植酸酶基因在家蚕－杆状病毒表达系统中的表达及其酶学特性

将从黑曲霉菌株Aspergillus niger 963克隆并经改造后的植酸酶基因在昆虫－杆状病毒表达系统中表达,SDSPAGE电泳检测蚕体和蛹的表达量分别达到1.43 g/L血淋巴液和1.90 g/L血淋巴液。酶活性测定结果表明,在蚕体和蛹的表达活性分别为4.67×10⁸u/L血淋巴液和5.99×10⁸u/L血淋巴液。该酶活性的最适温度范围为50～60 ℃,最适pH值为5.5～5.0和2.5。研究表明杆状病毒系统表达的植酸酶具有耐酸性和抗高温的特性,可以用于生产饲用植酸酶。     

应用毕氏酵母高效表达耐高温植酸酶

自然界很难获得大量的耐高温植酸酶。采取连续延伸PCR方法 ,按照毕氏酵母的偏爱密码 ,合成 1.3kb烟熏曲霉耐高温植酸酶基因 fphy。合成基因与野生型基因核苷酸序列同源性为 74 % ,但编码的氨基酸序列一致。将耐高温植酸酶基因fphy插入毕氏酵母高效表达载体 pPIC9中 ,与分泌信号肽序列融合 ,通过同源重组将耐高温植酸酶基因整合到酵母染色体中 ,通过SDS PAGE检测和表达产物的酶活性筛选 ,得到重组转化子 ,证明植酸酶获得有效分泌和高效表达。经过 5L小罐高密度发酵 ,蛋白质表达量为 5 .6 g/L ;每毫升发酵液中植酸酶的活力单位达 130 0 0 0u ;表达产物耐高温性很强 ,90℃处理 80min后仍有 4 0 %的活性。     

应用杆状病毒载体在昆虫细胞系统中表达乙型肝炎病毒表面抗原基因

构建了同时带有乙型肝炎病毒表面抗原基因和大肠杆菌的β-半乳糖苷酶基因的杆状病毒转移载体质粒pVL941lacHBS。应用磷酸钙沉淀技术将pVL941lacHBS DNA转入事先用AcNPV感染过的Sf9细胞,在显色剂X-gal存在下,筛选无多角体的蓝色蚀斑。经过若干次蚀斑纯化,最后获得含乙肝病毒表面抗原基因和β-半乳糖苷酶基因的重组杆状病毒R-AcV941LS。 用R-AcV941LS感染Sf9细胞,在感染后72～96小时,用RPHA和RIA分别检测组织培养上清液和细胞裂解液中的乙型肝炎病毒表面抗原含量。结果,组织培养上清液为3.83μg/1×10~6～2×10~6细胞;细胞裂解液为4.39μg/1×10~6～2×10~6细胞。乙型肝炎病毒表面抗原的合成总量为8.22μg/1×10~6～2×10~6细胞。免疫电镜观察显示表达产物呈约22nm的球形颗粒。小鼠免疫接种实验结果表明,以R-AcV941LS感染Sf9细胞表达的乙型肝炎病毒表面抗原与在哺乳动物细胞系表达的乙型肝炎病毒表面抗原具有相近似的免疫原性。     

乙肝病毒s基因在家蚕细胞及蚕体内高效表达

把人乙型肝炎病毒(adr)的表面抗原S基因插入到家蚕核型多角体病毒基因组中,构建了重组病毒BmNPVS。用重组病毒感染家蚕细胞,测得每毫升培养物(1×10⁶细胞)HBsAg表达量达35．5μg;感染家蚕幼虫和蛹,经检测表明HBSAg产量平均为每头蚕约750μg,每只蛹约为690μg。初步纯化的表达产物经Westefn blotting和电镜观察证实,表达产物是直径为22nm的颗粒,并主要以糖基化形式存在。表达产物的浮力密度为1．2g／ml,与病人血清的HBsAg一致。     

来源于Escherichia coli的高比活植酸酶基因的高效表达

高效表达高比活植酸酶是进一步提高植酸酶发酵效价、降低植酸酶生产成本的一个有效途径。对源于Escherichiacoli的高比活植酸酶基因appA ,按照毕赤酵母 (Pichiapastoris)密码子的偏爱进行了密码子优化改造。该改造后的基因appA m按正确的阅读框架融合到毕赤酵母表达载体pPIC9上的α 因子信号肽编码序列 3′端 ,通过电击转化得到重组转化子。对重组毕赤酵母的Southernblotting分析证实植酸酶基因已整合到酵母基因组中 ,并确定了整合基因的拷贝数。Northernblotting分析证实植酸酶基因得到了正常转录。SDS PAGE分析和表达产物的研究表明 ,植酸酶得到了高效分泌表达 ,在 5L发酵罐中植酸酶蛋白表达量达到 2 5mg mL发酵液 ,酶活性 (发酵效价 )达到 7 5× 10 6 IU mL发酵液以上 ,大大高于目前报道的各种植酸酶基因工程菌株的发酵效价。     

脂肪酶1在毕赤酵母中的高效表达

根据褶皱假丝酵母脂肪酶CRL中LIP1的成熟多肽序列 ,人工合成了由毕赤酵母 (Pichiapastoris)中偏爱密码子组成的lip1基因序列。该基因以N端融合的方式分别正确插入毕赤酵母诱导型表达载体pPICZαA与组成型表达载体pGAPZαA中。通过电激将线性化的上述两种重组质粒分别转化毕赤酵母SMD116 8H细胞 ,筛选获得两株分别具有诱导型表达和组成型表达生物活性LIP1能力的高产菌株。其中 ,组成型表达菌株CHT II换液后 4 8h上清液中含脂肪酶活力为 2 .0 0× 10 5u/L ,表达产物在pH 4～ 8与温度 30～ 5 0℃范围内具有较高的脂肪酶活性 ;高密度发酵条件下 ,发酵 72h ,上清液中含脂肪酶活力可达 1.395× 10 6u/L ,表明构建的重组菌株具有更大的工业化生产优势。     

重组人可溶性CD14在昆虫细胞表达系统中的表达

BAC-TO-BAC杆状病毒表达系统是一种快速、高效、便捷的表达系统.将人可溶性CD14(sCD14)基因克隆入pFASTBAC1转移质粒中,重组质粒转化DH10BAC感受态细胞,目的基因通过同源重组插入BacmidDNA中,后者转染sf21昆虫细胞获得重组杆状病毒.利用重组蛋白C-末端的6×His@Tag,经TALON金属螯合色谱将重组病毒感染昆虫细胞获得的无血清培养上清--步纯化得到重组蛋白,计算表明从1L培养基中可纯化到约8mg纯度大于95%的重组sCD14蛋白,免疫印迹结果表明重组蛋白具有与抗6×His单抗和抗CD14单抗结合的抗原性.疑胶迁移实验和细胞活性实验表明重组sCD14蛋白能在体外与LPS结合,并能增强LPS诱导THP-1细胞产生细胞毒性因子.     

人促红细胞生成素基因在家蚕体中的高效表达

人促红细胞生成素(EPO)是一种调控红系干细胞增殖、分化和成熟的糖蛋白激素。将合成的EPO cDNA插入杆状病毒转移载体pBlueBacⅢ,使其置于Ph基因强启动子控制之下,获得了转移载体pBlueBacEPO。将pBlueBacEPO DNA与野生型BmNPV DNA共转染BmN细胞,经空斑纯化,获插入EPO cDNA的重组病毒rBmNPVEPO。经Sonthern杂交和PCR扩增鉴定证明人EPO基因已正确组建于BmNPV的预定位置。将重组病毒rBmNPVEPO穿刺接种5龄幼虫和蛹,收集感染第3～5d的幼虫血淋巴和3～6.5d蛹血淋巴。用ELISA检测幼虫血淋巴中EPO表达量高达62800u/mL,蛹血淋巴中表达量达74000u/mL。Western blot结果显示幼虫血淋巴和蛹血淋巴均有一条明显的免疫杂交带,分子量均约为26kD。用TF1细胞对幼虫表达产物进行了生物活性测定,每毫升血淋巴中EPO活性约为63000u。     

增加植酸酶基因appA-m的拷贝提高其在巴斯德毕赤酵母的表达量

为了进一步提高植酸酶的发酵效价,降低植酸酶生产成本,对毕赤酵母表达载体pGAPZα-A进行了改造。将表达载体pPIC9的AOX1启动子序列引入pGAPZα-A,使之成为甲醇可诱导型表达载体pAOXZα, 插入植酸酶基因appA-m后得到重组载体pAOXZα-appA-m 。以染色体上带有一个拷贝的appA-m基因、发酵效价可达到7.5×10⁶IU/mL发酵液的重组酵母菌株74#为受体菌进行转化,在该重组菌株的染色体上的另一位点整合含有植酸酶基因的表达盒,经筛选到高表达植酸酶的重组子。通过PCR进行验证,植酸酶基因被整合到重组酵母的染色体上,且受体菌中原有的植酸酶基因结构未改变。重组菌在5L发酵罐经甲醇诱导120h植酸酶蛋白表达量达到4mg/mL发酵液, 酶活性(发酵效价)达到1.2×10⁷IU/mL发酵液以上, 较含单拷贝植酸酶基因的受体菌株表达量有较大程度提高。PCR检测及表达量分析证明改良的菌株具有很好的遗传稳定性和表达稳定性。     

青霉菌m8产胞外木聚糖酶的纯化及其性质研究

青霉菌m8产胞外木聚糖酶的适合培养基 (g/L) :含麦草粉 4 0 ,(NH4) 2 SO44.5 ,KH2 PO41.0 ,MgSO4·7H2 O 0 .5 ,NaCl 0 .3,Tween80 3.0 ,CaCO3 1.0。培养物中该酶经过离子交换和分子筛层析两步处理 ,粗酶被浓缩了 31倍 ,比活力达 4 6 7,收率为 5 0 %。该酶的最适 pH值为 4 .5 ,最适反应温度为 5 5℃ ,可被K+ ,Ca2 + ,Mg2 + 离子激活 ,而被Ag+ ,Fe3 + 和Cu2 + 离子纯化 ,其Km值为 4 .8× 10 -2 g/L。     

人白细胞介素-11基因在家蚕培养细胞和虫体内的表达

将缺少编码信号肽序列的人白细胞介素－11（hIL-11)546核苷酸cDNA,重组于质粒pBacPAK8构建重组转移载体pBacIL-11,与经线性化修饰的家蚕核型多角体病毒（BmBacPAK)DNA共转染家蚕培养细胞株BmN,获得了插入hIL-11基因的重组病毒。Southern杂交表明重组病毒基因组中含有hIL-11基因片段,RNA斑点杂交表明hIL-11基因得到了转录。重组病毒感BmN细胞株、家蚕幼虫和蛹,在细胞培养上清、细胞抽提物、幼虫和蛹的体液样品中,SDS－PAGE电泳分析都能检测得到表达产物的特异性条带;采用IL－11依赖细胞株B9－11和MTT法测定表达产物的生物活性,表明rIL-11基因分别在培养细胞和蚕体内得到了高效表达。     

人GDNF在甲醇酵母及家蚕幼虫中的表达

将人胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)基因克隆入酵母分泌型表达载体pPIC9K中,酶切线性化后电穿孔导入酵母细胞进行整合,经G418筛选得到多拷贝转化子,甲醇诱导表达。将人GDNF基因克隆入昆虫病毒转移载体pBacPAK8中,与线性化Bm-BacPAK6修饰病毒基因组DNA共转染家蚕细胞,经体内重组,筛选到重组病毒。用重组病毒感染家蚕幼虫,5d后收集血淋巴。SDS-PAGE和蛋白质印迹杂交结果证实了酵母培养上清液及家蚕幼虫血淋巴中含有GDNF蛋白。活性研究表明,甲醇酵母及家蚕幼虫表达的GDNF蛋白能促进多巴胺能神经元的存活和突起生长。     

家蚕表达人表皮生长因子gp67信号肽融合蛋白及生物活性的研究

人表皮生长因子(hEGF), 一种由53个氨基酸残基组成的单链多肽, 具有广阔的应用前景。本文主要探讨家蚕表达人表皮生长因子gp67信号肽融合蛋白的生物活性。采用家蚕杆状病毒表达系统来表达该信号肽融合蛋白。构建了重组质粒pBacPAKS-hEGF, 将该重组质粒与线性化病毒Bm-BacPAK6 DNA共转染家蚕细胞, 筛选获得重组病毒vBacPAK-SEGF, 用vBacPAK-SEGF感染家蚕BmN细胞和五龄蚕, Western blot检测表明在家蚕细胞、五岭幼虫的血淋巴和蛹中均有约12 kD的目的蛋白表达。ELISA检测发现在家蚕细胞中的表达量为23 mg/ 106细胞, 五龄幼虫中的表达量可达到82 mg/mL血淋巴。利用小鼠成纤维细胞Balb/c3T3分析家蚕表达的hEGF信号肽融合蛋白的生物活性, 结果表明表达产物能显著促进Balb/c3T3细胞的增值。另外, 研究还发现hEGF信号肽融合蛋白可使新生ICR小鼠体重增 加, 睁眼和萌齿时间提前。本研究为进一步开发利用家蚕表达的hEGF提供理论基础。     

饲料中维生素和无机盐对rBmNPV-Bm表达系统植酸酶基因表达活性的影响

【目的】为查明宿主的营养对重组家蚕杆状病毒-家蚕表达系统(rBmNPV-Bm)外源基因表达活性的影响,探寻提高家蚕Bombyx mori生物反应器产率的新途径。【方法】以家蚕BmNPV病毒为表达载体,以人工饲料饲养的5龄家蚕为宿主,以植酸酶基因为报告基因,探讨了家蚕人工饲料中维生素和无机盐对外源基因表达产物活性的影响。【结果】家蚕血淋巴中外源植酸酶的活性随着饲料中维生素和无机盐添加量的不同而发生显著变化。在本试验设区范围内,当维生素C的含量为饲料干物质量的1 %,B族维生素混合物为0.25 %,无机盐混合物为1 %,维生素B6为100 g饲料干物中含2 mg时,血淋巴中植酸酶活性达到最大值。【结论】通过改变家蚕饲料中微量营养成分的含量是提高rBmNPV-Bm表达系统外源基因表达活性的有效途径。     

Expression of UreB and HspA of <Emphasis Type="Italic">Helicobacter pylori</Emphasis> in silkworm pupae and identification of its immunogenicity

For mass production of urease B subunit (UreB) and heat shock protein A subunit (HspA) of Helicobacter pylori with Bombyx mori nuclear polyhedrosis virus (BmNPV) baculovirus expression system (BES) and to determine whether they could be used as an oral vaccine against H. pylori, besides, to determine the time course of expressed recombinant protein and the optimum acquisition time directly through green fluorescence, HspA and enhanced green fluorescence protein (EGFP) genes were cloned into vector pFastBacDual to form donor vector pFastBacDual-(EGFP) (HspA), UreB gene was cloned into vector pFastBacDual to form donor vector pFastBacDual-UreB,then they were transformed into E. coli BmDH10Bac to obtain the recombinant Bacmid-(EGFP) (HspA) and Bacmid-UreB respectively. They were used to transfect BmN cells and generated the recombinant baculovirus BmNPV-(EGFP) (HspA) and BmNPV-UreB. Using these recombinant baculovirus BmNPV-(EGFP) (HspA) and BmNPV-UreB inoculated the silkworm pupae, a recombinant HspA and UreB protein were expressed in silkworm pupae, which were around 13 and 62 kDa in sodium dodecyl sulfate–polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and western blot analysis. After oral immunization of mice, serum specific IgG antibodies against HspA and UreB in vaccine group were much higher than that in mock and native silkworm powder control groups. The results indicated that the expressed recombinant HspA and UreB in silkworm pupae would possess good immunogenicity. In addition, when EGFP and HspA proteins were expressed, a direct correlation between the increase in intensity of fluorescence and HspA concentration.     

Improvement of recombinant baculovirus infection efficiency to express manganese superoxide dismutase in silkworm larvae through dual promoters of Pph and Pp10

The silkworm, Bombyx mori, has been used as an important bioreactor for the production of recombinant proteins through baculovirus expression system (BES). There are several problems which will probably be the bottleneck for practical and industrial utilization of silkworm bioreactor. Traditionally, the recombinant virus should infect the larvae through individual dorsal injection by a syringe. This is a time- and labor-consuming procedure. This drawback has become a bottleneck for practical and industrial utilization of baculovirus expression system in the silkworm bioreactor. In this paper, we constructed a dual expression baculovirus to express the renovated polyhedron and target manganese superoxide dismutase (SOD) gene under P10 and polyhedron promoters, respectively, through oral infection. The results showed that the direct injection of recombinant rBacmid/BmNPV/SOD DNA with cellfectin reagent infected the silkworm larvae partially. When next batches of larvae were fed orally with hemolymph, which was collected from first batch of injected and infected larvae, the obvious symptom of infection was found and high target SOD was expressed. These results imply it is feasible to express target genes through combination of recombinant bacmid DNA injection and oral feeding by a dual expression bacmid baculovirus.     

Expression and identification of mutated osteoprotegerin in culture cells and larvae of silkworm

Osteoprotegerin (OPG, or osteoclastogenesis inhibitoryfactor, OCIF) is a soluble member of the tumor-necrosisfactor receptor family discovered in 1997 that can inhibitosteoclastogenesis and prevent bone loss from resorption.Simonet et al. [1] reported tha…     

Silkworm, Bombyx mori larvae expressed the spider silk protein through a novel Bac-to-Bac/BmNPV baculovirus

Abstract:  The silkworm has become an ideal multicellular eukaryotic model system for basic research. The major advantages of expressing foreign genes in silkworm larvae are the low cost of feeding, the extremely high levels of expression achievable compared with expression in cell lines and increased safety because the baculovirus is noninfectious to vertebrates. In this study, we used a recently developed Bombyx mori Nucleopolyhedrovirus (BmNPV) bacmid to express the spider flagelliform silk gene in silkworm larvae. The recombinant bacmid baculoviruses (rBacmid/BmNPV/Flag) were introduced into the first-day larvae of the fifth instar by subcutaneous injection. The worms presented symptoms typical of NPV infection from 72 h after injection compared with control. The haemolymph was collected from the infected larvae 120 h post-infection and the recombinant 6× His-tagged Flag protein was purified by the Ni-NTA spin kit under denaturing conditions with 8  m urea. A 37.0-kDa protein was visualized both in rBacmid/BmNPV/Flag-infected haemolymph and eluting fraction. The results showed that the Bac-to-Bac/BmNPV baculovirus expression system is an efficient tool to express the target gene in silkworm larvae, which takes only 7–10 days for generating recombinant baculovirus, compared with the traditional homologous recombination method, which needs at least 40 days for multiple rounds of purification and amplification of viruses.     

利用BmNPV-家蚕表达系统包装重组腺相关病毒2型（rAAV2）研究

腺相关病毒（adeno-associated virus,AAV）是基因治疗中最常用的病毒载体之一,目前用于基因治疗的AAV多利用苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒表达系统（AcMNPV-sf9）包装,但较高的包装成本限制了AAV在基因治疗中的广泛应用。家蚕杆状病毒表达系统与AcMNPV-sf9系统相比,具有包装量更高、成本更低的优势,因此更适用于包装重组腺相关病毒（recombinant adeno-associated virus,rAAV）。首先,将AAV2功能基因cap和rep进行序列优化后合成,克隆到杆状病毒转移载体pVL1393上,将增强型绿色荧光蛋白（enhanced green fluorescent protein,EGFP）基因和荧光素酶（luciferase,Luc）基因分别作为报告基因克隆到含有巨噬细胞病毒IE（cytomegalovirus-IE,CMV-IE）启动子的病毒转移载体pVL1393-ITRs-MCS上。随后,将构建好的转移载体分别与缺陷型家蚕杆状病毒reBmBac共转染BmN细胞系,获得分别重组有cap、rep和报告基因的家蚕杆状病毒（Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV）。再将纯化的重组病毒（reBm-Cap2、reBm-Rep2）与reBm-EGFP、reBm-Luc分别混合后感染家蚕,收获其表达产物,纯化得到含有目的基因的rAAV病毒。利用rAAV病毒感染哺乳动物细胞后,通过检测EGFP、Luc的表达状态来验证rAAV包装成功与否。结果显示,利用家蚕杆状病毒系统成功包装了rAAV2,并且在哺乳动物细胞中实现了报告基因的表达。