核苷二磷酸激酶A的异构及其分子机制

对核苷二磷酸激酶A(NDPKA)的异构及其分子机制进行研究.还原和非还原SDSPAGE观察重组人核苷二磷酸激酶A(rhNDPKA)的异构;RPHPLC分析rhNDPKA异构体的反相色谱行为,并测定rhNDPKA异构体的酶活性;多角度激光散射法测定rhNDPKA异构体在溶液中的表观分子量;飞行质谱分析异构体的质量肽谱.结果发现,rhNDPKA在非还原SDSPAGE上表现为4条带,对应于NDPKA的氧化型、还原型、氧化型二聚体和还原型二聚体,其分子量分别为18.1kD、21.3kD、35.2kD和38.3kD.RPHPLC发现,还原型rhNDPKA和氧化型rhNDPKA疏水性有差异.新鲜制备的rhNDPKA在纯水溶液中,经空气氧化后,逐渐由还原型向氧化型过渡,而还原剂或生理盐水可使rhNDPKA稳定于还原型或氧化型.酶活测定结果表明,还原型rhNDPKA比活性为1965±166Umg,氧化型rhNDPKA比活性为974±53Umg.多角度激光散射检测发现,还原型rhNDPKA在溶液中仍可形成六聚体.质量肽谱结果证明,在氧化型rhNDPKA中,C4和C145位巯基形成二硫键,而C109位巯基游离存在.根据本文所确定的NDPKA单体中的二硫键位置,推导出rhNDPKA单体异构体和二聚体异构体的变构原理,这为进一步研究NDPKA的多能性调节机制打下了良好基础.     

核苷二磷酸激酶A的定点突变及C4S突变体的制备和活性研究

目的:对核苷二磷酸激酶A(NDPK-A)二硫键异构的关键残基C4进行定点突变,构建、表达并纯化C4S突变体,测定其磷酸转移酶活性和DNase活性,研究二硫键异构对NDPK-A活性的影响。方法:以pBV220-nm23-H1质粒作为模板,通过设计合适的引物对NDPK-A进行定点突变,将第4位半胱氨酸突变为丝氨酸,构建NDPK-AC4S突变体;在大肠杆菌BL21中表达,DEAE-sepharose Fas tFlow与Cibacron Blue 3GA Sepharose CL-4B纯化目的蛋白,获得均一重组蛋白,纯度达到98%;DNA序列测定及重组蛋白的肽质量指纹图谱(PMF)分析均证明构建正确突变体;高效液相色谱法(HPLC)与DNA消化法分别测定野生型NDPK-A与C4S突变体的磷酸转移酶活性与DNase活性差异。结果:NDPK-AC4S突变体的磷酸基转移酶与DNase酶活性均高于野生型NDPK-A。结论:NDPK-A缺失二硫键后,活性增高。NDPK-A形成链内二硫键可能是其活性负调控模式之一。     

中试规模高效纯化重组人核苷二磷酸激酶A

中试规模纯化重组人核苷二磷酸激酶A(rhNDPK-A)。菌体高压匀浆,然后微滤去除菌体碎片,超滤浓缩,所得样品上样DEAE-sepharose Fast Flow,收集目的峰,上样Cibacron Blue 3GA Sepharose CL-4B,含ATP的缓冲液洗脱目的蛋白,超滤精制。结果表明,1500g菌体经过2次匀浆后,所得匀浆液中含NDPK47.6g,经过微滤超滤处理后,可回收目的蛋白27.3g。再经过两步柱层析及超滤精制后,最终可得纯度为96.3%的目的蛋白17.2g,总回收率为36.2%,每100g湿菌体的蛋白产率为1.15g。比较每个步骤的回收率,发现精制>亲和层析>离子交换层析>样品前处理过程。与前期报道发酵工艺联用,rhNDPK-A的纯化产量达到510mg/L。工艺简便、得率高的rhNDPK-A纯化工艺的建立为NDPK的应用开发提供了物质基础;另外,本文结果也提示,对于非分泌型重组蛋白来说,影响目的蛋白回收的最主要因素可能不是柱层析,而是样品前处理过程。     

蓝藻抗病毒蛋白-N衍生物的克隆、发酵与纯化

蓝藻抗病毒蛋白-N( Cyanovirin-N,CVN)能特异性与病毒表面糖蛋白结合,抑制病毒进入宿主细胞及抑制病毒感染细胞与未感染细胞的融合.通过分子设计及优化,在CVN的N-末端连接了5个氨基酸的柔性多肽(GGGGS),构建了SUMO-L5-CVN融合表达系统.SUMO-L5-CVN在大肠杆菌BL21中呈可溶性表达;通过表达条件优化,以0.5 mmol/L IPTG在20℃诱导24h 是最佳的诱导表达条件;SUMO-L5-CVN表达量占菌体总蛋白的30％;经Ni-NTA亲和层析获得融合蛋白SUMO-L5-CVN,SUMO蛋白酶酶切,以及进一步从Ni-NTA亲和层析获得的目的蛋白L5-CVN蛋白纯度＞98％.结果表明,低浓度的L5-CVN与流感病毒表面糖蛋白gp120就有较高的亲和力.     

氧化还原对NDPK-A及突变体磷酸转移酶活性的影响

对核苷二磷酸激酶A(NDPK-A)及其4种半胱氨酸突变体进行诱导表达及纯化,测定它们在氧化还原条件及正常条件下的磷酸转移酶活性,研究氧化还原及二硫键异构对NDPK-A及突变体活性的影响。将实验室之前构建成功的野生型NDPK-A(PBV-NDPK-A)及4种突变型NDPK-A基因(PBV-NDPK-A C4S,PBV-NDPK-A C109S,PBV-NDPK-A C145S,PBV-NDPK-A C4/109/145S)在大肠杆菌中高效表达;以DEAE-sepharose Fast Flow离子交换层析与Cibacron Blue 3GA Sepharose CL-4B亲和层析技术纯化目的蛋白;HPLC法测定比较野生型NDPK-A及突变体在氧化还原和正常环境下磷酸转移酶活性。结果显示,NDPK-A及突变体在大肠杆菌中高效表达;经纯化分别获得了均一的NDPK-A蛋白及突变体蛋白,纯度均达到98%;在还原环境下NDPK-A及突变体的磷酸转移酶活性均高于正常环境下的活性,但是在氧化环境下的磷酸转移酶活性明显低于正常环境下。氧化还原环境对NDPK-A结构异构及磷酸转移酶活性有一定的影响,提示氧化还原环境可能调控NDPK-A二硫键的形成,影响蛋白的聚集状态,从而影响蛋白的磷酸转移酶活性,并且NDPK-A结构中可能有更为复杂的氧化还原调控酶活性机制。     

SARS灭活病毒免疫兔后IgG特异抗体应答

将灭活的SARS冠状病毒抗原每隔两周多点注射免疫兔,共免疫3次,以观察SARS灭活病毒免疫兔后兔血清中IgG特异性抗体的应答变化。免疫前及第一次免疫后第8、14、21、28、35天耳静脉取血,分离血清。间接ELISA法测得血清中特异性IgG抗体持续升高,并表现出一定的剂量依赖性：第35天G1、G2、G3组血清IgG抗体滴度分别为1：51200、1：49600、1：25600;中和试验测得G1组第28天血清样品中和抗体效价为1：2560;蛋白芯片测得M、N、3CI,、S1、S2、S3、S4等病毒蛋白抗原都可特异性结合抗血清中的IgG抗体,但是不同蛋白抗原结合能力有差别。因此可认为SARS灭活病毒经皮下注射免疫兔后,可诱导全身性IgG抗体应答,产生SARS冠状病毒特异性抗体。     

人源抗HBsAg单链抗体在巴氏毕赤酵母中的表达

在P.pastoris中分泌表达非融合抗HBsAg单链抗体（HBscFv）。设计引物从pGEMHBscFv上扩增目的基因,亚克隆至P.pastoris表达载体pPICZαA中,线性化后转化P. pastorisGS115;转化子经菌落PCR、高浓度Zeocin抗性筛选鉴定后,甲醇诱导目的蛋白表达。结果发现,重组HBscFv可以在α因子的引导下,分泌至培养基中,产量为80mg/L;分泌至培养基中的HBscFv具有结合HBsAg活性,活性总量在诱导培养72h后达最高峰,在诱导培养后期,HBscFv活性下降;PAS糖显色结果表明,酵母表达HBscFv是一种低糖基化蛋白或非糖基化蛋白。     

TNF-α纳米抗体的筛选、表达及特异性检测

目的:构建肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)纳米抗体的噬菌体文库,筛选并表达与TNF-α具有亲和特异性的纳米抗体。方法:(1)利用TNF-α免疫羊驼,提取外周血淋巴细胞总RNA,构建噬菌体文库;多次淘洗筛选到与TNF-α有亲和力的克隆。(2)通过ExPASy分析其分子量和亲疏水性等理化性质,并将筛选得到的VHH基因在大肠杆菌E.coli DH5α中表达。(3)表达的Nb_(TNF-α)蛋白质经过Ni金属螯合亲和层析纯化,采用酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测蛋白质的抗原特异性和亲和力。结果:(1)通过噬菌体文库的构建和淘洗,筛选到8个与TNF-α有亲和力的VHH基因片段。(2)通过软件预测,这8个Nb_(TNF-α)蛋白均为亲水性蛋白,其分子量为19.6～20.1kDa;在大肠杆菌中重组表达这8个抗体蛋白。(3)ELISA检测结果表明,有5株纳米抗体Nb_(TNF-α)-1、Nb_(TNF-α)-2、Nb_(TNF-α)-3、Nb_(TNF-α)-4和Nb_(TNF-α)-5能与TNF-α特异性结合。结论:成功筛选并表达了5株具有TNF-α特异性的纳米抗体,可能成为抗TNF-α的候选药物。