蛋白质胶内酶切技术研究进展

胶内酶切是蛋白质组研究中衔接电泳分离和质谱鉴定的重要环节,对最终的蛋白质定性和定量分析结果有显著的影响。该技术自1992年初步建立以来,一直处于不断完善中,出现了种类繁多的改进方案。为了更有效地利用胶内酶切技术,从凝胶脱色、杂质去除、蛋白酶切、肽段提取4个方面归纳整理了近年来蛋白质胶内酶切技术的主要研究进展。     

黑曲霉柠檬酸工业菌株原生质体制备与转化

黑曲霉是柠檬酸工业化生产的主要发酵菌株。尽管现代遗传操作技术在黑曲霉的实验室菌株、蛋白质生产菌株等的应用中获得了成功,但是柠檬酸工业菌株遗传转化异常困难,成为柠檬酸工业持续升级的重要限制因素。以柠檬酸工业生产实际应用的黑曲霉菌株为研究对象,对其原生质体的制备与再生以及PEG介导的转化等条件进行了细致优化。结果表明,柠檬酸高产工业菌株原生质体的制备需选取丰富培养基中培养48 h的年轻菌丝体,在1.5%裂解酶-0.5%蜗牛酶-0.2%溶菌酶的复合酶解体系下裂解2.5 h,原生质体的制备浓度可达106个/m L以上,原生质体再生效率可达90%以上。原生质体的浓度是原生质体-PEG介导转化方法的关键,当原生质体浓度达到106个/m L以上时,高产柠檬酸菌株的转化效率大幅提高。成功建立了由原生质体-PEG所介导的高产柠檬酸黑曲霉菌株的遗传转化体系。     

一种新型改良硫氧还蛋白融合表达体系的建立及cathelicidin家族Lf-CATH2的表达

通过改良硫氧还蛋白融合表达体系,原核表达cathelicidin家族抗菌肽Lf-CATH2。首先在Lf-CATH2基因上游加入凝血酶位点,并去除p ET32α载体的凝血酶序列和S标签序列,构建优化的Lf-CATH2-p ET32α-TS载体,于大肠杆菌中表达。产物融合蛋白经凝血酶切割释放Lf-CATH2,纯化后进行抗菌活性检测。结果表明改良的硫氧还蛋白融合表达体系显著提高酶切效率达37%,Lf-CATH2在新体系中获得了可溶性高表达,且保留了抗菌活性。因此该新型硫氧还蛋白融合表达体系,有望为cathelicidin家族及其他阳离子活性肽提供更好的原核表达载体工具。     

重组阳离子抗肿瘤肽AIK的原核表达、纯化及活性测定

利用Gateway克隆技术构建重组抗瘤肽AIK的原核表达体系,建立表达及纯化重组AIK的最优条件,为深入研究和利用AIK奠定基础。首先,设计含AttB重组位点的引物,通过重叠PCR技术扩增出Att B-TEV-FLAG-AIK序列,利用BP重组反应将目的序列TEV-FLAG-AIK克隆到供体载体pDONR223中,构建入门载体,再通过LR重组反应,将目的序列转移到目的载体pDEST15中,构建GST-AIK融合蛋白原核表达质粒。随后,在BL21(DE3)工程菌中优化诱导融合蛋白表达的条件。以谷胱甘肽磁珠纯化GST-AIK融合蛋白,再以rTEV酶切除GST,获得FLAG-AIK重组蛋白。最后以MTS法检测FLAG-AIK对白血病细胞HL-60的细胞毒性。菌液PCR验证和测序分析表明成功构建了重组抗瘤肽AIK的入门质粒和原核表达质粒。在BL21(DE3)工程菌中实现了GST-AIK融合蛋白的高效可溶性表达。并测得在37℃下以0.1 mmol/L IPTG诱导工程菌(OD600=1.0)4 h,重组蛋白表达量占菌体总蛋白的30%以上。经GST亲和层析、rTEV酶切除GST标签及二次GST亲和层析获得纯度高于95%的FLAG-AIK蛋白。MTS法测得所制备的FLAG-AIK蛋白抑瘤活性与化学合成的AIK相当。总之,本课题应用Gateway克隆系统成功构建了抗瘤肽AIK的原核表达质粒,实现了GST-AIK融合蛋白的高效可溶性表达,经亲和层析获得了有生物活性的重组AIK多肽,为后续深入研究和大规模制备奠定了基础。     

金针菇褐化病毒(FvBV)脱毒方法

【目的】评价5种不同脱毒方法对金针菇(Flammulina velutipes)菌株的脱毒效果,筛选出脱毒率高和脱毒后金针菇菌株菌丝生长速度、生物量、漆酶活力等性状改善明显的脱毒方法。【方法】以栽培金针菇菌株F-4889为研究材料,从菌丝体中提取大小约2.0 kb的病毒dsRNA,经RT-PCR鉴定该病毒为金针菇褐化病毒(FvBV)。采用菌丝尖端分离、原基组织分离、原生质体单核化、有性生殖和核迁移5种脱毒方法对金针菇菌株进行脱毒处理,利用dsRNA技术和RT-PCR检测脱毒效果。【结果】菌丝尖端分离脱毒后得到1株脱毒菌株;原基组织分离法未能脱毒;原生质体单核化脱毒法得到3株脱毒单核菌株和2株原单杂交脱毒菌株;有性生殖脱毒法获得脱毒孢子单核菌株23株和单孢杂交脱毒菌株8株;核迁移脱毒后得到5株核迁移脱毒菌株。脱毒率依次为25.0%、0、7.5%、57.5%和100%。脱毒菌株的菌丝生长速度、生物量、漆酶活力等均优于出发菌株、菌丝尖端和原基组织分离菌株。【结论】这5种方法中原生质体单核化、有性生殖和核迁移脱毒法脱毒效果较佳,均能有效脱除FvBV,脱毒率高,脱毒后菌株菌丝生长速度、生物量、漆酶活力等均明显提高。     

灭钉螺微生物的选育及抑螺效果观察

【目的】筛选出一种高效、持久、安全及价廉的灭螺微生物,对其进行鉴定并观察其抑螺功效。【方法】从钉螺孳生的土壤中筛选出4株灭螺活性较强的菌株(B8、B27、B36、B59),显微镜观察菌株形态和革兰氏染色均为G+杆菌。不同分离胶浓度的SDS-PAGE分析其灭螺活性成分;优势菌株经16s rRNA扩增后,PCR产物测序,序列比对,构建系统发育树鉴定其种属。【结果】灭螺结果表明,各试验组中发酵上清液各菌株间灭螺效果差异有统计学意义(χ2=21.286,P=0.002);细菌发酵液各菌株间差异也有统计学意义(χ2=17.298,P=0.008);菌体悬液各菌株间差异无统计学意义(χ2=7.579,P=0.271);此外,B59菌株的灭螺效果优于其它菌株,尤其是其发酵上清液浸泡48 h和72 h钉螺死亡率高达73.3%和96.7%。SDS-PAGE发现在B59细菌上清液中无蛋白带出现,推测其灭螺活性物质可能是其他成分;分子系统发育分析结果显示B59菌株位于Bacillus cereus (CP001746)分支上,一致性达100%。【结论】B59菌株的发酵上清液灭螺效果最好,其灭螺活性物质可能不是蛋白质,B59菌株被鉴定为Bacillus cereus。     

PNAS：研究发现急性髓系白血病诱因

近日来自上海交通大学医学院附属瑞金医院、中科院上海生命科学研究院以及美国布兰迪斯大学的研究人员。在模型小鼠中证实了C-KIT突变与全长AML／ETO融合基因是急性髓系白血病（AML）的共同诱因,从而为急性髓系白血病的治疗提供了新     

酵母脂肪酶的制备及应用新进展

脂肪酶是工业领域应用非常广泛的一类绿色生物催化剂,由于脂肪酶可催化酯水解、酯化、转酯化、醇解和氨解等多种反应,在食品加工,有机合成,制备生物柴油等方面均得到了较为广泛的应用,是目前的研究热点.微生物是脂肪酶的重要来源之一,其中酵母脂肪酶被认为是非常安全的一类脂肪酶,也是应用最为广泛的一类脂肪酶.该文介绍了酵母脂肪酶的制备和应用研究概况,重点综述了其在多个应用领域中的最新研究进展.挖掘更多的新型高活性脂肪酶,降低脂肪酶的生产成本,提高酶的重复使用率是今后脂肪酶应用研究亟待解决的问题.     

生黑醋酸杆菌的太空诱变选育

目的:通过太空育种的方法选育获得高活性的生黑醋酸杆菌,实现维生素C的高效发酵.方法:采用太空育种的方法,对VC一步发酵菌生黑醋酸杆菌进行神州七号搭载诱变.结果:经过多轮试管初筛、摇瓶复筛,获得1株高效菌,编号为G454.23%醇浓摇瓶发酵,发酵周期缩短约2h;在适度提高通风下,可完成高醇浓度(33%)发酵,发酵周期约24h.该菌经发酵条件优化,连续5批常规生产.结果:新菌株G454的发酵稳定性好,周期均在20h以内,平均周期18.4h;与对照相比,发酵周期缩短2h,山梨糖产率12.34mg/ml/h,较对照提高7.68%.结论:筛选所得菌株454可缩短发酵周期10%.,提高山梨糖产率7.68%.     

新型断裂内含肽介导的可控性C端断裂

内含肽介导的蛋白质断裂被广泛地应用于蛋白质纯化、连接和环化. 但目前的方法都是用传统的连续的内含肽来介导蛋白质断裂反应,因而往往存在自发性断裂、产率低等问题. 本实验选择3个S1型新型断裂内含肽Ter ThyX、Ssp GryB和Rma DnaB来实现蛋白质断裂反应的可控性. 在可控性C端断裂反应中,S1型断裂内含肽的C端片段（IC ）与硫氧还蛋白（T）融合作为前体蛋白,加入化学合成的Ssp DnaB S1型断裂内含肽 的N端小肽与二硫苏糖醇（DTT）共同诱导C端断裂反应.结果表明,该小肽可以诱导这 3个不同的S1型断裂内含肽的前体蛋白发生C端断裂反应. 该方法为利用内含肽C端断 裂介导的蛋白质纯化提供了更多的选择,并为内含肽的结构与功能的关系研究提供-有用的线索.