纳豆激酶基因的优化设计、合成及其在烟草叶片中的瞬时表达

根据植物偏爱密码子优化设计、合成纳豆激酶基因sNK,利用重叠延伸PCR法在其中插入番茄果实特异性表达基因E8的第一内含子构成sNKi基因,通过农杆菌渗透法将这两种基因渗入到烟草NC89叶片中并实现瞬时表达。通过RT-qPCR法将两种基因在烟草叶片中转录水平的表达量进行比较,结果表明两种基因在烟草叶片中均表达,且sNKi基因的表达量显著高于sNK基因;通过纤维蛋白平板法在两种基因的瞬时表达样品中均能检测到纤溶酶活性,表明目的基因在烟草叶片中可正常翻译并表现出溶栓活性,且sNKi基因在翻译水平的表达量显著高于sNK基因。表明内含子对人工合成的纳豆激酶基因的瞬时表达具有显著的促进作用。     

人源类溶菌酶蛋白6在毕赤酵母中的重组表达及活性分析

利用毕赤酵母(Pichia pastoris)重组表达人源类溶菌酶蛋白6(human lysozyme-like protein6,h Lyzl6),对其酶学性质进行分析。根据毕赤酵母密码子偏爱性设计并人工合成h Lyzl6基因,将其连接至含有乙醇氧化酶启动子(AOX1)的p PIC9K质粒构建重组表达载体p PIC9K-hlyzl6;重组表达载体经线性化后电转化入毕赤酵母GS115感受态细胞,经G418筛选获得高拷贝重组菌株后进行甲醇诱导表达。经甲醇诱导72 h后发酵液上清中酶活性达到最高值,发酵液上清经SDSPAGE检测在14.8 k Da处有重组h Lyzl6蛋白条带,分子量符合预期,通过甲壳素亲和层析可对其进行纯化;采用比浊法测定h Lyzl6酶学活性,结果表明h Lyzl6对溶壁微球菌(Micrococcus lysodeikticus)有较好的杀灭作用,最适反应温度为40℃,最适p H为5.5,其酶活力为54 700U/mg,Cu2+对其活性有明显抑制,EC50为30.2799 mg/L。采用基因工程方法首次在毕赤酵母GS115成功表达了重组h Lyzl6,证实其在体外具有杀菌活性,初步揭示h Lyzl6在男性生殖系统先天性免疫中发挥了一定作用,为进一步研究h Lyzl6的功能和应用开发奠定了基础。     

氮高效水稻种质资源筛选及相关特性分析

在不施氮和施氮量180 kg/hm22个水平下,对45份水稻种质的氮吸收与利用等相关性状进行分析,并根据参试品种在2个施氮水平下的产量差异将其分为双高效型、高氮高效型、低氮高效型和双低效型等4种类型,重点研究不同氮效率水稻产量、吸氮量以及氮素利用率等性状的相关性及差异分析。结果表明,单株子粒重、单株秸秆重、植株吸氮量和氮生理利用率变幅分别为4.50~29.65 g、6.35~18.70 g、4.80~21.28 g/m2和19.88~62.05 g/g。无论是在低氮还是高氮水平下,水稻产量与有效穗数、穗粒数、结实率、生物量、子粒吸氮量、吸氮量和氮生理利用率均呈显著或极显著正相关,与子粒和秸秆氮浓度呈显著负相关。4种氮效率类型品种间的产量与生物量、吸氮量和氮生理利用率差异均达到极显著水平,双高效型和高氮高效型水稻受氮肥的影响最大,低氮高效型水稻受氮肥的影响最小。研究认为,青马早和陆财早不论是在低氮还是高氮水平下均表现出氮高效利用特性,为典型氮高效型;广陆矮4号在低氮水平下表现出氮高效利用特性,适于低氮条件种植,为典型耐低氮型;早89-01和早籼152在高氮水平下表现出氮高效利用特性,适于高氮条件种植。     

小麦PAL基因的克隆及赤霉菌诱导下的表达分析

利用苯丙氨酸解氨酶(PAL,phenylalanine ammonia-lyase)基因保守区域从小麦抗赤霉病材料苏麦3号中克隆获得4个PAL基因,分别命名为Ta PAL1、Ta PAL2、Ta PAL3、Ta PAL4。4个基因的开放阅读框(ORF,open reading frame)长度分别为2142 bp、2016 bp、2118 bp和2139 bp,分别编码714个、672个、706个和713个氨基酸。基因序列比对发现其相似性达到88.35%,所编码的氨基酸相似性为91.92%,氨基酸序列分析表明4个基因都包含HAL-PAL结构域及PAL结构域。通过接种禾谷镰刀菌,利用荧光定量PCR对PAL基因进行表达分析发现,4个PAL基因全部为上调表达,其中Ta PAL2、Ta PAL3和Ta PAL4最为明显。PAL基因的上调表达,说明PAL基因在小麦抵抗赤霉病菌侵染的机制中可能起着重要作用。     

油茶脂酰辅酶A脱氢酶基因的克隆与表达分析

以国审油茶(Camellia oleifera)良种‘华硕’种子为材料,在已构建的转录组和表达谱数据库基础之上,采用RACE技术,克隆获得油茶脂酰辅酶A脱氢酶基因的全长c DNA序列,命名为Co ACAD(基因登录号KJ910338)。该基因c DNA全长为2702 bp,含有2487 bp的开放读码框,编码828个氨基酸,分子量为92.4113 k D,理论等电点p I为8.47,具有2个比较明显的跨膜区和酪氨酸蛋白激酶活性位点LVHGDFRIDNLVF,存在5个亚结构域;在Co ACAD基因c DNA全长序列的基础上构建表达载体,其中原核表达载体在宿主细胞BL21(DE3)中成功诱导表达,获得表观分子量约为93 k D的目的蛋白;实时荧光定量PCR分析表明,Co ACAD基因在果实膨大期和成熟期上调表达,预示着Co ACAD基因可能在种子发育过程中参与能量供应过程的调控。     

肺炎链球菌SP0306蛋白的表达纯化及结晶研究

SP0306蛋白是肺炎链球菌TIGR4菌株中的一种假想的转录因子,但其蛋白三维结构及生物学功能尚未明了,生物信息学分析提示其可能调控碳水化合物代谢相关基因的表达。成功构建了SP0306蛋白的全长表达载体PET28a-sp0306,利用大肠杆菌BL21(DE3)菌株进行原核表达,获得了以可溶形式表达的目的蛋白。经Ni-NTA柱亲和层析及DEAE阴性离子交换层析纯化后,获得了高纯度的目的蛋白。采用悬滴气相扩散法获得了质量较好的SP0306蛋白晶体,并初步进行了晶体X射线衍射,为其最终的三维结构解析及生物学功能研究奠定了基础。     

人HPPCn重组蛋白可溶性表达及其增殖活性检测

HPPCn是一种新的肝细胞刺激因子,获得较高纯度的具有生物活性的HPPCn蛋白对研究其生物学功能具有重要意义。HPPCn在重组质粒PET-24a(+)/HPPCn中,诱导表达产物主要以包涵体形式为主。为优化表达条件,运用冷休克表达载体pColdⅡ和无缝克隆技术获得重组质粒pColdⅡ/HPPCn,分别对诱导温度、时间、分子伴侣等诱导条件进行筛选,镍离子柱亲和层析纯化,Western blot分析目的蛋白特异性,不同浓度人HPPCn重组蛋白(0、10、100ng/ml)刺激SMMC7721细胞,免疫细胞化学方法测定Brdu掺入、PCNA表达变化。目的蛋白在培养温度为16℃,终浓度为0.1mmol/L的IPTG过夜诱导时为可溶性表达,最终得到人重组HPPCn蛋白纯度为94.88%,人HPPCn重组蛋白可刺激SMMC7721细胞Brdu掺入增加、PCNA表达水平上调,其刺激作用具有量效关系。通过冷休克表达系统获得可溶性表达的人重组HPPCn蛋白,其具有促进SMMC7721细胞增殖的生物学功能,为深入研究HPPCn的作用机制提供了技术条件。     

基因重组TNFα衍生物TRSP10的高效制备及其对DU145细胞抑制作用研究

利用基因工程技术表达能够促使肿瘤细胞DU145凋亡的肿瘤坏死因子α(TNFα)的衍生物TRSP10,并在体外研究其对DU145细胞的抑制效应。以重叠延伸PCR方法合成TRSP10基因序列,并插入高效表达的质粒载体p KYB-MCS的NdeⅠ和SapⅠ酶切位点之间,优化融合蛋白诱导表达的条件,建立了从载体构建到重组菌表达、制备的工艺技术条件。MTT法检测TRSP10对前列腺癌细胞DU145增殖的抑制作用。实验结果表明:重组菌ER2566诱导表达可溶性融合蛋白的最佳条件是诱导剂IPTG浓度为0.8 mmol/L、诱导表达温度37℃、诱导表达时间8h。利用IMPACT系统及HPLC技术纯化制备TRSP10,得到产物纯度达到96%,质谱鉴定确定其分子质量为3.59k Da,与理论值相符;体外细胞学研究结果表明,TRSP10对前列腺癌细胞DU145有明显的抑制作用,在5,10,20,40μmol/L TRSP10及10μmol/L TNFα阳性对照处理后48h抑制率分别达到11.40%,22.97%,33.26%,48.35%及42.50%。     

植物肉桂酰辅酶A还原酶基因克隆研究进展

木质素单体合成的过程中涉及了许多酶的参与,而肉桂酰辅酶A还原酶(cinnamoyl-CoA reductase,CCR)是该过程中的一个关键酶。综述了CCR基因在植物体内的克隆、基因功能及在植物组织中的表达情况,并介绍了该基因在植物的抗病虫害和抗逆性研究、饲草和能源上的应用潜力,为进一步研究CCR基因生物学功能和利用奠定了基础。     

HBV pre-c-Fc融合蛋白在杆状病毒表达系统中的表达及其生物学活性研究

目的:在杆状病毒表达系统中表达融合蛋白乙型肝炎病毒前C蛋白-小鼠IgG Fc蛋白(HBV precore protein-mouse IgG Fc,HBV pre-c-Fc),并鉴定其免疫原性。方法:目的基因HBV prec-Fc连接到pFastBac1载体,获得的pFastBac1-HBV pre-c-Fc质粒转化DH10Bac感受态,通过Tn7转座子将目的基因转座到Bacmid中,得到Bacmid-HBV pre-c-Fc穿梭载体,脂质体包被后转染Sf9昆虫细胞获得P1代病毒,重复转染Sf9获得高滴度病毒。收集细胞上清超滤后通过Protein G亲和层析柱纯化得到目的蛋白HBV pre-c-Fc。纯化的蛋白大腿内侧肌肉注射免疫BALB/c小鼠并检测血清中乙型肝炎病毒核心蛋白抗体产生量。结果:HBV pre-c-Fc在昆虫细胞中成功表达,纯化后蛋白纯度达90%以上,蛋白产量约为3.03mg/L,纯化蛋白能有效刺激BALB/c小鼠产生特异抗体。结论:成功地在杆状病毒表达系统中表达了具有免疫原性的HBV pre-c-Fc蛋白,为生产乙肝治疗性疫苗奠定了基础。