血栓调节蛋白化学发光免疫分析检测方法的建立*

目的:建立并评价基于板式化学发光免疫分析(CLIA)平台的血栓调节蛋白(TM)定量检测方法。方法:以链霉亲和素包被微孔板,加入待检血浆,偶联生物素和辣根过氧化物酶的配对抗体组成分析体系,采用双抗体夹心模式,建立TM抗原定量检测方法,并对其进行条件优化和性能评价。结果:生物素化抗体和酶标抗体的工作浓度分别为0.5 μg/mL和0.75 μg/mL,加样后的孵育时间选为15 min,最低检测限为0.2 TU/mL,该检测方法的检测范围为1~200 TU/mL,批间和批内精密度(CV)均小于8%,37 ℃ 10天稳定性良好,207份临床血浆测值与希森美康测值相关性较高(R²>0.96)。结论:建立了TM板式化学发光定量检测方法,且各项性能指标良好,可满足临床检测的需要。     

谷氨酸棒杆菌内源表达元件的筛选

【目的】构建谷氨酸棒杆菌表达元件探测载体,筛选能够启动蛋白表达的序列片段。【方法】基于谷氨酸棒杆菌表达载体p XMJ19,利用Golden Gate新型克隆方法构建表达元件插入位点,使筛选的片段能够与报告基因快速无缝衔接,同时避免残留额外的序列对表达元件效果测试产生可能存在的干扰。对本课题组前期的谷氨酸棒杆菌BZH001高、中、低溶氧条件下的发酵样品转录组数据进行分析,筛选出稳定于高转录水平的6个基因,通过软件预测每个基因的启动子区域和5′UTR区域,两者构成能够启动基因表达的功能性元件,并将其从基因组中克隆出来。以增强型绿色荧光蛋白基因egfp作为报告基因,快速测量出表达元件的效果。【结果】获得5个不同效果的内源性表达元件,最好的元件插入探测载体后在谷氨酸棒杆菌中表达的荧光强度大于3 500 RFU/OD600。【结论】通过结合转录组数据,探测载体能够快速有效筛选表达元件,为将来人们对谷氨酸棒杆菌基因工程改造和生物系统的构建提供更多基础材料。     

谷氨酸棒杆菌中选择性σ因子的研究进展

谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)是一种重要的工业微生物,其基因组中包含编码RNA聚合酶的7种sigma(σ)因子基因,除σA外,其余6种属于选择性σ因子。通过σ因子进行基因表达调控是细菌调控网络中的重要组成部分,因此研究σ因子的功能和调控机制将有助于完善谷氨酸棒杆菌基因调控网络,进而有利于工业生产中菌种优化策略的制定。本文主要对谷氨酸棒杆菌中6种选择性σ因子的功能和调控机制做一综述,并且讨论了在研究选择性σ因子调控功能中需要注意的实验设计问题。最后探讨了选择性σ因子在实际应用中的价值及未来需要深入研究的方向,以期能够为谷氨酸棒杆菌调控网络的进一步完善以及选择性σ因子研究的规范化提供一些参考。     

高渗胁迫和灌流培养策略提高HEK 293细胞生产重组腺病毒载体产量

由于各种疾病在全球范围内的肆虐,国际市场对重组腺病毒载体(adenoviral vector,Adv)疫苗的需求量急剧增加,而工艺研究是解决这一问题的有效手段之一。在细胞接毒前施加高渗胁迫可以提高分批培养模式下的Adv产量,新兴的灌流培养也可以显著提高Adv的产量。将高渗胁迫工艺与灌流培养相结合,有望进一步提升高细胞密度生产过程中的Adv产量。本研究利用摇瓶结合拟灌流培养作为生物反应器灌流培养的缩小模型,使用渗透压为300–405 mOsm的培养基研究了高渗胁迫对细胞生长和Adv生产的影响。结果显示,在细胞生长阶段使用370 mOsm的高渗透压培养基,在病毒生产阶段使用300 mOsm的等渗透压培养基的灌流培养工艺有效地提高了Adv的产量。进一步研究发现这可能归因于病毒复制后期HSP70蛋白的表达量增加。将这种工艺放大至生物反应器中,Adv的产量达到3.2×10¹⁰ IFU/mL,是传统灌流培养工艺的3倍。本研究首次将高渗胁迫工艺与灌流培养相结合的策略应用于HEK 293细胞生产Adv,同时揭示了高渗胁迫工艺增产Adv的可能原因,为HEK 293细胞生产其他类型Adv的工艺优化提供了借鉴。     

巴斯德毕赤酵母甘油转运体的发现及功能研究

目的:分离确认巴斯德毕赤酵母中甘油转运体并初步研究其功能。方法:通过生物信息学方法从NCBI数据库中查找可能的甘油转运体(gt1,GeneID:8197545),并通过DAS软件对其跨膜结构域进行预测。通过PCR方法扩增该基因并将其与EGFP融合克隆到pPICZ B及pRS424载体进行亚细胞定位;同时将其与pRS424载体连接后电转到粟酒裂殖酵母中进行异源表达确定其功能;通过同源重组敲除gt1基因并在不同培养基中培养测定aox1基因表达量。结果:生物信息学显示与酿酒酵母中已经证明的甘油转运体(sugar transporter 1,stl1)类似,GT1蛋白同样为具有疏水结构域的跨膜蛋白,同时亚细胞定位结果显示GT1蛋白定位于细胞膜上,包含有gt1基因的粟酒裂殖酵母可以在以甘油作为唯一碳源的培养基中生长而野生型不可以;在Δgt1突变体中aox1基因可以获得组成型表达。结论:分离并确认了巴斯德毕赤酵母中的甘油转运体GT1,并初步证明其与aox1基因甘油阻遏相关。     

抗IL-5纳米抗体筛选及活性检测

白介素-5(IL-5)是一种同源二聚体细胞因子,是嗜酸性粒细胞(eosinophilic, EOS)增殖、活化和成熟的重要调节因子。抗IL-5单克隆抗体能阻断IL-5与IL-5受体亚单位α(IL-5Rα)结合,已成功用于治疗嗜酸性粒细胞哮喘。目前上市的单克隆抗体药物需要反复注射给药,严重影响了患者的依从性,而且注射给药的全身暴露率高。为获得适合吸入给药的抗体,在羊驼天然库中通过3轮淘选,挑取单克隆通过Phage ELISA初筛,共获得461个阳性克隆,其中50个为序列独特的分子,最终选择30个分子进行重组表达纯化。通过ELISA结合、ELISA阻断、FACS阻断、TF-1增殖抑制等实验对候选抗体进行体外活性检测,成功获得一个具有阻断IL-5和IL-5Rα结合的纳米抗体AIL-A96-Fc。通过与人和猴IL-5的ELISA结合实验表明,该分子具有良好人猴交叉活性,而且在FACS阻断实验和ELISA阻断实验中,AIL-A96-Fc表现出良好的阻断效果。该开发方法不仅提供了一个靶向IL-5的候选纳米抗体AIL-A96-Fc,也为后续开发更多靶向IL-5的候选纳米抗体提供了指导意义。     

子痫前期循环系统标志物sFlt-1的重组表达及化学发光检测方法的建立

目的: 表达可溶性fms样酪氨酸激酶-1(soluble fms-like tyrosine kinase-1,sFlt-1)重组蛋白,建立针对sFlt-1的化学发光检测方法。方法: 构建pcDNA3.4-sFlt-1-His*6表达载体,转染至HEK293细胞进行重组表达。利用链霉亲和素-生物素亲和体系及双抗体夹心法,实现对sFlt-1的定量检测。结果: 该方法的最低检测限为2 pg/mL,线性范围为20~40 000 pg/mL,平均回收率为92%,批内及批间精密度变异系数(variable coefficient,CV)均小于10%,与珀金埃尔默sFlt-1检测试剂盒进行比对的相关系数R²为0.925 2。结论: 获得了具有天然生物活性的sFlt-1蛋白,建立了具有良好性能的sFlt-1检测方法,后续进一步开发可应用于子痫前期的诊断筛查。     

SUMO蛋白酶Ulp1的高效表达纯化并通过His-SUMO标签制备scFv

SUMO蛋白酶(Ulp1)是切割小分子泛素修饰(SUMO)融合蛋白获得天然N端靶蛋白的一种工具酶,具有酶切效率高、特异性好等优点。但现有市售SUMO蛋白酶Ulp1价格昂贵、操作复杂,限制了SUMO融合体系的运用。利用基因工程技术,合成基因ulp1(Leu403-Lys621),并在N端和C端加入多聚组氨酸标签(His_6),构建重组表达载体psv T7-ulp1,将重组质粒转入大肠杆菌BL21(DE3)和BL21 trx B(DE3)中。经过高通量筛选技术快速确定最优的表达条件为采用BL21(DE3)作为表达宿主,转接后7h加入IPTG,IPTG的终浓度为0.1mmol/L,诱导时间为16h,最终蛋白质表达量占菌体总蛋白质量的34.5%,重组蛋白Ulp1的表达量为190mg/L,通过Ni-NTA一步纯化即可得到纯度95%以上的Ulp1。通过酶切反应,测定酶活为5.19U/μl,比酶活为5.23×10~4U/mg,是先前报道比酶活的1.87倍,通过酶活动力学分析,Ulp1的表观米氏常数K_m=0.359g/L,V_m=5.10μg/(ml·min)。将SUMO融合表达体系用于单链抗体(single-chain antibody fragment,scFv)的表达,得到可溶的SUMO-scFv融合蛋白,使用表达的Ulp1进行酶切并纯化,获得纯度高于90%且N端不含多余氨基酸的scFv,操作步骤简单,显著改善了scFv在大肠杆菌中难以高效可溶性表达纯化的现状。     

Mxr1磷酸化水平受Ptp调控机理的初步研究

通过PULL-DOWN找到与巴斯德毕赤酵母转录激活因子Mxr1相互作用的小分子酪氨酸磷酸酶Ptp,并验证其去磷酸化功能,可以使磷酸化的Mxr1第215位丝氨酸的磷酸基团水解。用Mxr1第215位特定位点磷酸化抗体Western blot检测Mxr1S215在不同培养基中磷酸化情况。发现野生菌株中Mxr1在甘油培养基没有磷酸化,在甲醇培养基发生磷酸化。在Ptp高表达菌株中,无论在甘油还是甲醇培养基Mxr1都没有发生磷酸化,而在Ptp敲除菌株中磷酸化明显高于野生型菌株,说明Ptp调控Mxr1磷酸化。在大肠杆菌中表达并纯化,测定了Ptp酶学性质。构建了巴斯德毕赤酵母Mxr1S215A突变株,发现多个与甲醇代谢相关的基因在转录水平发生变化,推测其可能受S215位点磷酸化Mxr1的调控。     

利用内源元件在谷氨酸棒杆菌中分泌表达木聚糖酶

以来自于谷氨酸棒杆菌内源AH6启动子和5′UTR及其前38 bp结合合适的Shine-Dalgarno (SD)序列,构建双顺反子表达载体对木聚糖酶进行表达。为了能够实现分泌表达,选取了来自谷氨酸棒杆菌的两种分泌途径的信号肽,分别为Tat型的CgR0949及Sec型的CspB信号肽。在实现分泌表达之后,对其进行5 L发酵罐的扩大培养以提高分泌量。并对纯化的木聚糖酶进行了部分酶学性质的研究,包括最适催化pH及酸碱耐受性;最适催化温度及热稳定性。结果表明:在上述表达体系中,以CgR0949为信号肽木聚糖酶不能分泌到胞外;木聚糖酶能在CspB信号肽的引导下分泌到胞外,分泌表达量为486.2 U/mL。木聚糖酶的分泌量在5 L发酵罐水平上达到1 648.7 U/mL,是摇瓶培养的3.4倍。该木聚糖酶的最适反应pH为4.5,最适温度为45℃;在pH 4–11范围内4℃处理24 h酶活保持在80%以上;在50℃前处理15 min酶活保持在95%以上,超过60℃则酶活迅速下降至20%及其以下。上述结果表明,谷氨酸棒杆菌内源元件能有效用于木聚糖酶的分泌表达,扩大培养能进一步提升木聚糖酶的分泌量。该双顺反子表达体系能为外源蛋白在谷氨酸棒杆菌中的分泌表达提供一种可用的工具。此外,通过酶学性质的研究可进一步提高木聚糖酶的催化效率。