巴斯德毕赤酵母表达的突变型人白细胞介素-2的发酵条件与纯化研究

在以前的研究中,通过蛋白质工程技术获得了三突变体白细胞介素_2基因(编码125位半胱氨酸→丙氨酸;18位亮氨酸→蛋氨酸;19位亮氨酸→丝氨酸) ,并在毕赤酵母中加以表达。进一步优化表达条件,其最适诱导条件:80 %以上的通气,诱导2d ,初始pH60 ,甲醇终浓度为10%。在上述条件下表达量占菌体总蛋白的30%以上,大约200mg L。建立了一套从毕赤酵母表达上清中分离纯化分泌型表达蛋白IL_2的方法,经离心,超滤浓缩,强阳离子交换S柱和分子筛层析得到纯化的突变型和野生型IL-2 ;其得率为27% ,纯度达电泳纯并且HPLC检测只有一个峰。纯化的突变蛋白对CTLL-2细胞具有刺激性;与野生型IL-2相比,在各种温度条件下储存的突变蛋白保留有更高的活性;突变型IL-2的活力是野生型的4～5倍,具有更高的利用价值。     

密码子优化后的αB-晶状体蛋白基因毕赤酵母重组质粒的构建及表达的初步研究

αB-晶状体蛋白属于小热休克蛋白家族,具有分子伴侣活性。在阿尔茨海默病大脑中,星形胶质细胞表达的αB-晶状体蛋白明显上调,并且这些上调的αB-晶状体蛋白紧密地分布在β-淀粉样蛋白沉积周围。为了在分子水平上研究胞外αB-晶状体蛋白在阿尔茨海默病中的作用机制,需要获得大量具有生物学活性的αB-晶状体蛋白。根据毕赤酵母密码子偏好性对人αB-晶状体蛋白基因进行优化,并在目的基因3'端加上6个组氨酸标签,优化后的基因克隆到巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)表达载体p PIC9K上;电转入毕赤酵母GS115中;优化确定最佳表达条件为:BMGY与BMMY的转接比为2∶1,表达时间为72h,甲醇补加终浓度为0.5%;经Western blotting鉴定,获得20kDa的目的蛋白,以及18.6kDa和13.1kDa两个蛋白质片段,重组目的蛋白出现了部分降解,纯化获得20kDa目的蛋白;利用胰岛素还原法测定该片段具有分子伴侣活性,为进一步研究外源αB-晶状体蛋白在阿尔茨海默病中对星形胶质细胞的保护机制奠定基础。     

赤子爱胜蚓超氧化物岐化酶的纯化和部分性能研究

采用硫酸铵分沉淀和柱层析的方法,从赤子爱胜蚓整体细胞抽提液内分离得到纯的铜锌超氧化物岐化。再生产线１００克蚯蚓得以的ＳＯＤ制品,总活力１１１５０Ｕ,比活力为５１３８Ｕ／ｍｇ蛋白,回收率为２０％,铜锌超氧化物岐化酶呈淡蓝绿色,最大紫外吸波长为２７０ｎｍ。测得该酶分子量为３３０００亚基分子量为１６５００。该酶亚基由１５６个氨基酸残基组成,不含酪氨酸。     

川西高海拔增温和加氮对红杉凋落物有机组分释放的影响

对川西高山树线红杉新鲜凋落物中有机组分于11月进行自然条件(对照)、加氮(2 g N·m^-2)、增温(顶开式培养室)、加氮+增温4个处理的原位培养,并监测凋落物中有机组分的分解动态.结果表明: 在试验开始后4个月内,增温、加氮以及加氮+增温处理比对照显著促进了红杉凋落物中水溶性糖、水溶性酚和多酚的分解,但随着培养时间的延长,累积分解量的差异逐渐缩小.与对照相比,增温、加氮和增温+加氮处理均抑制红杉凋落物中CH₂Cl₂提取组分、酸溶碳水化合物、酸溶木质素和非酸溶木质素分解,其中增温处理抑制作用最强,加氮处理抑制效果最弱,增温+加氮处理介于二者之间;增温处理对非酸溶木质素和CH₂Cl₂提取组分的半分解周期延长1倍以上,热水溶组分的半分解周期延长50%以上.在原位培养条件下,红杉新鲜凋落物中水溶性糖、水溶性酚、多酚、酸溶碳水化合物、酸溶木质素是较容易分解的有机组分,半分解周期分别为182、159、127、154和190 d;热水溶组分、CH₂Cl₂提取组分和非酸溶木质素是较难分解的有机组分,半分解周期分别是209、302和318 d;尽管低温季节(11月至次年3月)极其寒冷,气温均低于0 ℃,常被认为是微生物活性最弱、有机物分解最慢的时期,但结果显示低温季节期间红杉凋落物各有机组分却分解最快.因此,氮沉降和升温将迟滞该区域高寒红杉林凋落物的分解.这将有利于高寒森林生态系统的土壤碳固持.     

融合蛋白CTP-SOD在毕赤酵母中的表达、纯化及抗氧化能力

超氧化物歧化酶(SOD)是一种在生物界广泛存在的抗氧化酶,在抗衰老、抗肿瘤、抗免疫疾病和电磁辐射上都起着重要的作用。本实验利用含有细胞质转导肽(CTP,一种能够携带外源大分子穿过细胞膜,定位于细胞质的短肽)基因序列的特异引物,以人总RNA反转录产物为模板,扩增出了CTP和人铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn SOD)的融合基因。运用毕赤酵母表达系统成功表达了具有活性的CTP-SOD融合蛋白。CTP-SOD预处理HeLa细胞后,明显提高了邻苯三酚(Progallol)诱导氧化胁迫下HeLa细胞的存活率,和对照组野生型SOD相比具有显著性差异。结果表明,CTP-SOD融合蛋白比野生型SOD更容易进入细胞,具有更高效的抗氧化功能。     

赤子爱胜蚓超氧化物歧化酶的纯化和部分性质研究

采用硫酸铵分级沉淀和柱层析的方法,从赤子爱胜蚓整体细胞抽提液内分离得到纯的铜锌超氧化物岐化酶（Ｃｕ,Ｚｎ－ＳＯＤ）。每１００ｇ蚯蚓得到的ＳＯＤ制品,总活力为１１１５０Ｕ,比活力为５１３８Ｕ／ｍｇ蛋白,回收率为２０％。铜锌超氧化物岐化酶呈淡蓝绿色,最大紫外吸收波长为２７０ｎｍ。测得该酶分子量为３３０００,亚基分子量为１６５００。该酶亚基由１５６个氨基酸残基组成,不含酪氨酸。     

蚯蚓体内超氧化物歧化酶分析

蚯蚓体内SOD含量甚高,35℃饲养的蚯蚓其SOD比活最高,因此,纯化前将蚯蚓在35℃养殖4周以上.采用硫酸铵分级沉淀和柱层析的方法,从蚯蚓体内分离得到纯的铜锌超氧化物歧化酶.每100g组织得到SOD制品总活力为17,190 U,比活7995 U/mg,回收率为35%.该酶呈淡蓝绿色,最大紫外吸收波长为270nm.该酶分子量为33,000,亚基分子量为16,500.该酶亚基含156个氨基酸残基,不含酪氨酸.N-末端为丙氨酸,等电聚焦为三条谱带,等电点分别为5.30 、5.59和6.22.     

重组人死亡受体6胞外结构域的制备及与淀粉样前体蛋白N端片段相互作用鉴定

人淀粉样前体蛋白氨基端切割片段(a cleaved amino-terminal fragment of amyloid precursor protein,N-APP)结合死亡受体6(Death receptor-6,DR6),会触发神经元和轴突依赖天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶的自我毁灭过程,从而导致阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的发生。为了在分子水平上研究N-APP-DR6诱导神经元退化途径,制备大量纯化的重组DR6胞外结构域以及鉴定NAPP和DR6胞外结构域的结合位点是关键。从甲醇毕赤酵母中成功表达并纯化了重组DR6胞外域(aa42-349),得率高达90 mg/L。为了验证DR6和NAPP的相互作用关系,构建谷胱甘肽转移酶-死亡受体6(GST-DR6)(aa42-349)融合蛋白原核表达质粒,转化大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)BL21,表达融合蛋白GST-DR6(aa42-349),同时纯化得到DR6的配体NAPP,GST pull-down结果显示DR6与NAPP能够在细胞外发生相互作用。     

表达食血蝙蝠唾液纤溶酶原激活剂的毕赤酵母菌株的构建

食血蝙蝠(Desmodus rotundus)在吸食大型动物血液时能保持创口处血流的畅通。本研究根据食血蝙蝠唾液中发现的纤溶酶原激活剂(Bat-PA,另称DSPAα1)的全长基因序列(GenBank Accession No.J05082),首次在体外人工合成Bat-PA全长基因并亚克隆到巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)表达载体pPIC9K上;转化毕赤酵母菌株GS115后,经甲醇诱导获得DSPAα1的分泌型表达,表达条带为47kD;通过抗G418浓度梯度筛选、毕赤酵母中小量表达后SDS-PAGE电泳检测以及纤维平板法测活,筛选出高表达的DSPAα1稳定菌株,对电泳中的目的蛋白条带进行密度扫描测定,产量达到约30mg/L。目前,DSPAα1主要来自哺乳动物细胞,如中国仓鼠卵巢细胞(CHO)、胚胎卵巢肾细胞(BHK)、非洲绿猴肾细胞(COS),代价高昂。在毕赤酵母中生产DSPAα1可以降低成本,增加产率,为探索Bat-PA作为新一代溶栓剂奠定基础。