CHO工程细胞 (11G-S) 悬浮培养的无血清培养基的设计

以悬浮适应的表达重组尿激酶原 (Pro-urokinase,pro-UK) CHO工程细胞系11G-S为对象,采用Plackett-Burman实验设计及响应面分析法,设计支持CHO工程细胞 (11G-S) 悬浮生长的无血清培养基。以细胞密度为评价指标,在单因素实验的基础上采用Plackett-Burman实验设计对影响细胞生长的培养基添加成分进行考察,确定了3种对细胞生长明显促进作用的培养基添加成分：胰岛素、转铁蛋白及腐胺。继而利用响应面法分析了这3种添加成分的最佳水平范围,设计了一种适用于CHO工程细胞 (11G-S) 悬浮培养的无血清培养基SFM-CHO-S。11G-S细胞在SFM-CHO-S批次悬浮培养的细胞最大生长密度达到4.12×106 cells/mL,pro-UK的最大累积活性达到5 614 IU/mL,培养效果优于商品化的同类无血清培养基。     

MG-132提高TNFR-Fc融合蛋白在CHO细胞中表达的研究

目的:在不影响细胞活力的前提下,通过抑制人肿瘤坏死因子受体-Fc(TNFR-Fc)融合蛋白的降解,提高其在中国仓鼠卵巢(CHO)细胞中的产量和质量。方法:通过在细胞培养过程中加入全蛋白质合成抑制剂Cycloheximide、溶酶体抑制剂Leupeptin、蛋白酶体抑制剂MG-132,验证TNFR-Fc融合蛋白在CHO细胞的降解途径;免疫印迹(Western blot)方法检测在细胞内TNFR-Fc融合蛋白的变化,酶联免疫吸附试验(ELISA)方法检测分泌表达的TNFR-Fc融合蛋白的含量。Protein A亲和层析纯化细胞培养液上清,高效液相色谱(HPLC)检测重组蛋白的纯度,并通过阻断肿瘤坏死因子α(TNFα)诱导的L929细胞毒作用来检测纯化的TNFR-Fc蛋白的活性。结果:TNFR-Fc在CHO细胞内,经泛素蛋白酶体途径降解,稳定表达TNFR-Fc的CHO细胞培养过程中添加50μmol/L MG-132,可以使TNFR-Fc融合蛋白的分泌表达量提高42.35%,纯化后,二聚体比例提高28.60%,并且纯化后目的蛋白的比活性也增加。结论:在不影响细胞活力、蛋白质生物学活性的前提下,添加蛋白酶体抑制剂MG-132提高TNFR-Fc融合蛋白在CHO细胞中的表达量,为进一步研究从抑制蛋白质降解途径来提高重组蛋白在CHO细胞中的表达量提供了现实依据。     

不同信号肽对人鼠嵌合CMV-IgM分泌表达的影响

为了实现在体外制备巨细胞病毒-免疫球蛋白M(CMV-IgM)和探讨不同信号肽对CMV-IgM表达的影响,通过RLM-RACE技术钓取杂交瘤细胞基因序列,构建人鼠嵌合CMV-IgM表达载体,并通过PCR方法将5种不同的分泌型信号肽(SigA–SigE)代替CMV-IgM自身信号肽(SigF),利用中国仓鼠卵巢细胞(CHO)作为宿主细胞进行体外表达。对纯化后的CMV-IgM进行SDS-PAGE、SEC-HPLC和酶联免疫吸附试验(ELISA)确定其蛋白表达水平与免疫反应性,最终成功制备出910 kDa的重组蛋白,且研究表明,5种信号肽(SigA–SigE)的人鼠嵌合CMV-IgM表达量较CMV 6#细胞株自身信号肽SigF相比,分别提高了6.72、5.19、1.44、1.85、1.98倍。这将对人鼠嵌合CMV-IgM的开发提供理论基础,且为提高CMV-IgM表达量的研究工作提供了新思路。     

分泌表达bFGF的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞的构建及其特性分析

CHO细胞在无血清或无蛋白培养条件下培养通常会遇到贴壁能力差,细胞活力差等问题。通过构建分泌型bFGF基因,克隆到pIRESneo3表达载体上,转染CHO细胞,通过MTT法间接检测细胞培养上清中bFGF表达,并在无蛋白培养基中观察细胞的生长。结果显示转染的CHO细胞表达bFGF,且分泌的bFGF有生物活性;转染的CHO细胞在无蛋白培养基中较未转染的CHO细胞的贴壁能力和活力强。成功改造了CHO细胞,为CHO细胞在无血清或无蛋白条件下大规模培养提供了基础。     

人脐带间充质干细胞条件培养基对缺氧胰岛的保护作用

为了探讨人脐带间充质干细胞(human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells, hUC-MSCs)通过旁分泌作用对缺氧胰岛的保护,将新生猪胰岛细胞团(neonatal porcine islet cell clusters, NICCs)分别用人脐带间充质干细胞条件培养基(human umbilical cord-derived MSC-conditioned medium, hu-MSC-CM)及常规RPMI1640培养基(对照组)置于20%O_2和1%O_2的环境中培养。通过荧光激活细胞分类器、Seahorse线粒体应激实验检测不同培养基对缺氧NICCs活性、功能的影响,利用Western-blot检测缺氧时NICCs生存相关蛋白质的表达水平。实验结果显示,缺氧时hu-MSC-CM组中NICCs细胞得率、活性及功能较对照组均有明显改善(P0.05);实验组中缺氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor 1α, HIF-1α)表达上调,凋亡及自噬相关蛋白质表达下降。实验结果表明间充质干细胞通过旁分泌作用能有效提高缺氧胰岛的活力和功能。     

hK-Fc融合蛋白的改良、表达及其生物活性的分析

为了延长人激肽释放酶(hK)的血清半衰期,提高分泌蛋白的产率,制备了重组激肽释放酶-IgG1 Fc融合蛋白(hK'-Fc)。采用PCR扩增hK基因和IgG1的Fc序列,用鼠源信号肽序列替换hK基因原有的信号肽序列,构建改良型融合蛋白hK'-Fc以及天然型融合蛋白hK-Fc的表达载体,转染中国仓鼠卵巢细胞(CHO)细胞,筛选稳定分泌融合蛋白的细胞株,通过Western blotting鉴定信号肽改造效果,利用Protein A+G亲合层析柱纯化融合蛋白,酶学实验检测融合蛋白的体外活性。结果表明:成功构建了pcDNA-hK'-Fc以及pcDNA-hK-Fc重组表达载体;获得了稳定表达融合蛋白的细胞株,产量达11mg/L以上;信号肽改造后融合蛋白的分泌效率提高约5～10倍;融合蛋白能水解其特异性的底物S-2266,具有生物学活性。本研究为进一步探讨融合蛋白的体内半衰期打下了坚实基础,也为研制治疗脑梗塞疗效更好的第二代hK蛋白和其他药用蛋白的改良提供新的线索。     

猪圆环病毒2型ORF2编码基因真核表达载体的构建及表达

根据GenBank中猪圆环病毒2型(PCV-2)ORF2基因序列,设计了1对引物,应用PCR从含有PCV-2的PK-15细胞中扩增出ORF2基因,将其克隆入pSecTag2载体中,构建了pSecORF2载体。又设计一条含信号肽序列的上游引物,以pSecORF2为模板,扩增出含信号肽序列的ORF2基因,将其克隆到pIREShyg载体上,构建了pIRESiORF2真核表达载体。然后通过磷酸钙共沉淀法转染CHO细胞,进行表达。间接免疫荧光实验(IFA)成功检测到pIRESiORF2在CHO细胞中的表达。这为进一步研究ORF2编码蛋白的生物学活性及建立PCV诊断试剂盒打下基础。     

抗H5N1病毒嵌合IgA抗体基因的构建及其在CHO细胞中的表达

为了表达具有中和活性的抗禽流感H5N1病毒人-鼠嵌合IgA抗体,采用RT-PCR法克隆具有中和活性的抗禽流感H5N1-HA鼠源单克隆抗体的轻重链可变区基因及相应的信号肽编码序列,分别与人免疫球蛋白IgA2重链恒定区、Kappa恒定区基因拼接,构建表达质粒pEF-IGHA9和pEF-IGK9,共转染二氢叶酸还原酶缺陷型CHO(CHO-dhfr-)细胞,用ELISA检测培养上清中嵌合IgA抗体的表达,对纯化的嵌合抗体进行SDS-PAGE、Western blotting印迹分析。结果成功地在CHO细胞中表达了抗禽流感H5N1病毒人-鼠嵌合IgA抗体,为制备抗H5N1重组分泌型IgA预防性抗体制剂奠定了良好的基础。     

肝细胞生长因子诱导人肝癌细胞上皮间质转化

上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)与肿瘤侵袭转移密切相关.虽然肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)已被证实为肿瘤EMT的主要诱导剂,但是HGF诱导肿瘤EMT发生的分子机制尚不完全清楚.本研究旨在探讨Snail在HGF诱导肝癌细胞上皮间质转化中的作用.用HGF处理肝癌Hep G2和Hep3B细胞,显微镜观察细胞形态变化,划痕试验及Transwell试验检测细胞迁移能力,Western印迹检测Met,AKT的磷酸化及蛋白质表达的变化,Western印迹与real-time RT-PCR检测上皮细胞表面标志E-Cadherin和间质细胞表面标志NCadherin、Fibronectin的表达变化,以及EMT相关转录因子的表达变化.经HGF处理的Hep G2、Hep3B细胞,Met和AKT的磷酸化水平显著增强;相差倒置显微镜下观察细胞形态向间质型细胞形态转化;细胞划痕和Transwell试验检测细胞的迁移能力较对照组显著增强;Real-time RT-PCR和Western印迹实验显示HGF的诱导能上调间质标记蛋白的表达及下调上皮型标志蛋白的表达.进一步发现,HGF能上调转录因子Snail的表达,干扰Snail能逆转HGF对Hep G2和Hep 3B细胞EMT发生的诱导作用.由此可见,HGF可能通过诱导Snail的表达促进肝癌细胞EMT的发生.这为阐明肝癌细胞侵袭转移机制,以及肝癌的防治提供新线索.     

猪圆环病毒2型ORF2编码基因真核表达载体的构建及表达

根据GenBank中猪圆环病毒2型(PCV-2)ORF2基因序列,设计了1对引物,应用PCR从含有PCV-2的PK-15细胞中扩增出ORF2基因,将其克隆入pSecTag2载体中,构建了pSecORF2载体.又设计一条含信号肽序列的上游引物,以pSecORF2为模板,扩增出含信号肽序列的ORF2基因,将其克隆到plREShyg载体上,构建了plRESiORF2真核表达载体.然后通过磷酸钙共沉淀法转染CHO细胞,进行表达.间接免疫荧光实验(IFA)成功检测到plRESiORF2在CHO细胞中的表达.这为进一步研究ORF2编码蛋白的生物学活性及建立PCV诊断试剂盒打下基础.     

MMP-9信号肽高效诱导PEX重组蛋白在COS7细胞中分泌表达

为了便于收集和纯化, 重组蛋白常需要引导至真核细胞外。蛋白能否分泌主要取决于其是否含有信号肽, 由于不同信号肽诱导蛋白分泌的效率不同,高效信号肽的筛选已成为生物工程领域提高重组蛋白产量的重要策略之一。为了筛选诱导MMP-2 C末端PEX在COS7细胞中高效分泌表达的信号肽,在PEX的N末端分别融合大鼠生长激素(rGH)、小鼠IgG κ链和人基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinase 9, MMP-9）的信号肽并比较三种信号肽引导PEX分泌表达的效率。Western免疫印迹和ELISA蛋白定量检测表明MMP-9的信号肽引导PEX蛋白分泌的效率约为其它两种信号肽的两倍。利用Ni-NTA亲和柱对细胞培养基中的PEX进行纯化,蛋白产量约为1mg/L,纯化的PEX重组蛋白具有抑制鸡尿囊膜（chorioallantoic membrane,CAM）血管发生的作用。以上结果提示MMP-9的信号肽有效诱导具有生物活性的PEX重组蛋白在COS7细胞中分泌表达。     

L-型细菌蛋白表达系统

L-型细胞由于缺乏细胞壁以及具有的其它特殊生物学特性,通过连接合适的信号肽,可以用于许多外源蛋白的可溶性,功能活性形式的分泌表达,表达产物在培养基中,表达的产量依赖于不同的基因序列,载体,宿主和诱导表达条件等因素,此外,L-型细菌还能将具有功能活性的蛋白展示在胞浆膜表面。     

乳腺癌细胞中人血小板衍生生长因子受体β启动子的基础活性研究

目的:探讨低迁移表型的乳腺癌细胞MCF-7和高迁移表型的乳腺癌细胞MDA-MB-231中血小板衍生生长因子β启动子的基础活性及转录调控差异。方法:Real-Time PCR,Weastern blot等技术检测PDGFRβ在2株细胞中的转录和表达差异。双荧光报告系统检测PDGFRβ启动子各缺失突变片段在2株细胞中的活性,筛选差异片段。生物信息学预测启动子区可能存在的转录因子。凝胶迁移实验研究转录因子在两株乳腺癌细胞中对PDGFRβ启动子的调节活性。结果:两株细胞中都有PDGFRβ的内源性表达,且在MDA-MB-231中表达较高。在2株细胞中找到了人PDGFRB 启动子的重要活性调节区,(+539bp,+1457bp)在2株细胞中均呈负调控,(+54bp,+539bp)在两株细胞中均呈正调控,(-983bp,+54bp)在MDA-MB-231中呈显著正调控,在MCF-7中没有活性。转录因子AP1的转录活性和与DNA的结合活性在MDA-MB-231中均高于MCF-7。结论:不同迁移表型的乳腺癌细胞中PDGFRβ存在不同的表达调控机制,PDGFRβ启动子活性片段(-983bp,+54bp)在两株细胞中存在显著活性差异。转录因子AP-1在两株细胞中有表达水平和结合活性差异。     

家蚕丝素重链启动子驱动DsRed的瞬时分泌表达

根据家蚕丝蛋白基因的启动子活性高、丝蛋白具有高效分泌的特性,克隆了家蚕丝素重链基因(Fib-H)启动子及其下游的信号肽序列(FibHS),将DsRed基因与信号肽序列融合构建了分泌型瞬时表达载体;转染细胞实验显示,该载体能在家蚕BmN细胞中瞬时表达DsRed;家蚕注射载体后,可在丝腺腔中检测到红色荧光,表明瞬时表达的DsRed分泌到丝腺腔,推测所克隆的序列具有信号肽的功能。此外,本研究为家蚕丝腺生物反应器分泌表达外源基因的研究奠定了基础。     

抗禽流感病毒H5N1 分泌型IgA 在中国仓鼠卵巢细胞中的表达

分泌型IgA (SIgA) 在机体的粘膜免疫中具有重要作用,在外分泌道中比单体IgA和IgG抗体具有更好的抗感染活性。为了表达抗禽流感病毒H5N1人-鼠嵌合分泌型IgA抗体,首先以本室先前构建的稳定表达IgA的中国仓鼠卵巢细胞 (CHO) 细胞系为基础,共转染分泌片和J链表达质粒,然后用抗生素Zeocin选择阳性克隆细胞,利用倍比稀释的方法筛选分泌SIgA的单克隆细胞,通过Western blotting分析培养上清中SIgA的表达情况。结果表明,在CHO细胞中成功表达了SIgA抗体,上述研究为研制分泌型     

犬细小病毒VP2蛋白在真核细胞中的分泌表达及特性

摘要:【目的】利用真核细胞分泌表达犬细小病毒VP2蛋白和研究其特性。【方法】为构建犬细小病毒（Canine parvovirus, CPV）VP2基因的真核分泌型表达载体,首先通过酶切从含有人CD5信号肽序列的质粒中将CD5信号肽基因片段切出,将其连接到真核表达载体pcDNA3.1A的多克隆位点上,构建成pcDNA3.1-CD5sp质粒。然后再通过PCR方法从含有犬细小病毒VP2基因的质粒中扩增VP2基因,并将其插入到pcDNA3.1- CD5sp载体中CD5信号肽的下游,构建成VP2基因的真核分泌型表达载体pcDNA-CD5sp-VP2。经磷酸钙介导转染293T细胞,使其在真核细胞中进行分泌表达,并通过ELISA检测表达的VP2蛋白与犬转铁蛋白受体（TfR）结合的活性。【结果】序列分析结果表明,本实验构建的犬细小病毒VP2基因真核分泌型表达载体结构正确,将该表达载体转染的293T细胞,在培养基中通过Western-blot检测到有VP2重组蛋白的存在。经ELISA检测表明表达的重组VP2蛋白具有与犬转铁蛋白受体结合的活性。【结论】 利用人的CD5信号肽实现了犬细小病毒VP2蛋白在真核细胞中的分泌表达,表达的VP2蛋白具有与犬转铁蛋白受体结合的活性。     

CHO细胞高密度流加工艺参数优化

[目的]优化细胞接种密度、培养基、细胞培养温度等参数,提高生产细胞株PCSK9蛋白表达滴度。[方法]试验分四步进行,(1)探讨几款市售培养基优化组合后对CHO细胞株蛋白表达滴度的影响;(2)探讨10.0×10⁶、15.0×10⁶、50.0×10⁶ cells/mL高密度接种流加过程培养基、降温时间等对CHO细胞蛋白滴度的影响;(3)在(2)实验数据基础上继续优化,通过更换培养基继续探讨高密度流加工艺的可行性;(4)在反应器对实验数据进行工艺验证。[结果](1)CHO细胞PCSK9蛋白滴度提升至2.6 g/L,蛋白滴度成倍增长;(2)15.0×10⁶ cells/mL接种,30.0×10⁶ cells/mL降温至34℃,继续优化培养基1^#、2^#配比,蛋白滴度提升至4.5 g/L,反应器工艺验证,细胞生长状态稳定,蛋白滴度突破3.8 g/L;(3)继续筛选市售培养基,成功实现80.0×10⁶ cells/mL高密度流...     

人博卡病毒HBoV1非结构蛋白NP1对细胞转录因子的调控

研究人博卡病毒非结构蛋白NPl对细胞转录因子的调控作用及对炎症细胞因子TNF-α和IL-6表达的影响,从而为进一步探究病毒非结构蛋白在HBoV1引起机体炎症反应中的潜在作用及其可能分子机制提供依据。通过双荧光素酶报告基因系统分析NP1对转录因子的调控作用,通过ELISA和荧光定量PCR分别从蛋白质和RNA水平检测NP1是否影响TNF-α、IL-6的表达,最后利用哺乳动物双杂交系统分析NP1是否通过寡聚化发挥功能。在293T细胞中,NP1可分别提高AP-1、STAT3和GAS转录因子报告载体荧光素酶活性3.69倍、2.45倍和3.03倍,但对NF-κB转录因子报告载体荧光素酶活性无明显影响(P0.05)。转染24h和48h后,NP1表达细胞和对照细胞培养基中IL-6和TNF-α蛋白浓度没有显著性差异(P0.05),但TNF-αmRNA的表达水平上调。哺乳动物双杂交实验表明NP1蛋白自身没有相互作用。NP1可以调节转录因子AP-1、STAT3和STAT1的活性,但对NF-κB激活没有影响;NP1对IL-6和TNF-α的细胞外分泌水平没有明显的影响,但在mRNA水平上对TNF-α的表达有一定的调节作用;NP1蛋白发挥其调节作用的功能不通过自身的二聚化来实现。     

表达外源rhBMP2的CHO细胞株稳定性分析

骨形态发生蛋白2(BMP2)属于TGF-β超家族,是诱导成骨活性最强的BMPs之一, 具有广泛的临床应用的前景。本实验室已成功构建高效表达rhBMP2的重组CHO细胞株, 现选取其中一株表达量最高的细胞rCHO(hBMP2)-C8进行长期体外培养, 并在培养过程中比较了添加和去除压力筛选中使用的MTX对细胞生长, rhBMP2基因拷贝数及rhBMP2分泌蛋白表达的影响;检测了该细胞株在无血清培养基中可以连续表达rhBMP2的时间以及培养基中rhBMP2的温度敏感性等等。该研究为进一步采用动物细胞规模化培养技术生产rhBMP2奠定了基础。     

β-半乳糖苷酶在枯草芽孢杆菌中的分泌表达

为检测本课题组构建的枯草芽孢杆菌分泌表达载体pGPST中启动子和信号肽的活性,将β-半乳糖苷酶基因插入表达载体的多克隆位点,构建含有β-半乳糖苷酶基因的重组质粒pGPST-lacZ,重组质粒转化枯草芽孢杆菌,分别测定液体培养基中上清液和菌体沉淀中β-半乳糖苷酶的活性。培养上清液中的酶活在22h达到峰值,约为26mU/mL,之后开始下降;菌体沉淀中的酶活在14h最高,达6mU/mL,而阴性对照pGPST没有检测到酶活性。结果表明分泌型表达载体中的启动子和信号肽具有较好的活性,能实现异源基因在枯草芽孢杆菌中的分泌表达。本试验为该表达载体的进一步研究和应用提供重要的数据资料,也为外源基因在枯草芽孢杆菌中的表达提供参考资料。该载体将在研究外源基因在枯草芽孢杆菌中表达发挥重要作用。