抗A型产气荚膜梭菌α毒素单链抗体基因的克隆和表达

应用RT PCR技术 ,从分泌具有中和活性的抗A型产气荚膜梭菌α毒素单克隆抗体的杂交瘤细胞中 ,扩增出抗体V_H 和V_L 基因 ,连接成ScFv基因 ,并将其克隆至pGEM T载体中构建了重组质粒pXScFv 2E3。经序列分析证实 ,V_H 和V_L 基因及linker基因拼接正确 ,基因全长为 726bp ,编码 242个氨基酸。随后将其定向克隆于表达载体pHOG21,转化至大肠杆菌XL1 BLUE筛选出表达菌株XL1 BLUE(pHOG 2E3)。经ELISA和SDS PAGE分析表明 ,在20℃用IPTG诱导培养时 ,表达的ScFv蛋白占菌体总蛋白的 25 %。并且ScFv基因表达产物能够中和α毒素的磷酯酶C活性     

抗CEA单链抗体与链亲和素融合基因的表达

克隆分泌CEA杂交瘤细胞重链可变区（V_H）和轻链可变区（V_L）,以Linker连接V_H及V_L构建抗CEA单链抗体.同时以Spacer连接单链抗体和链亲和素,构建成功单链抗体和链亲和素融合基因,克隆该融合基因至原核表达载体,pET21a(+),经IPTG诱导表达出该双特异性融合蛋白.活性鉴定表明该融合蛋白具有结合CEA及生物素的双特异性.该融合蛋白在生物领域中有较广阔的应用前景.     

抗人CD19单链抗体基因的构建、表达及功能测定

采用RT-PCR方法从分泌抗人类白细胞表面分化抗原CD19单克隆抗体的杂交瘤细胞中克隆出V_H和V_L可变区基因,再通过重叠延伸拼接（spliceoverlap extension）PCR方法在V_H和V_L可变区基因之间引入连接肽(Gly4Ser)3,体外构建抗人CD19单链抗体（抗CD19-ScFv）基因。将其克隆至表达载体PET28a并在大肠杆菌中表达。SDS-PAGE和Westernblot分析结果表明,抗CD19-ScFv在BL21（DE3）菌中获得表达,重组蛋白的相对分子量为27kD,表达产物以不溶性包涵体形式存在,经过溶解包涵体,镍柱亲和层析纯化和体外复性过程,获得了高纯度的单链抗体片段。流式细胞分析结果证实抗CD19ScFv可与人类白细胞表面的分化抗原CD19结合,保留了鼠源性单抗与CD19结合活性。抗人CD19-ScFv的构建与表达,为下一步针对B淋巴系统恶性肿瘤的靶向治疗奠定了基础。     

H18杂交瘤抗凋亡能力的改造

利用PCR从pGEMTbcl-X_L质粒中获得bcl-X_L基因,构建真核表达载体pEF-bcl-X^{L,脂质体法转染杂交瘤细胞,G418筛选稳定表达株,Western blotting检测目的蛋白表达,流式细胞仪检测Bcl-X_L提高杂交瘤抗正丁酸钠诱导凋亡的功能。 将构建的编码鼠bcl-X_L基因的真核表达载体pEF-bcl-X_L,转染H18细胞后,获得稳定的表达株细胞;稳定表达Bcl-X_L的细胞具有抗正丁酸钠诱导凋亡的功能。鼠bcl-X_L基因在杂交瘤细胞中稳定表达,提高了杂交瘤抗凋亡的能力,对高密度大规模培养杂交瘤细胞具有重要意义。}     

全人源化抗结肠癌单链抗体基因的克隆和表达

分离大肠癌患者外周血单个核细胞 (PBMC) ,在体外用灭活的大肠癌细胞再次致敏后 ,经EBV转化 ,然后用有限稀释法克隆分泌抗大肠癌细胞抗体的B细胞 ;多次PCR扩增和克隆其抗体可变区基因 (V_H/V_LcDNA) ,并用编码 (Gly₄Ser)₃ 的互补序列连接成ScFvcDNA(V_H linker V_L) ,经酶切克隆入载体fUSE 5RF ,使之呈现于噬菌体表面。通过用 3轮肿瘤细胞和正常人PBMC淘选后 ,ELISA检测 80%的单克隆噬菌体抗体显示了很强的阳性反应。以上结果初步说明 :联合应用体外致敏、EBV转化、PCR扩增和噬菌体呈现技术制备高亲和力全人源化的抗肿瘤抗体是可行的.     

抗CD20嵌合抗体片段Fab′突变体的表达和活性研究

利用PCR方法从抗CD20单链抗体（ScFv）表达载体上扩增抗CD20抗体轻链可变区基因（V^L）、重链可变区基因（V^H）,同时在抗体的可变区引入突变,然后将V^H、V^L基因重组到Fab′表达载体pYZF1中,构建抗CD20嵌合抗体Fab′片段表达载体,并在大肠杆菌16c9中进行高效可溶性分泌表达。经大量的筛选,获得一个产量和活性均有所提高的突变克隆。其突变位点在轻链可变区的CDR1区,即G77→A（Ser→Asn）。突变的抗体的表达量为每克干菌3.8 mg,而未突变抗体的表达量为每克干菌1.3 mg。突变体的亲和力常数K_a为2.2×10⁹ L/mol,约为突变前的2倍。竞争性免疫荧光抑制实验表明,突变的Fab′片段能竞争性抑制鼠源性抗CD20抗体HI₄₇和CD20表达细胞Raji细胞的结合,使HI₄₇的结合阳性率由98%下降至37.55%,体外细胞生长抑制试验亦证明突变的Fab′片段的抑制活性明显高于未突变的抗体。     

抗人CD3单链抗体与改形单域抗体的表达

设计并化学合成含有适当酶切位点及连接肽的寡核苷酸序列,与一定的背景载体连接并改造成适用于单链抗体表达的载体:外分泌型pWAI80和融合蛋白型pROH80从分泌抗人CD3单克隆抗体的杂交瘤细胞UCHT1中,经PCR扩增出轻、重链可变区基因V_H和V_K,并插入上述表达载体中构建成单链抗体基因.通过对鼠OKT3结合位点的结构模拟,并比较人、鼠抗体家族性保守序列,设计出改形OKT3的基因序列.化学法部分合成8个寡核苷酸片段,应用重叠PCR技术扩增出完整改形重链基因V_H,并克隆、酶切和测序鉴定.将所克隆V_H基因插入表达载体pCOMB3和 pGEX-4T-1中进行表达.经 IPTG诱导表达,对表达产物进行SDS-PAGE和 Western blot分析以及 ELISA检测,结果发现分泌型表达产物及 M13基因Ⅲ-V_H改形单域抗体融合蛋白具有与CD3单抗竞争抑制的活性;而融合型单链抗体及改形单域抗体表达产物主要以包涵体形式存在,占细菌总蛋白的 30％左右.     

噬菌体抗体库的构建及抗乳腺癌细胞单链抗体的筛选

构建抗人乳腺癌细胞MCF 7的噬菌体单链抗体库 ,从中筛选MCF 7细胞特异性单链抗体。用MCF-7细胞免疫BALB C小鼠 ,取脾脏 ,提取总RNA ,用RT-PCR技术扩增小鼠抗体重链 (V_H)和轻链 (V_L)可变区基因 ,经重叠PCR(SOE-PCR) ,在体外将V_H和V_{L连接成单链抗体 (scFv)基因 ,并克隆到噬菌粒载体pCANTAB5E中 ,电转化至大肠杆菌TG1,经辅助噬菌体超感染 ,构建噬菌体单链抗体库。从该抗体库中筛选特异性识别MCF-7细胞的噬菌体单链抗体 ,将表面展示单链抗体的单克隆噬菌体转化大肠杆菌TOP10进行可溶性表达。成功地构建了库容为12×10⁶ 的抗MCF-7乳腺癌细胞的单链抗体库 ,初步筛选到了与MCF 7细胞特异性结合的scFv,Westernblot检测表明 ,在大肠杆菌TOP10中实现了单链抗体可溶性表达}     

蜂房哈夫尼菌植酸酶基因appA的克隆、表达及酶学性质研究

从蜂房哈夫尼菌（Hafnia alvei）中克隆获得一个植酸酶编码基因appA, 该基因全长1335bp,编码444个氨基酸,其中前33个氨基酸为信号肽,成熟蛋白的理论分子量为45.2kD。将基因appA 克隆到大肠杆菌E. coli表达载体pET-22b(+),并在大肠杆菌中表达, 表达产物具有植酸酶活性。对表达的酶蛋白进行纯化,并初步研究了该酶的酶学性质,结果表明：酶的作用最适pH值为4.5;在pH 2.0～10.0范围内, 酶活性保留80％以上;酶的作用最适温度为60℃;酶的比活性为356.7U/mg,酶动力学分析表明其K,/i>_m为0.49mmol/L,V_max为238U/mg;该酶对胰蛋白酶和胃蛋白酶有一定的抗性。该研究为哈夫尼菌属来源植酸酶的首次报道。     

蜂房哈夫尼菌植酸酶基因appA的克隆、表达及酶学性质研究

从蜂房哈夫尼菌（Hafnia alvei）中克隆获得一个植酸酶编码基因appA, 该基因全长1335bp,编码444个氨基酸,其中前33个氨基酸为信号肽,成熟蛋白的理论分子量为45.2kD。将基因appA 克隆到大肠杆菌E. coli表达载体pET-22b(+),并在大肠杆菌中表达, 表达产物具有植酸酶活性。对表达的酶蛋白进行纯化,并初步研究了该酶的酶学性质,结果表明：酶的作用最适pH值为4.5;在pH 2.0～10.0范围内, 酶活性保留80％以上;酶的作用最适温度为60℃;酶的比活性为356.7U/mg,酶动力学分析表明其K,/i>_m为0.49mmol/L,V_max为238U/mg;该酶对胰蛋白酶和胃蛋白酶有一定的抗性。该研究为哈夫尼菌属来源植酸酶的首次报道。     

水稻CPR5基因参与氧化胁迫响应

为探讨水稻(Oryza sativa L.)中CPR5 基因的功能,以其cDNA 文库为基础进行序列比对,并将1 个同源性较高的序列命名为OsCPR5.生物信息学分析表明,OsCPR5 的开放阅读框长度为1551 bp,编码516 个氨基酸.软件预测该编码蛋白可能是1 个具有5 个跨膜区的膜蛋白和核定位蛋白.组织表达和亚细胞定位分析表明,OsCPR5 在根中的表达水平较高,且广泛分布在细胞膜、细胞质和细胞核上.逆境胁迫分析实验表明,植物激素脱落酸(Abscisic acid, ABA)、过氧化氢(Hydrogen peroxide,H₂O₂)、氯化钠(NaCl)、甲基紫精(Methyl viologen, MV)等环境胁迫可诱导OsCPR5 的上调表达,其中氧化胁迫相关的MV 和H₂O₂ 处理效果最为明显.拟南芥(Arabidopsis thaliana)转基因株系atcpr5/OsCPR5 在浓度为0.5 μmol L^-1、 1.0 μmol L^-1 的MV以及6 mmol L^-1、 8 mmol L^-1 的H₂O₂ 处理下,种子萌发率明显高于atcpr5 突变体.这揭示了OsCPR5 基因在植物抗氧化胁迫响应中具有一定的作用.     

抗CD3基因工程嵌合抗体IgG在哺乳动物细胞中的表达和活性测定

利用基因工程方法将鼠源性抗CD3抗体HIT3a的可变区和人源抗体(IgG)的完整的恒定区连接起来,构建全抗型抗CD3嵌合抗体,该型抗体具有较低的免疫源性可作为免疫抑制剂应用于器官移植,减少受体产生免疫排斥,提高移植器官的存活率。利用PCR方法从抗CD3 ScFv重组噬菌体表达载体pCANTAB 5E上扩增抗CD₃抗体的轻链和重链可变区,将轻链和重链可变区组装到含有人抗体（IgG）恒定区的表达载体中,构建抗CD3嵌合抗体IgG的轻链和重链表达载体PKN100和PG1D105,并用脂质体法共转染CHO细胞。结果证明,抗CD₃嵌合抗体的V_L和V_H与HIT3a抗体的V_L和V_H完全相符,ELISA和Western blot检测结果证实转染细胞的培养上清中含有抗CD₃嵌合抗体IgG的表达,表达产物能与Jurkat细胞结合,并能竞争性抑制HIT3a抗体和Jurkat细胞结合活性,³H-TdR掺入实验表明, 抗CD3嵌合抗体与亲代抗体HIT3a一样,具有促进外周血单核细胞增殖的作用。我室构建的全抗型抗CD3嵌合抗体分子表达载体可在CHO细胞中稳定表达,表达产物有较好生物活性,具有潜在的临床应用价值。     

抗松材线虫纤维素酶单链抗体库的构建及筛选

构建鼠源性松材线虫纤维素酶（Bursaphelenchus xylophilus cellulase, BXC）的噬菌体单链抗体库,从中筛选特异性BXC的单链抗体。以BXC为抗原免疫BALB/C小鼠,从脾脏提取总RNA,用RT-PCR技术扩增小鼠抗体重链（V_H）和轻链(V_L)可变区基因。经重叠PCR(SOE-PCR)在体外将V_H和V_L连接成单链抗体(scFv)基因,并克隆到噬菌粒载体pCANTAB5E中,电转化至大肠杆菌TG1,经辅助噬菌体超感染,成功构建了库容为5×10⁴的Anti-BXC单链抗体库,并从该抗体库中初步筛选到了特异性识别BXC的噬菌体单链抗体scFv。将表面展示单链抗体的单克隆噬菌体转化大肠杆菌HB2151进行可溶性表达,SDS-PAGE及Western blot分析结果显示,可溶性scFv获得表达,且与BXC具有结合活性,为松材线虫的检验检疫以及病理学研究奠定了基础。     

蛇神经毒素的表达和鉴定

抽提中华眼镜蛇毒腺总RNA,通过反转录PCR扩增Cobrotoxin cDNA,克隆并测序。该cDNA编码83个氨基酸,包括21个氨基酸的信号肽和62个氨基酸的成熟蛋白。该成熟蛋白的氨基酸序列和通过蛋白测序从台湾眼镜蛇鉴定的Cobrotoxin完全一致。PCR扩增编码Cobrotoxin的DNA,并亚克隆到表达载体pMAL-P₂。此外,通过合成寡核苷酸片段,拼接成完整的CM11基因,并将其克隆至pMAL-P₂。经IPTG诱导,两种神经毒素基因在大肠杆菌中都得到高效的可溶性融合表达。表达产物通过SDS-PAGE和蛋白印迹杂交加以鉴定。表达的融合蛋白经过Sepharose 6Bamylose亲和色谱和DEAESepharose FF离子交换色谱得到有效纯化。经Xa因子酶切后得到的两种重组神经毒素都具有小白鼠体内毒性。     

小麦TaWRKY47基因的克隆与表达分析

为了探究小麦WRKY基因的功能,该研究采用RT PCR方法,在小麦叶片组织中克隆WRKY基因,并对其进行生物信息学和不同逆境胁迫下的表达分析。结果表明：(1)成功克隆得到1个小麦WRKY基因,命名为TaWRKY47。(2)TaWRKY47基因开放阅读框长度为900 bp,编码299个氨基酸,含有一个WRKY保守结构域和一个C₂HC锌指结构域,属于WRKY基因家族的第Ⅲ类成员。(3)亚细胞定位分析结果显示,TaWRKY47蛋白定位于细胞核。(4)荧光定量PCR结果表明,TaWRKY47基因在小麦根、茎、叶、雄蕊和雌蕊中均有表达,其中在雌蕊中表达量最高,且受低温、干旱、盐、ABA和H₂O₂等胁迫表达增强,推测TaWRKY47基因参与了小麦的逆境胁迫过程。该研究结果为进一步研究TaWRKY47基因功能与抗逆机制奠定了理论基础。     

超抗原SEA与抗黑色素瘤ScFv融合基因的构建及表达

采用酶切连接和重叠PCR连接两种方法将抗黑色素瘤单链抗体基因和去除N端信号肽的金黄色葡萄球菌肠毒素A基因进行融合,并将融合基因克隆于pET28a表达载体上,转化大肠杆菌BL21(DE3)。用NiNTA系统对表达产物进行分离、纯化。MTT法检测融合蛋白对黑色素瘤细胞的体外抑制率。结果表明6HisScFvSEA融合蛋白可在E.coli BL21(DE3)中稳定表达,表达量占菌体蛋白的30%,主要以包涵体的形式存在。融合蛋白可通过激活效应细胞对表达相关抗原的黑色素瘤细胞发挥抑制作用。     

文心兰乙烯不敏感基因EIN2的克隆及表达分析

该研究采用PCR、RACE方法,对文心兰‘南茜’的乙烯不敏感蛋白基因（ethylene insensitive 2,EIN2）进行克隆及生物信息学分析,并采用qRT PCR技术,对该基因在文心兰不同组织器官和不同花期中的表达模式进行分析。结果表明：（1）成功克隆得到文心兰_EIN2基因序列,命名为OnEIN2（MH497388）;该基因cDNA序列全长为4 177 bp,其中开放阅读框3 879 bp,编码1 292个氨基酸,3′非编码区长208 bp,5′非编码区长90 bp。（2）生物信息学分析显示OnEIN2是一个不稳定的疏水蛋白,含有跨膜结构,分子式为C₆₄₀₆H₉₉₈₈N₁₆₇₀O₁₈₉₇S₄₇;蛋白质分子量142.22 kD,理论等电点5.80。多序列比对和系统进化分析表明,文心兰EIN2与铁皮石斛EIN2的相似度最高（81.98%）,二者亲缘关系也最为接近。（3）实时荧光定量PCR分析发现,OnEIN2基因在根、茎、叶花中均有表达,在花中表达量最高,茎中表达量最低;而在不同花期中,盛开期表达量最高,其次是衰老期。研究表明,文心兰OnEIN2基因在开花和衰老过程中可能有重要的作用。     

乙型肝炎病毒pre-S1区中和抗体可变区的原核表达

鼠源单克隆抗体MA18/7是特异识别乙型肝炎病毒 (HBV)pre S1抗原的中和抗体。为表达MA18/7的小分子抗体 ,将MA18/7的重链可变区基因(V_H)和轻链可变区(V_L)基因分别克隆到原核表达载体pTO-T7进行原核表达。结果V_H和V_L均以包涵体的形式高效表达 ,包涵体经过变性、复性及金属离子亲和纯化后获得纯度>90%的重组抗体片段。生物传感器、竞争ELISA和间接ELISA测定均显示 ,V_H 或V_L 均不能结合相应抗原 ,但二者体外混合后可迅速非共价结合形成具有良好活性的可变区抗体Fv,表明MA18/7的抗原结合活性区由重链可变区和轻链可变区共同组成.     

蚯蚓纤溶酶新基因PV242的克隆与表达

从我国特有的双胸蚓属（Lumbricus bimastus）蚯蚓体内提取到一种有纤维蛋白平板溶解活性的蛋白质,采用聚偏二氟乙烯膜(PVDF)微量测序法测得蛋白质的N端氨基酸序列,依此设计简并引物,通过RT-PCR获得其对应cDNA.该cDNA全长888 bp,1～726位核苷酸对应读码框架(ORF),编码含242个氨基酸的成熟肽.终止子（TAG）位于cDNA的727～729位,其余核苷酸序列为3′端非编码区.成熟肽命名为蚯蚓纤溶酶PV₂₄₂.蛋白质预测得知蛋白质等电点为4.33,含组氨酸(His44)及丝氨酸 (Ser191)两个活性位点;蛋白质由两个结构域组成,表面有活性裂隙;该蛋白质属丝氨酸蛋白酶超家族胰蛋白酶类.经国际基因库等多种查询比较未见PV₂₄₂基因的报道,为首次发现的新基因,在国际基因库的输入号为GenBank AF109648.随后构建了pTrxFUS-PV₂₄₂重组质粒,并在大肠杆菌GI724中获得融合蛋白TrxA/PV₂₄₂的可溶性表达,采用离子交换层析法纯化表达蛋白,融合蛋白有纤维平板溶解活性.     

毛竹PsbS基因的克隆及其原核表达特征研究

采用RT-PCR技术从毛竹(Phyllostachys edulis)叶片中克隆到1个PsbS基因,命名为PePsbS (GenBank No. FJ600727),其编码区为810 bp,编码269个氨基酸。序列分析表明,PePsbS编码的蛋白与其它单子叶植物的PsbS蛋白有很高的相似性。蛋白结构分析表明,PePsbS基因编码蛋白包含导肽部分和成熟蛋白,其中成熟蛋白包含4个跨膜结构域。将PePsbS基因编码成熟蛋白的序列构建到原核表达载体pET23a中,并转入大肠杆菌,用IPTG进行诱导表达。结果表明, 41℃下诱导4 h的表达效果最好,目的蛋白含量约占总蛋白的21.5%,分子量约为22.0 kD。这说明温度和诱导时间明显影响PePsbS基因的表达。