融合蛋白GST-Ulp1p在大肠杆菌中的高效可溶性表达及其活性鉴定

利用基因工程技术,体外重组小分子类泛素修饰蛋白酶1(Ulp1)的活性片段,获得高表达、高特异性重组蛋白酶。从酿酒酵母Saccharomyces cerevisia中提取Ulp1编码第403到621个氨基酸残基之间的DNA片段(Ulp1p),在其C端加入6×His并连接到大肠杆菌表达载体pGEX中,构建重组表达质粒pGEX-Ulp1p-his6。将重组质粒转化至大肠杆菌Rosetta(DE3)中,氨苄青霉素抗性筛选转化子。表达、纯化后,以SUMO融合蛋白检测其活性。经过优化,该蛋白可溶性表达,表达量占菌体总蛋白的40.12%。可通过谷胱甘肽琼脂糖凝胶柱或Ni-NTA凝胶亲和层析纯化得到纯度98%的蛋白。经酶切分析,比活力为1.375×104U/mg。融合蛋白GST-Ulp1p-His6无需切除谷胱甘肽S-转移酶(GST)标签,具有很高的活性,制备简易;6×His标签,有利于底物蛋白切割后纯化,减少蛋白损失。本研究为制备高活力的SUMO蛋白酶提供了一个新方法。     

重组MBP-SUV39H1在大肠杆菌中表达与纯化

[目的]在大肠杆菌中获得具有甲基转移酶活性的重组MBP-SUV39H1蛋白。[方法]通过在大肠杆菌中同时表达异染色质蛋白1(HP1)与重组MBP-SUV39H1蛋白的方法,实现了MBP-SUV39H1的表达,采用his亲和纯化与分子筛Superdex200(SD200)两步分离纯化方案,并利用质谱和ELISA检测MBP-SUV39H1的甲基转移酶活性。[结果]利用大肠杆菌成功表达了MBP-SUV39H1融合蛋白,经纯化后目的条带单一,并具有良好的甲基转移酶活性。[结论]纯化的具有甲基转移酶活性的MBP-SUV39H1可用于抑制剂筛选等后续研究。     

趋磁菌AMB-1超氧化物歧化酶Fe-SOD在大肠杆菌中的表达及生理活性研究

超氧化物歧化酶(SOD)可以减轻超阳阴离子O2-对细胞的毒害作用,提高菌体的抗氧化能力,从而改善菌株的生理状态.利用PCR技术,将趋磁菌AMB-1的超氧化物歧化酶基因esod克隆至原核表达载体pET-20b(+),并在E coli BL21(DE3)有效表达.重组菌株BL21 (DE3)/(pET-20b-fesod-histag)在0.6 mmol/L IPTG诱导浓度下进行发酵培养,在生长前期2-14 h生长速率优于对照组E.coli BL21(DE3)/(pET-20b).通过亲和层析柱纯化后,重组酶蛋白纯度达电泳均一,超氧化物歧化酶fesod活性最造作用温度为25℃,在25℃和45℃下酶热稳定较好,pH4.2-8.2之间酶活力稳定.趋磁菌AMB-1来源的Fe-SOD作为一种抗氧化酶,在大肠杆菌中的有效表达从一定程度上改善了宿主菌的生长情况.     

重组N-乙酰鸟氨酸脱乙酰基酶的表达、纯化和复性研究

报道重组N-乙酰鸟氨酸脱乙酰基酶(NAOase)的研究进展。重组NAOase由大肠杆菌argE基因编码,在重组菌BL21(DE3)-pET22b-argE中的表达量为32.5%,大多以无活性的包涵体存在。低温诱导可增大有活性的可溶表达部分的比例。可溶性NAOase经Ni-NTA凝胶亲和纯化后得到SDS-PAGE电泳纯的酶,比酶活为1193.2u/mg蛋白。诱导条件影响整菌蛋白的成分及比例。37℃诱导生成的包涵体经尿素梯度洗涤后纯度较22℃高。低的蛋白浓度和合适的氧化还原体系是影响复性的关键因素。稀释法和透析法皆可使包涵体部分复性。在合适的条件下以稀释法复性时,约有17.78%包涵体可顺利复活。包涵体经尿素洗涤、溶解、Ni-NTA凝胶柱亲和纯化后,获得了高纯度的NAOase。     

鸡氨肽酶H在大肠杆菌中的表达、纯化与部分酶学性质分析

氨肽酶H(Aminopeptidase H, APH))是生物组织内一种常见的氨基内肽酶, 但因为天然材料中含量很低, 基本无法深入研究其催化机理、功能与结构的关系及其在生物体内的确切功能。从鸡肝组织克隆了APH的全基因序列, 并把该序列亚克隆到载体pET22b(+)上, 然后转化大肠杆菌Rosetta(DE3), 构建了APH的表达菌株。该菌株经IPTG诱导, 在SDS-PAGE上明显出现一条与天然APH理论分子量一致的新增蛋白带, 该条带的浓度随着表达时间的延长逐渐加深; 6 h基本达到平衡, 此时重组蛋白占总蛋白的16.7%, 表达水平高达94.7 mg/L。对表达产物进行了活性检测、纯化和酶学性质分析, 发现重组蛋白在亚基构成, 热稳定性, 最适pH等方面与天然APH基本相同, 据此可以确认表达产物确实是APH, 发酵液总活力达到1636 u/L。这些结果为APH的催化机理及其在生物体内的功能的阐明奠定了重要的物质基础。     

鸡氨肽酶H在大肠杆菌中的表达、纯化与部分酶学性质分析

氨肽酶H(Aminopeptidase H, APH))是生物组织内一种常见的氨基内肽酶, 但因为天然材料中含量很低, 基本无法深入研究其催化机理、功能与结构的关系及其在生物体内的确切功能。从鸡肝组织克隆了APH的全基因序列, 并把该序列亚克隆到载体pET22b(+)上, 然后转化大肠杆菌Rosetta(DE3), 构建了APH的表达菌株。该菌株经IPTG诱导, 在SDS-PAGE上明显出现一条与天然APH理论分子量一致的新增蛋白带, 该条带的浓度随着表达时间的延长逐渐加深; 6 h基本达到平衡, 此时重组蛋白占总蛋白的16.7%, 表达水平高达94.7 mg/L。对表达产物进行了活性检测、纯化和酶学性质分析, 发现重组蛋白在亚基构成, 热稳定性, 最适pH等方面与天然APH基本相同, 据此可以确认表达产物确实是APH, 发酵液总活力达到1636 u/L。这些结果为APH的催化机理及其在生物体内的功能的阐明奠定了重要的物质基础。     

GST-Exendin-4在大肠杆菌中的可溶性表达和纯化

为了制备GST-Exendin-4融合蛋白,以本实验室构建好的pET22b-Exendin-4为模板,通过PCR扩增出Exendin-4基因,酶切克隆入pGEX-4T-1,构建重组表达质粒pGEX-4T-1-Exendin-4.经DNA测序证实插入序列与设计完全一致后,将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),在不同浓度的IPTG和不同温度诱导下,经SDS-PAGE分析鉴定,表达出Mr约为30 kD的目的蛋白,灰度扫描显示目的蛋白占菌体总蛋白的29.9%,超声裂解后的上清通过Sepharose 4B亲和层析纯化、透析、除盐及冷冻干燥得到高纯度的目的蛋白.本研究成功制备了高纯度的GST-Exendin-4融合蛋白,为下一步进行目的蛋白大规模的生产打下了良好的基础.     

人甲状旁腺素(1-34)衍生物在大肠杆菌中表达、纯化及其生物学活性

为研究Gly hPTH(1 34)衍生物的生物学活性 ,用重叠PCR方法合成编码hPTH(1 34)的DNA片段 ,克隆到融合表达载体pGEX 2T的缩短型谷胱甘肽转移酶基因GST6 9△的 3′末端 ,构建正确读码框架的融合基因 .在两个基因间引入蛋白质羟胺切割位点序列 ,转入E .coliJM10 9中 ,IPTG诱导表达 .该融合蛋白的表达量占菌体总蛋白的 2 0 %以上 ,主要以包涵体形式存在 ,盐酸羟胺切割表达产物 .分析表明 ,80 %左右的融合蛋白被裂解为GST6 9△和Gly hPTH(1 34) .经分子筛柱层析和反相层析分离纯化获得重组Gly hPTH(1 34)衍生物 ,纯度达 98%以上 ,回收率约为 10mg/升发酵液 ,分子量为 4 177,等电点 (pI)为 8 4 0 ,N端 16个氨基酸 ,除第一个为甘氨酸外 ,其余与天然hPTH(1 34)序列一致 .Western印迹结果表明 ,Gly hPTH(1 34)衍生物具有hPTH(1 34)的免疫学活性 .体外活性测定结果表明 ,Gly hPTH(1 34)衍生物能刺激人成骨细胞HOSTE85增殖、增加细胞内胶原合成、ALP活性增高和cAMP生成量增加 ,并呈量效关系 ,提示它具有与化学合成的hPTH(1 34)相同的生物学活性 ,N端多一个Gly对其活性无明显影响 .     

植物交替氧化酶(AOX)在大肠杆菌中优化表达

植物交替氧化酶(Alternative Oxidase,AOX)位于高等植物线粒体内膜,从细胞色素途径的辅酶Q分岔,催化4个电子还原氧分子形成水的另一终端氧化酶。分离纯化有活性的AOX比较困难。本文研究AOX原核表达,选择pFLAG-1分泌表达载体,用异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导AOX优化表达,pFLAG-1-AOX大肠杆菌优化表达条件为:宿主DH5α、温度37℃、细胞密度OD600=0.6、IPTG浓度0.2mmol/L,诱导后60min收获细胞;获得少量可溶的细胞外周质AOX和大量不溶的AOX,为深入研究AOX打下基础,同时为研究膜蛋白原核表达提供依据。     

ENC1的克隆,原核表达与数种细胞系表达谱分析

以人 3月胎脑总RNA为模板 ,用RT PCR的方法得到了ENC1(ectoderm neuralcortex 1)基因的cDNA ,经测序证实该cDNA的长度为 180 0bp ,包含ENC1的完整编码区 .将之克隆入pGEX 4T 1载体构建重组表达质粒 ,转化大肠杆菌BL2 1表达 ,经Sepharose 4B纯化得到目的蛋白 .通过Northern印迹和RT PCR检验了该基因在数种细胞系中的表达 ,结果表明其在神经胶质母细胞瘤细胞系U2 5 1中有较高的表达 ,而在包括神经母细胞瘤细胞系SH SY5Y的其他数种细胞系中无表达 .与在正常生理状态下神经系统中两种细胞的表达情况相反 .这种分布不同的情况提示了ENC1在这两种不同来源的肿瘤的发生发展中具有不同作用     

文蛤HDAC1基因克隆、时空表达及生长相关SNP位点筛查

为探索HDAC1基因在文蛤生长发育中的作用, 研究通过已构建的文蛤转录组文库, 利用SMARTRACE技术扩增得到文蛤HDAC1 (Mm-HDAC1)基因的cDNA全长序列, 分析了其生物信息学、组织及发育阶段表达特征, 并用直接测序法在外显子中筛查生长相关的SNP位点。结果显示, Mm-HDAC1基因的cDNA全长3065 bp, 开放阅读框1599 bp, 编码532个氨基酸; 氨基酸序列比对发现, 文蛤与其他物种同源性为74.3%78.7%。荧光定量PCR (qRT-PCR)结果表明, Mm-HDAC1基因在文蛤6个组织中均有表达, 其中外套膜中的表达量相对最高, 并与其他组织间有极显著差异(P0.01); 不同发育时期的表达差异结果表明, Mm-HDAC1基因在壳顶幼虫期表达量最高, 显著高于其他发育时期(P0.05)。SNP位点筛查结果表明, 在Mm-HDAC1基因的外显子区域发现了19个SNP位点, 其中有3个SNP位点(627AT、924TC和1266TC)与文蛤生长相关。     

CRM1 mediates nuclear export of HDAC7 independently of HDAC7 phosphorylation and association with 14-3-3s

CRM1, 14-3-3 proteins, and CaMK play important roles in trafficking of HDAC7, but the interplay between these proteins in this process is not clearly understood. Here, we show that CRM1 is capable of promoting cytoplasmic localization of wild-type and mutant HDAC7 (S178A/S344A/S479A), which is normally found in the nucleus. Using phospho-specific antibodies to HDAC7, we demonstrate that CaMK I promotes phosphorylation of S178, S344, and S479 of HDAC7. We also show that endogenous S178-phosphorylated HDAC7 is localized in both the nucleus and the cytoplasm, whereas S344- and S479-phosphorylated HDAC7 are exclusively localized in the nucleus. An HDAC7 mutant, S178E/S344E/S479E, which lost the ability to bind 14-3-3s, is localized in both the nucleus and the cytoplasm. Furthermore, the nuclear export of S178E/S344E/S479E is inhibited by LMB, but is enhanced by the CRM1. Taken together, these results strongly suggest that CRM1 mediated-nuclear export of HDAC7 is independent of HDAC7 phosphorylation and its association with 14-3-3s.     

人血红素加氧酶-1的原核表达、纯化及其中和抗体的制备

目的确定人血红素加氧酶-1（human heme oxygenase-1,hHO-1）在大肠埃希菌中的表达条件与纯化方法,利用纯化的蛋白制备具有中和活性的hHO—1多克隆抗体。方法将hHO-1原核表达质粒pMW172／hHO-1转人大肠埃希菌菌株BL21,通过改变摇床转速、诱导剂IPTG浓度和培养时间确定hHO-1蛋白的最佳可溶性表达条件;利用超声破碎、高速离心、分级盐析、分子筛层析等方法纯化hHO-1蛋白,建立体外HO-1活性测定方法检测hHO-1蛋白的活性;利用纯化的hHO-1活性蛋白作为抗原免疫新西兰兔,制备多克隆抗体;利用ELISA方法和Western印迹技术分别测定抗体的效价和特异性,通过HO-1活性测定检测抗体的中和活性。结果确定hHO-1最佳可溶性表达条件为：37℃、200r／min培养3h后,0．1 mmoL／LIPTG诱导培养4h。超声破碎菌体,上清经30％～40％盐析纯化及分子筛层析纯化,获得活性hHO-1蛋白,收得率为30．3％,纯化倍数为2．83倍,纯度为90％。制备的抗hHO-1的兔血清效价达到10^6,并能中和掉46％hHO-1的催化活性。结论为hHO-1蛋白的表达和纯化以及多克隆抗体制备确立了可行的技术方案;获得了高纯度活性hHO-1蛋白及hHO-1多克隆抗体,为HO-1功能、结构研究,以及相关疾病研究奠定了基础。     

转谷氨酰胺酶基因在大肠杆菌中的克隆表达

从轮枝链霉菌Streptoverticilliummobaraense细胞中获得其基因组DNA ,用一对特异性的引物通过PCR的方法扩增出转谷氨酰胺酶 (transglutaminase,TGase)全长基因 ,回收片段并将其连接到表达载体pET30a中 ,转化大肠杆菌DH5α。双向测序表明获得的转谷氨酰胺酶全长基因序列正确。纯化重组质粒转化大肠杆菌BL2 1 (DE3) ,以 1mmol/LIPTG诱导 5h收集菌体进行SDS-PAGE电泳分析 ,与阴性对照相比 ,明显多出了一条蛋白条带 ,紫外扫描显示此带约占总蛋白量的1 7% ,Westernblotting证实此带能够特异性地与兔抗MTG(味之素公司 )的抗体发生反应。测得纯化后得到的TGase蛋白的酶活可以达到 15.1U/mg蛋白。     

Enhanced Expression and Purification of Membrane Proteins by SUMO Fusion in Escherichia coli

Severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV) membrane protein and 5-lipoxygenase-activating protein (FLAP) are among a large number of membrane proteins that are poorly expressed when traditional expression systems and methods are employed. Therefore to efficiently express difficult membrane proteins, molecular biologists will have to develop novel or innovative expression systems. To this end, we have expressed the SARS-CoV M and FLAP proteins in Escherichia coli by utilizing a novel gene fusion expression system that takes advantage of the natural chaperoning properties of the SUMO (small ubiquitin-related modifier) tag. These chaperoning properties facilitate proper protein folding, which enhances the solubility and biological activity of the purified protein. In addition to these advantages, we found that SUMO Protease 1, can cleave the SUMO fusion high specificity to generate native protein. Herein, we demonstrate that the expression of FLAP and SARS-CoV membrane proteins are greatly enhanced by SUMO fusions in E. coli.     

在大肠杆菌中高效表达可用于检测人源Rap1活性RapBD蛋白方法的建立

【背景】Rap1是一种小GTP酶,其活性的检测方法少,目前主要依赖试剂盒,检测成本太高。而Rap1下游效应蛋白RalGDS具有Rap1结合结构域(Rap binding domain,RapBD),该结构域能与有活性的GTP-Rap1特异性结合。【目的】利用大肠杆菌外源表达GST-RapBD融合蛋白,建立经济的检测人源Rap1活性的方法。【方法】合成RapBD基因序列,插入pGEX-4T-1载体,使该质粒表达GST-RapBD融合蛋白,再利用GST亲和树脂结合大肠杆菌中表达的GST-RapBD融合蛋白,最后利用GST-RapBD融合蛋白Pulldown检测GTP-Rap1。【结果】建立了检测人源Rap1活性的方法。【结论】序列优化使得pGEX-4T-1载体在大肠杆菌中高效表达能特异性结合人源GTP-Rap1且带有GST标签的RapBD蛋白,提高了Pulldown实验检测GTP-Rap1的效率,降低了检测人源小G蛋白Rap1活性的成本。