人可溶性肿瘤坏死因子受体Ⅱ与IgG Fc融合蛋白在乳酸克鲁维酵母菌中的表达及产物分析

目的:在乳酸克鲁维酵母中表达人可溶性肿瘤坏死因子受体Ⅱ(sTNFRⅡ)与IgG Fc的融合蛋白。方法:首先获得sTNFRⅡ-IgGFc融合基因片段,然后构建至乳酸克鲁维酵母表达载体pKLAC1中,获得sTNFRⅡ-IgGFc的表达载体,并将其电转化乳酸克鲁维酵母(Δura3),通过ELISA方法筛选高表达sTNFRⅡ-IgGFc融合蛋白的重组乳酸克鲁维酵母菌株,采用还原和非还原SDS-PAGE分析融合蛋白是否形成二聚体结构,Western印迹验证sTNFRⅡ-IgGFc融合蛋白在乳酸克鲁维酵母(Δura3)中的表达。结果:构建了sTNFRⅡ-IgGFc表达载体pKLAC1-sTNFRⅡ-IgGFc,获得了表达sTNFRⅡ-IgGFc的乳酸克鲁维酵母菌株,SDS-PAGE和Western印迹表明该融合蛋白能自发形成类似于抗体的二聚体结构。结论:实现了sTNFRⅡ-IgGFc融合蛋白在乳酸克鲁维酵母(Δura3)中的表达。     

抗HER2人源化单克隆抗体在毕赤酵母中的表达及其产物分析

目的:研究抗人表皮生长因子受体2(HER2)人源化单克隆抗体能否在毕赤酵母中表达,并对表达产物进行结构分析和活性测定.方法:合成抗HER2人源化单克隆抗体的全基因,构建轻重链双表达盒表达载体,转入毕赤酵母中;通过表型筛选和诱导表达实验得到抗体表达工程菌,对表达产物进行分离纯化和活性测定.结果:表达产物存在于表达上清中,摇瓶表达水平达到53.7±2.9 mg/L;毕赤酵母表达的抗体的轻重链能够自发通过二硫键装配成正确的抗体结构,其中重链发生了N-糖基化;酵母表达的抗HER2人源化单克隆抗体可以抑制高表达p185(abR2)肿瘤细胞SKBR-3的生长,半数有效浓度为0.17 mg/L.结论:实现了抗HER2人源化单克隆抗体在毕赤酵母中的表达,为毕赤酵母表达系统成为抗体等人用剂量较大的复杂型糖蛋白的大规模、低成本制备平台提供了基础.     

血管内皮生长因子全长抗体在毕赤酵母中的表达与活性鉴定

目的:构建血管内皮生长因子(VEGF)全长抗体表达载体pPICZαA-VH-CH-VL-CL,评价其在毕赤酵母中的表达产物与抗原的结合特性,及其抑制细胞增殖的活性。方法:利用基因合成分别获得VEGF抗体CL和CH序列,分别构建pPICZαA-CH和pPICZαA-CL重组质粒,再利用同尾酶特性构建双启动子表达盒的重组pPICZαA-CH-CL载体,用Westen印迹对其进行表达鉴定后将VH和VL序列插入该载体,获得VEGF的全长抗体表达载体pPICZαA-VH-CH-VL-CL;通过膜筛和ELISA进行菌株筛选,并对VEGF抗体表达阳性菌株进行小量表达和纯化,采用CCK-8法对其抑制人脐静脉内皮细胞(HUVEC)增殖的活性进行初步评价。结果:获得表达轻、重链的VEGF抗体表达载体,ELISA实验证明pPICZαA-VH-CH-VL-CL具有一定的VEGF抗原结合特性;体外增殖实验表明,该抗体可以以剂量依赖性抑制HUVEC增殖。结论:在毕赤酵母中表达、纯化了具有一定功能活性的VEGF全长抗体,为后续比较研究酵母糖基化改造对VEGF抗体的药效学和药代学的影响提供了基础。     

一种人源抗狂犬病病毒单克隆抗体的瞬时表达及性质分析

目的瞬时表达人源重组抗狂犬病病毒单克隆抗体,并对抗体性质进行分析。方法 PCR法扩增抗体轻、重链可变区并分别构建真核表达质粒;瞬时转染HEK293 EBNA1细胞;抗体经亲和纯化后,CE-SDS法分析纯化后抗体单体比例,用快速荧光灶抑制试验(RFFIT)分析抗体体外抗狂犬病病毒中和活性,ELISA分析抗体与3aG、CTN、PV及CVS株的结合。结果提取瞬时表达质粒的A260/280 nm比值在2.0～2.1之间纯化后抗体非还原CE-SDS单体纯度为74.4%;还原CE-SDS抗体轻、重链峰合计占比超过95%;抗体RFFIT体外中和活性为293.37 IU/mL,比活达628.21 IU/mg,抗体与3aG、CTN、PV及CVS株交叉反应均为阳性。结论该株抗体具有较高体外抗狂犬病病毒中和活性,与主要疫苗株均有较强结合。     

猪瘟病毒E2蛋白A/D抗原区基因在酵母中的分泌表达与鉴定

基于猪瘟病毒主要保护性抗原E2囊膜糖蛋白有两个相对独立的抗原结构单位-B/C抗原区和A/D抗原区,设计一对特异性的引物扩增猪瘟病毒E2蛋白的A/D抗原区基因,并将PCR产物克隆入含有强启动子PAox1和α-MF信号肽序列的巴斯德毕赤酵母表达载体pPICZαC中,构建成重组质粒pPICZα-AD,酶切线性化后电穿孔导入巴斯德毕赤酵母X33菌中,经ZeocinTM筛选得到5株高拷贝转化子,甲醇诱导表达.SDS-PAGE和Westernblot试验表明酵母培养上清液中含有具有良好反应原性的E2蛋白,蛋白表达量达175.8μg/mL.N-糖基化分析显示该表达蛋白在分泌过程中发生糖基化.该研究为研制防治猪瘟的亚单位疫苗与诊断试剂盒奠定基础.     

人源抗狂犬病病毒单克隆抗体的构建及验证

目的利用人源抗狂犬病病毒ScFv噬菌体抗体库,构建单克隆抗体(单抗)轻、重链质粒,瞬时表达,纯化后验证具有高中和活性的单抗。方法以从ScFv噬菌体抗体库中筛选获得特异性抗体为模板,PCR扩增抗体轻、重链可变区序列,构建人源全分子抗体瞬时转染质粒;轻、重链质粒混合后转染HEK293 EBNA1细胞,瞬时表达全分子抗体。采用Mabselect SuRe介质手动亲和纯化抗体,Nano Vue超微量分光光度计测定蛋白质的质量浓度,快速荧光灶抑制试验(rapid fluorescent focus inhibition test, RFFIT)进行体外中和效价验证。结果成功构建22个轻链质粒,15个重链质粒。通过真核细胞瞬时表达后,经手动亲和纯化后,获得22株单抗。除1株抗体外,其余21株抗体的蛋白质量浓度均>300μg/mL;部分抗体纯度均在90%以上。中和活性结果显示,5株在1 500~1 800 IU/mg之间;8株在800~1 500 IU/mg之间;7株在500~800 IU/mg之间;其余2株在500 IU/mg以下。结论成功构建并验证获得20株中和活性>500 IU/mg的人源抗狂犬病病毒单抗,为单抗混合制剂的研究奠定了基础。     

甲醇-山梨醇混合碳源诱导提高抗HER2抗体在糖基工程毕赤酵母中的表达

目的：以抗HER2抗体为模型,研究抗体在糖基工程酵母菌中的表达及工程菌发酵技术。方法：首先通过摇瓶试验分析诱导用甲醇浓度对抗体表达的影响,并用高表达HER2的SK-BR-3细胞分析抗HER2抗体的抗原结合活性。以此为基础,在5 L发酵罐中研究甲醇-山梨醇混合碳源流加诱导对抗HER2抗体表达水平的影响;收集发酵培养液,采用阳离子交换层析对目标产物进行纯化;利用SDS-PAGE、Western印迹、Lowry法对抗体的相对分子质量、浓度等进行分析。结果：摇瓶试验结果表明,甲醇浓度为0.5%时抗体表达量最高,且糖基工程毕赤酵母菌表达的抗HER2抗体具有与SK-BR-3细胞抗原结合的活性;在5 L发酵罐中,利用甲醇和山梨醇混合诱导方式发酵表达抗体,其表达量可提高至0.6 g/L,比摇瓶诱导表达的抗体产量提高了近10倍;非还原SDS-PAGE及Western印迹表明抗体相对分子质量为1.5×105,与商业化抗体Herceptin的大小一致;经过一步阳离子交换层析纯化,纯化后抗体浓度为0.365 g/L。结论：采用甲醇-山梨醇混合碳源诱导方式在5 L发酵罐中进行发酵表达,能够提高抗HER2抗体在糖基工程酵母菌中的表达量,本研究可为抗体在酵母中的规模发酵技术提供重要参考。     

抗人前列腺干细胞抗原单克隆抗体可变区基因的5＇RACE扩增及序列分析

目的：克隆并分析抗人前列腺干细胞抗原单克隆抗体轻链和重链的可变区基因。方法：从分泌抗人前列腺干细胞抗原单克隆抗体的杂交瘤细胞株中提取总RNA,根据小鼠IgG恒定区序列设计特异性引物,通过5’RACE法扩增其轻链和重链的可变区基因,克隆入pMD18-T载体,测序并分析其可变区序列。结果：3株抗人前列腺干细胞抗原单克隆抗体的重链可变区基因序列全长均为423bp,编码141个氨基酸残基;轻链可变区基因序列全长均为393bp,编码131个氨基酸残基;在GenBank中对氨基酸序列进行比对分析,均符合小鼠IgG可变区基因的特征;根据Kabat法则对3株抗体轻链和重链可变区氨基酸序列进行分析,确定了3个抗原互补决定区、4个框架区和前导肽。结论：通过5＇RACE法得到了3株抗人前列腺干细胞抗原单克隆抗体轻链与重链可变区基因,为进一步研究抗体三维结构、人源化改造奠定了基础。     

乳酸克鲁维酵母表达型T载体的研发及应用

[目的]构建以乳酸克鲁维酵母表达载体p KLAC2为基础的表达型T载体。[方法]利用定点突变技术突变载体p KLAC2上的XcmⅠ位点,获得表达载体p KL-MUT;PCR扩增含黄色荧光蛋白基因的XcmⅠ酶切盒,通过EcoRⅠ和XhoⅠ位点连接至表达载体p KL-MUT,构建成重组载体p KL-YFP,限制性内切酶XcmⅠ酶切后即产生T载体p KL-T。连接融合基因14-3-3-Zs G转化至乳酸克鲁维酵母GG799。[结果]利用该T载体可成功克隆外源基因14-3-3-Zs G并在乳酸克鲁维酵母中表达14-3-3-Zs G蛋白,荧光和Western blotting验证正确。[结论]乳酸克鲁维酵母表达型T载体已成功构建,具有快速克隆高效分泌表达外源基因的特点,对于促进乳酸克鲁维酵母表达系统表达相关蛋白的产业化具有实际意义。     

人源性抗bFGF单链抗体表达载体的构建与酵母表达

为了提高人源性抗bFGF抗体的表达量,从噬菌体抗体库筛选出的人源性抗bFGF抗体基因中亚克隆单链抗体(single chain fragment variable,ScFv)基因,并将其构建到酵母表达载体pPICZαA中。表达载体质粒经线性化后,电转化法转化至毕赤酵母GS115中,甲醇诱导表达。表达产物经镍离子亲和层析和阴离子交换层析纯化,并检测其生物学活性。酶切鉴定结果显示人源性的酵母表达载体构建成功。SDS-PAGE和Western blot结果显示,抗bFGF单链抗体获得了高效表达,表达量可达124mg/L,目的蛋白大小为36 kDa左右。通过两步纯化方案,目的蛋白的纯度可达95%以上。ELISA结果显示纯化的目的蛋白可与bFGF特异性结合。CCK8检测结果显示,纯化的抗bFGF单链抗体可剂量依赖性地抑制人肺腺癌细胞株A549的增殖。研究结果表明在毕赤酵母中可获得人源性抗bFGF单链抗体高效表达,表达产物具有很好的生物学活性。     

可溶性人TNFR75的表达、纯化及活性鉴定

将编码可溶性人TNFR75 (shTNFR75 )的cDNA与酵母整合载体pPICZαA重组 ,构建的重组质粒线性化后转染酵母细胞GS 115 ,获得了shTNFR75在酵母细胞中遗传性稳定表达酵母工程细胞 .甲醇诱导的pPICZαA shTNFR75 GS115重组酵母工程细胞培养上清 ,经CNBr活化的TNF Sepharose4B亲和层析柱纯化 ,纯化产物纯度为 92 % ;经Western印迹分析 ,可被TNFR75单克隆抗体特异性识别 ,分子量约为 31kD ;受体配体结合试验 ,shTNFR75纯化产物与rhTNFα和rhTNFβ的结合能力与其阳性对照基本相同 ;中和试验显示 ,该shTNFR75可完全阻断TNF对L92 9细胞的细胞毒活性 .表明酵母系统分泌表达的shTNFR75产物具有良好的结合TNF的能力 .     

植物乳杆菌ZS2058的亚油酸异构酶基因在乳酸克鲁维酵母中的克隆表达

目的：将植物乳杆菌ZS2058（Lactobacillus plantarum ZS2058）的亚油酸异构酶基因在乳酸克鲁维酵母（Kluyveromyces lactis）中进行克隆表达。方法：根据NCBI中已报道亚油酸异构酶（linoleate isomerase,LAI）基因的序列特征,设计引物对筛得的植物乳杆菌ZS2058进行PCR扩增,得到亚油酸异构酶全基因序列,克隆至乳酸克鲁维酵母表达载体pKLAC1,电转化得重组菌pKLAC1-LAI /Kluyveromyces lactis GG799。结果：SDS-PAGE检测,重组菌进行分泌表达获得目的蛋白,大小约为67 kDa;气相色谱（Gas Chromatogram,GC）检测到共轭亚油酸（conjugated linoleic acids,CLA）典型峰。结论：植物乳杆菌ZS2058中的亚油酸异构酶基因在乳酸克鲁维酵母中得到分泌表达,重组酶转化效率约为26%。     

蜡样芽胞杆菌磷脂酶C在乳酸克鲁维酵母中重组表达、纯化及酶学性质分析

【目的】构建蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)磷脂酶C(Phospholipase C,PLC)的重组乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)菌株、纯化重组蛋白并对其进行酶学性质分析。【方法】以B.cereus基因组DNA为模板,PCR扩增得到磷脂酶C基因(bcplc),构建重组乳酸克鲁维酵母表达质粒并转化到乳酸克鲁维酵母中,实现bcplc基因的表达。利用镍柱亲和层析纯化和脱盐柱得到电泳纯的重组磷脂酶C(rbcPLC)。【结果】成功构建产磷脂酶C的重组乳酸克鲁维酵母并纯化了重组磷脂酶C,纯化后rbcPLC经SDS-PAGE分析在40 kDa附近出现显性条带。NPPC法测得rbcPLC酶活为19251 U/mg,最适反应温度为80°C,最适pH为9.0。在低于40°C时,pH 7.0-8.0时,rbcPLC重组酶较稳定。Cu~(2+)和Co~(2+)对其有明显的抑制作用;Zn~(2+)、Mn~(2+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)对其有明显的促进作用。【结论】首次实现了对蜡样芽胞杆菌来源的磷脂酶C在乳酸克鲁维酵母中的重组表达、纯化及其酶学性质分析,为其它食品安全性微生物来源的磷脂酶C的研究提供了借鉴意义。     

扣囊复膜孢酵母α-淀粉酶基因在乳酸克鲁维酵母中的表达与重组酶性质

通过PCR方法从扣囊复膜孢酵母基因组DNA中克隆获得α-淀粉酶基因成熟肽编码区（SfA）,插入乳酸克鲁维酵母表达载体pKLACl的d因子信号肽下游,构建重组表达载体pKLACl-SfA。重组载体转化乳酸克鲁维酵母GG799,筛选获得表达α-淀粉酶SfA水平较高的重组茵。酶活检测和SDS．PAGE电泳检测均显示,重组茵分泌重组酶SfA到发酵液中。酶学性质研究表明：SfA最适温度为45℃,最适pH5．0,在pH4．5～5．5、50℃条件下保持稳定。Ca2＋等二价金属离子对SfA酶活有激活作用,EDTA强烈的抑制SfA活性。HPLC分析显示SfA水解糊精获得麦芽寡糖和少量葡萄糖,其中麦芽三糖是主要产物,占水解产物总量的52％。     

Expression cassette and plasmid construction for Yeast Surface Display in Saccharomyces cerevisiae

Objectives

Develop a Cell Surface Display system in Saccharomyces cerevisiae, based on the construction of an expression cassette for pYES2 plasmid.

Results

The construction of an expression cassette containing the α-factor signal peptide and the C-terminal portion of the α-agglutinin protein was made and its sequence inserted into a plasmid named pYES2/gDαAgglutinin. The construction allows surface display of bovine herpesvirus type 5 (BoHV-5) glycoprotein D (gD) on S. cerevisiae BY4741 strain. Recombinant protein expression was confirmed by dot blot, and indirect immunofluorescence using monoclonal anti-histidine antibodies and polyclonal antibodies from mice experimentally vaccinated with a recombinant gD.

Conclusions

These results demonstrate that the approach and plasmid used represent not only an effective system for immobilizing proteins on the yeast cell surface, as well as a platform for immunobiologicals development.

     

Stability of murine, chimeric and humanized antibodies against pre-S2 surface antigen of hepatitis B virus

We have constructed a humanized antibody with specificity for the pre-S2 surface antigen of hepatitis B virus (HBV) by grafting the complementarity determining regions (CDRs) of parental murine monoclonal antibody (mAb) into human anti-Sm antibody framework regions. The humanized antibody has a substitution at position 94 in a framework region of the heavy chain variable region, and exhibits the same antigen binding affinity as the parental murine monoclonal and chimeric antibodies. In order to assess the stability of these antibodies, thermal inactivation of the parental, chimeric and humanized antibodies was analyzed. Fifty percent inactivation of the chimeric and humanized antibodies was observed at 63.7 degrees C and 68.7 degrees C, respectively, compared to 55.0 degrees C for murine antibody. The humanized antibody also exhibited increased stability against denaturant. Guanidine-induced unfolding monitored by the changes in fluorescence intensity at 360 nm showed that midpoints of the transition of the chimeric and humanized antibodies were 2.47 M and 2.56 M, respectively, whereas that of the murine antibody was 1.36 M.