The Expression of Soluble, Full-Length, Recombinant Human TSH Receptor in a Prokaryotic System

For the first time soluble, full-length, recombinant, human thyroid-stimulating hormone (TSH) receptor (TSHR) has been expressed in a prokaryotic system. The full-length TSHR cDNA, obtained from normal human thyroid, was cloned into a pQE-9 vector, sequenced, and confirmed to be identical to the published sequence, to be full length, and to be in frame. Expression of the receptor was as a fusion protein with a hexahistidine tail at the amino terminal, in an Escherichia coli expression system. Approximately 2.5 mg of protein per liter of bacterial culture was recovered from the cell homogenate, after a single passage through a nickel-nitrilotriacetic acid resin column. An estimated 60% increase in purity of a band of expected size, 87 kDa, was observed upon gel electrophoresis and staining with Coomassie blue, after the single purification step. Immunoreactivity of the 87-kDa protein with Graves' sera was confirmed by Western blotting.     

人GLP -1- IgG Fc融合蛋白在毕赤酵母中的高效表达

目的:构建GLP-1-IgG Fc融合蛋白分子并在毕赤酵母中实现高效表达.方法:使用蛋白质工程技术改造GLP -1,去除其蛋白酶降解位点,然后利用重叠延伸PCR方法得到改造后的GLP -1与人IgG-Fc片断的嵌合体基因并将其插入pPIC9K载体中.以重组载体转化巴斯德毕赤酵母菌中进行表达.采用SDS-PAGE和Western Blot方法检测重组蛋白的表达.结果:成功的构建了GLP -1-IgG Fc嵌合体基因并使其在重组毕赤酵母中高效分泌表达.在25℃条件下,摇瓶培养添加0.5％甲醇诱导72h后融合蛋白的表达量最大,为5mg/L.SDS-PAGE和Westem-Blot结果表明表达产物为GLP -1-IgG Fc融合蛋白.结论:获得了高效表达GLP -1-IgG Fc融合蛋白的毕赤酵母菌株,为GLP -1-IgG Fc的活性和半衰期测定及下一步的开发奠定了基础,并为在毕赤酵母菌中表达其他Fc融合蛋白和抗体提供了参考.     

hsRAGE-IgG Fc融合蛋白的表达及其生物学活性

将编码人可溶性晚期糖基化终产物受体-免疫球蛋白G Fc段(hsRAGE-IgG Fc)融合蛋白的DNA片段克隆到大肠杆菌表达载体pET-20b中,构建重组表达质粒,转化大肠杆菌Rosetta(DE3)并表达。SDS-PAGE分析表明其表达形式为包涵体,相对分子质量约为66kDa,表达量占菌体总蛋白的38.4%。经复性后,获得纯度为96.6%的融合蛋白,得率约为29.5mg/L。经Western印迹法鉴定,该融合蛋白可与sRAGE抗体产生阳性反应。同时,hsRAGE-IgG Fc融合蛋白可以显著抑制晚期糖基化终产物(AGE)引起的ECV-304细胞NF-κB p65表达的上调,其活性与hsRAGE相似。     

计算机辅助设计可溶性BLyS受体, eBCMA-Fc 融合蛋白及其在大肠杆菌中的表达

B 细胞成熟抗原 (BCMA)是 B淋巴细胞刺激因子(BLyS)的受体之一．它的胞外区与人IgG1 Fc的融合蛋白eBCMA-Fc,又称为诱饵受体,具有拮抗BLyS的活性．为了设计新的拮抗肽,基于BCMA和Fc的晶体结构,通过计算机图形学技术、分子模拟方法,建立了eBCMA-Fc融合蛋白的三维理论结构．利用均方根位移（root mean square distance, RMSD）对eBCMA-Fc融合蛋白与单体eBCMA、Fc构象差异进行分析．融合蛋白eBCMA-Fc中的eBCMA段与单体eBCMA的主链碳原子间RMSD值为0.036 nm,Fc段与单体Fc的主链碳原子间RMSD值为0.064 nm．结果表明,对比单体,融合蛋白eBCMA-Fc并未因eBCMA与Fc直接连接而发生构象的变化．分子对接方法显示,融合蛋白eBCMA-Fc中的BCMA与BLyS作用,而Fc扮演着稳定BCMA构象的支架作用．为进一步验证上述理论分析,构建eBCMA-Fc融合基因,并将载有eBCMA-Fc融合基因的原核表达质粒转化BL21 (DE3)菌、在细菌中表达．目的蛋白经蛋白A亲和柱纯化大约为36 kD,与理论预测值34 kD相近．免疫印迹表明抗人IgG抗体能够识别eBCMA-Fc融合蛋白．ELISA证实,eBCMA-Fc融合蛋白能够结合BLyS．随着eBCMA-Fc融合蛋白增加,结合BLyS的融合蛋白也相应增加．而对照人IgG,即使在高浓度条件下,也不结合BLyS．此外,eBCMA-Fc 融合蛋白能够抑制BLyS对B细胞肿瘤Daudi细胞的作用．这些研究为下一步设计和筛选BLyS拮抗肽提供了实验基础．     

凋亡素融合蛋白的可溶性表达及活性分析

目的:构建PET-28a-SPA原核表达载体,在大肠杆菌BL21(DE3)中实现其高效可溶性表达,测定对肿瘤细胞的凋亡效果。方法:本实验在获得凋亡蛋白融合基因的基础上,成功地构建了重组表达质粒PET-28a-SPA,将阳性重组质粒转化表达受体菌BL21(DE3)感受态细胞中,经IPTG诱导表达,表达产物经聚丙烯酰胺凝胶电泳检测和Western blot检测,并采用MTT法检测其对肿瘤细胞的增殖抑制。结果:表达产物经聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,凋亡蛋白融合基因获得高效表达,软件分析表明表达蛋白占菌体蛋白20%左右。上清表达量约为10%。上清蛋白经纯化后,Western blot结果显示,利用凋亡蛋白单克隆抗体可以很好地和所表达的蛋白带特异性结合,并且对A549肺癌细胞及Hela细胞具有一定的凋亡作用。结论:所获凋亡蛋白以高效胞质可溶形式表达,为其研制有效的肿瘤免疫治疗靶向药物提供一定的基础。     

人可溶性白介素-4受体(sIL-4R)在甲醇酵母中的表达

白细胞介素-4(IL-4)作为一种多功能的细胞因子在哮喘等变态性炎症反应中具有关键作用。IL-4通过结合细胞表面的白介素-4受体(IL-4R)发挥其生物学效应。sIL-4R缺少跨膜和胞内结构域,结合IL-4后不能产生信号传递来介导IL-4的生物学活性,但sIL-4R与IL-4结合的高度特异性和极高的亲和力使它非常适合作为理想的IL-4拮抗剂应用于哮喘等疾病的治疗。采用RT-PCR方法以人的单核细胞总RNA为模板扩增得到编码sIL-4R的基因片段,经测序证实后插入到甲醇酵母分泌表达质粒pPIC9K中,得到重组质粒pPIC9K／sIL-4R,利用限制性内切酶BalⅡ将其线性化后用电穿孔法导入Pichia pastoris GS115。分别用SDS-PAGE、Western blot和Ligand bioding blot对重组菌发酵上清中的sIL-4R进行鉴定。结果表明,在分子量约为30kD处有sIL-4R特异条带出现,并具有结合其配基IL-4的生物学活性。     

Developmental Differences Between Soluble and Membrane-Bound Fractions of Choline-O-Acetyltransferase in Neonatal Mouse Brain

Three fractions (one soluble and two membrane-bound) of choline acetyltransferase (ChAT) isolated from a nerve ending fraction of mouse forebrain, which have previously been reported to differ in several biochemical and physical aspects, were also found to differ in their rates of postnatal development. At 2 days of age, the activity in all three fractions was very low. Sodium phosphate buffer-soluble (cytoplasmic) ChAT activity increased significantly by 8 days of age, whereas the ChAT activity of the two membrane-bound fractions (NaCl- and Triton-soluble) did not increase until 13 days of age. These results suggested that the differences observed between the three fractions of ChAT prepared from mouse brain are not solely artifacts of the isolation procedure.     

嵌合蛋白sTNFR II-IgG Fc的克隆、表达与活性分析

肿瘤坏死因子是一种重要的炎性细胞因子,目前已知许多免疫疾病与之相关,为了抑制TNF的生物学活性,将可溶性TNFR Ⅱ(sTNFR Ⅱ）和人IgG Fc分子通过柔性短肽相连,构建成一个嵌合蛋白,在大肠杆菌中进行表达,并获得了纯化蛋白。实验证明该嵌合蛋白能够自发形成聚合体,识别并结合TNF蛋白,同单体sTNFR Ⅱ相比,对TNF的中和活性得到了较大的提高。     

X-ray Crystal Structures of Monomeric and Dimeric Peptide Inhibitors in Complex with the Human Neonatal Fc Receptor,FcRn

The neonatal Fc receptor, FcRn, is responsible for the long half-life of IgG molecules in vivo and is a potential therapeutic target for the treatment of autoimmune diseases. A family of peptides comprising the consensus motif GHFGGXY, where X is preferably a hydrophobic amino acid, was shown previously to inhibit the human IgG:human FcRn protein-protein interaction (Mezo, A. R., McDonnell, K. A., Tan Hehir, C. A., Low, S. C., Palombella, V. J., Stattel, J. M., Kamphaus, G. D., Fraley, C., Zhang, Y., Dumont, J. A., and Bitonti, A. J. (2008) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 105, 2337–2342). Herein, the x-ray crystal structure of a representative monomeric peptide in complex with human FcRn was solved to 2.6 Å resolution. The structure shows that the peptide binds to human FcRn at the same general binding site as does the Fc domain of IgG. The data correlate well with structure-activity relationship data relating to how the peptide family binds to human FcRn. In addition, the x-ray crystal structure of a representative dimeric peptide in complex with human FcRn shows how the bivalent ligand can bridge two FcRn molecules, which may be relevant to the mechanism by which the dimeric peptides inhibit FcRn and increase IgG catabolism in vivo. Modeling of the peptide:FcRn structure as compared with available structural data on Fc and FcRn suggest that the His-6 and Phe-7 (peptide) partially mimic the interaction of His-310 and Ile-253 (Fc) in binding to FcRn, but using a different backbone topology.     

人可溶性低密度脂蛋白受体在甲醇酵母中的表达

为获得低密度脂蛋白受体配基结合结构域在甲醇酵母中的分泌表达 ,首先用RT PCR方法以人肝癌Bel 740 2总RNA为模板扩增了编码低密度脂蛋白受体配基结合结构域的基因片段。核酸测序分析表明克隆到的DNA片段的序列与报道的人LDLR的cDNA序列相同。然后构建了甲醇酵母表达质粒pPIC9K sLDLr ,并将其线性化后用电穿孔法导入PichiapastorisGS115。分别用SDS PAGE、Westernblot和Ligandbindingblot对GS115 pPIC9K sLDLr上清中的重组sLDLR进行鉴定。SDS PAGE和Westernblot分析表明表达的sLDLR的表观分子量为 36kD。Ligandbindingblot分析表明表达的sLDLR具有配基结合的生物学活性     

非典型性肺炎病毒S蛋白受体结合域的可溶性表达

试验目的是获得S蛋白受体结合域基因,并获得其高效表达,为SARS病毒受体的进一步研究奠定一定的基础。首先通过P（取方法获得了S蛋白起始密码和SalⅠ限制性内切酶之间包含受体结合区的片段,然后将该基因定向克隆到pET-22b原核表达载体,构建了per—22b—S1重组质粒,转化大肠杆菌并诱导目的蛋白的表达,经SDS—PAGE没有发现明显的目的蛋白带。利用载体和S1基因上的NeoⅠ酶切位点,将S1基因的信号肽序列和部分疏水序列切掉后,构建pET—22b—SNS重组质粒。pET—22b—SNS重组质粒仍然包含受体结合域序列,并且阅读框没有改变。将pET—22b—SNS转化大肠杆菌,发现明显的目的蛋白带。Westem blot结果表明表达蛋白为SARS病毒S1蛋白的一部分。     

人骨保护素-热休克蛋白70融合蛋白在昆虫细胞中的表达和活性分析

目的:利用BaculoDirect杆状病毒表达系统融合表达人OPG功能片段p22-194和分枝杆菌HSP70 p111-125基因,并鉴定重组蛋白及其生物学活性。方法:将编码人OPG功能片段和分枝杆菌HSP70功能片段基因克隆至杆状病毒转座载体,将重组转座载体与BaculoDirectTM Linear DNA进行LR重组连接反应,构建出重组杆状病毒DNA,转染Sf9昆虫细胞,获得重组病毒。在Sf9细胞中进行表达,并对表达产物进行SDS-PAGE电泳、Western blotting分析,用Ni柱纯化。采用破骨细胞生成抑制试验和抑炎试验鉴定表达产物的生物学活性。结果:重组病毒在感染昆虫细胞后48h开始出现一相对分子质量为28 kDa大小的特异条带,感染后72～96 h蛋白量达到高峰。破骨细胞生成抑制实验及抑炎试验结果显示,重组蛋白能明显抑制破骨细胞的生长和分化,同时亦具有抑制炎症反应的作用。结论:利用杆状病毒表达系统在昆虫细胞中成功表达OPG-HSP70融合蛋白,该融合蛋白具有抑制破骨细胞生成和抑制炎症反应生物学活性。     

人血管生成素-PE40融合蛋白基因的构建、表达及活性研究

利用 PCR扩增出人血管生成素 (h ANG)成熟肽的基因片段 .与绿脓杆菌外毒素缺失突变体PE40的基因连接后 ,克隆入 p UC1 9载体中 .测序后克隆入表达载体 p RSETB,构建成 h ANG-PE40融合基因的表达载体 .IPTG诱导 ,表达出分子量约为 58k D的 His6- ANG- PE40融合蛋白 ,占菌体总蛋白的 8% .Ni2 +- NTA树脂纯化表达蛋白 ,SDS- PAGE结果显示纯化重组蛋白为单一条带 .鸡胚绒毛尿囊膜鉴定表明重组蛋白体外能够有效地抑制血管的形成 .     

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.     

可溶性尿激酶受体的表达、纯化和结晶

克隆尿激酶受体可溶区域(suPAR)到果蝇胚胎细胞分泌表达载体pMT/Bip/v5-his,重组质粒与pCoHygro共转染果蝇S2细胞,筛选多拷贝稳定表达细胞系suPARS2.suPAR表达蛋白经尿激酶N端片段亲和柱、ResourceQ阴离子交换柱两步纯化后,得到高纯度的、稳定的suPAR单体.纯化后的蛋白质,与其抗体ATN615及尿激酶N端片段结构域等摩尔混合,浓缩至10g/L,以透析法进行该三元复合物晶体生长,获得衍射分辨率为1.9#的蛋白质晶体.     

以融合蛋白形式在大肠杆菌中表达人MCP－1

将编码人单核细胞趋化蛋白－１（ＭＣＰ－１）的基因亚克隆到大肠杆菌表达载体ｐＥＸ３１Ａ中,在大肠杆菌中表达出ＭＳ２／ＭＣＰ－１融合蛋０白,该表达产物约占菌体总蛋白的１５％左右,Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔ检测表明,表达产物可与ＭＣＰ－１抗体特异反应。采用琼脂糖平板法进行活性测定表明,表达产物具有明显的单核细胞趋化活性,说明Ｎ端融合一段细菌蛋白对ＭＣＰ－１有无趋化活性可能没有影响。