金环蛇抗菌肽在毕赤酵母中的组成型表达

[目的]建立金环蛇抗菌肽Cath-BF的毕赤酵母高效分泌表达系统。[方法]Cath-BF基因用引物重叠延伸法合成,克隆于p GAPZa-A,电转化毕赤酵母SMD1168,博莱霉素筛选高抗性转化子,以痤疮丙酸杆菌筛选抗菌肽高效分泌株,摇瓶培养确定分泌表达最适p H值。[结果]获得Cath-BF的毕赤酵母高效组成型分泌表达株,表达产物可有效抑制痤疮丙酸杆菌的生长,抗菌肽分泌水平与培养基p H值高度相关。[结论]成功构建金环蛇抗菌肽Cath-BF组成型高效分泌表达系统。     

α-1,6-甘露糖转移酶基因敲除的毕赤酵母菌株构建及其用于融合蛋白HSA/GM-CSF 表达的研究

酵母对蛋白的糖基化修饰过程不同于哺乳动物,其特点为产生高甘露糖型糖基且易发生过度糖基化。本研究通过两步基因重组敲除目标基因的方法成功敲除了毕赤酵母中的α-1,6-甘露糖转移酶(och1p)基因,获得了och1敲除的菌株。以此为基础,构建了高效表达人血清白蛋白与粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子融合蛋白(HSA/GM-CSF)的工程酵母,与野生型毕赤酵母表达的过度糖基化HSA/GM-CSF不同,och1敲除菌表达的该融合蛋白糖基化程度明显降低,这为该融合蛋白的开发提供了重要基础。och1敲除菌株的构建不仅提供了一个对糖蛋白进行低糖基化修饰的毕赤酵母表达系统,而且为进一步的酵母糖基工程改造提供了基础。     

不同分泌信号对豹蛙酶在巴斯德毕赤酵母中分泌效率的影响

目的：研究不同分泌信号对豹蛙酶（ONC）在巴斯德毕赤酵母中分泌效率的影响。方法：根据已知天然ONC的氨基酸序列,结合酵母偏爱密码子,设计并合成了ONC基因序列,通过融合PCR获得了不同分泌信号与ONC的融合基因,将其克隆至表达载体pPIC9k中,然后将线性化的重组表达载体电击转化GS115毕赤酵母感受态细胞,通过SDS-PAGE检测目的蛋白表达量。结果：糖基化ONC表观相对分子质量为（14～16）×103,且其糖基化不均匀,非糖基化蛋白肽链的相对分子质量约为12×103;采用不含EAEA结构的α交配因子作为分泌信号时ONC没有表达,利用含EAEA结构的α交配因子和α交配因子的pre肽作为分泌信号时均能够显著提高其表达量。结论：采用含EAEA结构的α交配因子和α交配因子的pre肽作为分泌信号均能够显著提高ONC在巴斯德毕赤酵母中的表达量。     

鸡α干扰素在毕赤酵母中的表达及糖基化对其表达的影响

目的:实现鸡α干扰素(ChIFNα)在毕赤酵母GS115中的表达,并考察糖基化对其表达的影响。方法:人工合成按照毕赤酵母偏好密码子优化的ChIFNα基因,克隆至分泌表达载体pPIC9,电转到毕赤酵母GS115中进行表达。利用定点突变对ChIFNα基因序列中4个糖基化位点进行缺失,SDS-PAGE分析N-糖基化对毕赤酵母表达ChIFNα的影响。结果:ChIFNα在GS115中获得了表达,在摇瓶发酵条件下,表达量为35.2 mg/L;构建了缺失1~4个糖基化位点的4个突变体,在GS115中实现了表达,分析表达结果显示,与未突变的ChIFNα对照相比,突变体的糖基化程度和表达量都有大幅度下降。结论:N-糖基化对于毕赤酵母表达ChIFNα具有重要影响,无糖基化的ChIFNα在毕赤酵母中表达量极低。     

鸡碳酸酐酶4基因在毕赤酵母中的表达

[目的]通过毕赤酵母的表达获得鸡碳酸酐酶4(CAⅣ)蛋白。[方法]根据鸡CAⅣ的序列,结合毕赤酵母密码子的偏好性,合成CAⅣ基因。将CAⅣ基因克隆到pPICZαA真核表达载体,获得重组表达质粒pPICZαA-CAⅣ。将其电转毕赤酵母GS115后,获得重组毕赤酵母菌GS115/pPICZαA-CAⅣ。用终浓度为1%的甲醇对重组阳性菌进行诱导表达,通过SDS-PAGE和Westernblot法检测蛋白的表达,并用Ni离子亲和层析法对表达出的蛋白进行纯化。[结果]成功构建了表达载体pPICZαA-CAⅣ,转化重组酵母菌后可分泌出36kDa左右的CAⅣ蛋白,并通过Ni离子亲和层析法获得了单一性的目的蛋白CAⅣ。[结论]获得分子量约36kDa的鸡CAⅣ蛋白。     

猪流行性腹泻病毒纳米抗体酵母表达载体的构建及其表达分析

[目的]探究猪流行性腹泻病毒纳米抗体SH-Fc蛋白在毕赤酵母中的分泌表达情况,以期获得毕赤酵母表达系统,从而进一步研究PEDV的治疗方法.[方法]利用相关生物学分析软件对目的蛋白进行理化性质,磷酸化位点及二、三级结构的分析.将pUC57-SH-Fc质粒与酵母表达载体pPIC9K双酶切,构建真核表达载体pPIC9K-SH...     

rSalmosin-Mel融合蛋白在毕赤酵母中表达及活性研究

[目的]构建rSalmosin-Mel融合蛋白毕赤酵母真核表达载体,建立表达纯化工艺并初步评价其抗肿瘤活性。[方法]rSalmosin-Mel基因同pPIC9K相连,构建pPIC9K/rD-M真核表达载体,电转化至毕赤酵母菌GS115中。对重组菌的发酵时间、甲醇浓度及培养基pH进行优化。采用QSepharose HP和Sephadex G-75层析技术纯化重组蛋白rD-M。通过MTT比色法检测rD-M对MCF-7细胞增殖的抑制作用。[结果]获得了高效分泌表达rD-M融合蛋白的酵母工程菌株,确定了在28℃、pH 6.0、浓度为1.5%甲醇诱导96 h发酵条件。通过层析纯化出纯度大于95%的重组蛋白。MTT实验结果表明,0.25、0.5、1、2和4 nmol/L的rD-M对MCF-7细胞增殖具有明显的抑制作用。[结论]实现了rSalmosin-Mel融合蛋白在毕赤酵母中最优条件下的分泌型表达,为其作为基因工程抗肿瘤药物奠定基础。     

mNUDC基因在巴斯德毕赤酵母中表达载体的构建及表达

目的:探索小鼠核迁移蛋白C(mNUDC)在毕赤酵母分泌表达的方法.方法:应用PCR扩增本实验室所构建的重组质粒PET28b-his-mNUDC中的mNUDC基因,使用基因重组方法构建毕赤酵母真核表达栽体pPICZaA-his-mNUDC,电击转化酵母茵株KM71后,经摇瓶发酵和甲醇诱导,SDS-PAGE和Westernblot分析鉴定上清中重组mNUDC蛋白表达量.结果:经过PCR方法,有效扩增了mNUDC基因,构建了pPICZα A-his-mNUDC酵母表达质粒,序列分析表明所构建的含mNUDC基因的质粒与设计相同,mNUDC蛋白得到正确表达.使用SDS-PAGE和Western blot方法可以检测到mNUDC的稳定、高效地分泌表达.结论:成功地构建了mNUDC基因的毕赤酵母表达载体pPICZα A-his-mNUDC,并在毕赤酵母中实现分泌型离表达,为进一步研究mNUDC蛋白对小鼠的生物活性奠定了实验基础.     

组成型表达重组人C-反应蛋白的毕赤酵母菌株构建

目的:构建组成型表达重组人C-反应蛋白(Recombinant human C-reactive protein,rhCRP)的毕赤酵母工程菌株,表达、纯化rhCRP并鉴定其免疫反应性。方法:将设计合成的rhCRP基因克隆到表达载体pGAPZαA上并转化至毕赤酵母X-33中进行组成型分泌表达,通过His亲和层析柱纯化rhCRP。分别采用SDS-PAGE、Western blot和间接ELISA法检测目的蛋白并鉴定其免疫反应性。结果:重组表达载体pGAPZαA/rhCRP经酶切及DNA测序鉴定构建成功。重组毕赤酵母工程菌株成功组成型表达23kDa的rhCRP,27h即达到最大表达水平,表达量约3mg/L。经一步分离纯化获得纯度为96.58%的rhCRP,经间接ELISA检测表明其具有免疫反应性。结论:成功构建了组成型分泌表达rhCRP的毕赤酵母菌株,为进一步自主研发人CRP检测试剂奠定了基础。     

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。     

Man5GlcNAc2哺乳动物甘露糖型糖蛋白的毕赤酵母表达系统构建

蛋白的糖基化对蛋白的活性、高级结构及功能都有重要的影响。酵母表达的糖蛋白不同于哺乳动物表达的杂合型或复杂型糖蛋白,而是高甘露糖型或过度甘露糖化糖蛋白。在前期成功敲除毕赤酵母α-1,6-甘露糖转移酶(Och1p)基因、阻断毕赤酵母过度糖基化,获得毕赤酵母过度糖基化缺陷菌株GJK01 (ura3、och1) 的基础上,通过表达不同物种来源的α-1,2-甘露糖苷酶I (MDSI) 的活性区与酵母自身定位信号的融合蛋白,并通过DSA-FACE (基于DNA测序仪的荧光辅助糖电泳) 分析筛选报告蛋白HSA/GM-CSF (人血清白蛋白与粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子融合蛋白) 的糖基结构,发现当编码酿酒酵母α-1,2-甘露糖苷酶 (MnsI) 基因的内质网定位信号与带有完整C-端催化区的拟南芥MDSI基因融合表达时,毕赤酵母工程菌株能够合成Man5GlcNAc2哺乳动物甘露糖型糖蛋白。这为在酵母体内合成类似于哺乳动物杂合型或复杂型糖基化修饰的糖蛋白奠定了基础。     

玉米赤霉烯酮降解酶毕赤酵母表达载体的构建及其表达

目的构建毕赤酵母表达载体pPIC9-ZEN-jjm,筛选高效分泌表达活性目的蛋白的菌株。方法克隆ZEN-jjm基因,经EcoRⅠ和NotⅠ双酶切连接至pPIC9中,电转化至毕赤酵母GS115。利用RDB培养基和甲醇诱导表达进行筛选。HPLC检测表达蛋白降解玉米赤霉烯酮的活性。结果测序表明ZEN-jjm成功插入pPIC9中,SDS-PAGE表明获得1株高效表达目的蛋白的重组酵母,其分子量约29 kDa。HPLC表明其能有效地降解玉米赤霉烯酮。结论玉米赤霉烯酮降解酶在毕赤酵母中获得了高效分泌表达。     

糖基化对Caldicellulosiruptor sp.F32中内切型木聚糖酶热稳定性的影响

[目的]探讨糖基化对来自Caldicellulosiruptor sp.F32的GH11家族木聚糖酶的影响,揭示其工业应用价值。[方法]在大肠杆菌和毕赤酵母中表达木聚糖酶Xyn A及其催化模块Tm1。通过酶学性质对比,论证糖基化对酶学特征的影响。[结果]毕赤酵母分泌的p-Xyn A和p-Tm1可被糖基化修饰,而大肠杆菌表达的e-Xyn A和e-Tm1无法被修饰。糖基化未明显影响Xyn A的催化效率和热稳定性,但可提高Tm1的催化效率约1.5倍,而且在80℃、85℃下,pTm1的半衰期相对于e-Tm1分别提高了约1.5、2倍。另外,Tm1的热稳定性和酶活均显著高于Xyn A。通过对Tm1同源建模分析,两个糖基化位点(天冬酰胺N23、N189)可能对热稳定性有促进作用。[结论]酵母对Tm1的糖基化修饰可热稳定性和催化效率提高1.5~2倍,相比于Xyn A更适合工业应用。     

人可溶性晚期糖基化终产物受体的酵母表达及其生物活性分析

将人可溶性晚期糖基化终产物受体(human soluble Receptor for advanced glycation end product,hsRAGE)cDNA插入巴斯德毕赤酵母组成型表达载体pGAPZαA,构建重组表达载体pGAPZαA-hsRAGE,并转化到毕赤酵母X-33中,利用含抗生素Zeocin的YPD平板筛选重组子。重组菌株在甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAP)启动子的调控作用下,进行组成型分泌表达,在发酵液中获得了相对分子质量约45 kD的重组蛋白。摇瓶发酵结果表明,在发酵温度30℃、pH6.0、发酵时间72 h时重组蛋白表达占发酵上清液总蛋白68.4%。Western blotting显示,重组蛋白能够被相应抗体所识别。纯化后的重组hsRAGE具有与AGEs相互结合的活性,并能够显著地抑制AGEs诱导的人血管内皮细胞系ECV-304细胞NF-κB信号通路中NF-κB/p65基因的表达。     

斑点叉尾鮰LEAP-2和NK-lysin抗菌肽在毕赤酵母中的串联表达

[目的]合成密码子优化的斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)LEAP-2与NK-lysin成熟肽的串联基因(LN),构建真核重组表达载体p PICZαA-LN,实现LN在毕赤酵母中的重组DNA表达并对其纯化。[方法]参考编码斑点叉尾鮰LEAP-2和NK-lysin成熟肽的c DNA序列,根据毕赤酵母(Pichia pastoris)的密码子偏爱性,优化合成LEAP-2与NK-lysin成熟肽的串联基因LN,两者之间通过α因子信号肽酶切位点对应的核苷酸序列连接;选择表达载体p PICZαA,构建重组表达载体p PICZαA-LN;电转化至毕赤酵母X-33,29℃、p H 6.0条件下,采用1.0%甲醇诱导表达目的蛋白;采用阳离子交换层析对表达产物进行分离纯化。[结果]Tricine-SDS-PAGE分析显示,培养72 h的表达产物经阳离子交换层析,获得了重组体LEAP-2成熟肽、NK-lysin成熟肽和两者的串连表达物;LEAP-2成熟肽的分泌表达效率较NK-lysin成熟肽的高。[结论]实验构建了斑点叉尾鮰LEAP-2与NK-lysin串联基因的真核重组表达载体,并在毕赤酵母X-33中成功表达。     

人精氨酸酶在毕赤酵母的高效表达、纯化和活性研究

目的：人精氨酸酶（Arginase, Arg）的基因arg在毕赤酵母高效分泌表达,建立相应纯化工艺路线,研究重组人精氨酸酶的活性。方法：将人精氨酸酶基因arg按正确的阅读框架插入到毕赤酵母表达载体pPIC9α信号肽基因后,构建得到重组毕赤酵母表达质粒。转化毕赤酵母GS115筛选高表达菌株。结果：成功构建了酵母表达载体pPIC-Arg,转化毕赤酵母GS115后筛选到分泌表达目的蛋白Arg的菌株,目标蛋白可以分泌到培养基中。经过膜过滤和凝胶过滤层析对培养基上清进行纯化,即可获得纯度达到95%的活性产物。活性测定表明,纯化的Arg比活性为310 IU/mg。结论：成功构建了Arg的毕赤酵母高效表达菌种,建立了目标物质的分离纯化工艺。     

乙型肝炎病毒X基因真核表达载体的构建及其在巴斯德毕赤酵母中的表达

目的：在巴斯德毕赤酵母中表达乙型肝炎病毒（HBV）X蛋白,为探讨HBVX蛋白与慢性乙型肝炎及肝细胞癌发生的关系奠定基础。方法：用PCR方法扩增X基因序列,并分别在上下游引入XhoⅠ和XbaⅠ酶切位点,插入pPICZαA载体,转化大肠杆菌TOP10,筛选阳性克隆,对其进行PCR和双酶切及测序鉴定,构建HBVX蛋白毕赤酵母表达质粒pPICZαA-HBx;电击转化毕赤酵母GS115,对阳性克隆进行诱导表达后经SDS-PAGE和Western blotting鉴定目的蛋白。结果：双酶切pPICZαA-HBx后,琼脂糖电泳可分别见到大小约为3.1kb和465bp的片段,表明目的片段已插入载体中,序列测定表明其含有完整的X基因片段,Western blotting结果显示含有pPICZαA-HBx的毕赤酵母GS115能分泌表达X蛋白。结论：构建了毕赤酵母表达载体pPICZαA-HBx,并能在毕赤酵母GS115中分泌表达X蛋白。     

脂肪酶1在毕赤酵母中的高效表达

根据褶皱假丝酵母脂肪酶CRL中LIP1的成熟多肽序列 ,人工合成了由毕赤酵母 (Pichiapastoris)中偏爱密码子组成的lip1基因序列。该基因以N端融合的方式分别正确插入毕赤酵母诱导型表达载体pPICZαA与组成型表达载体pGAPZαA中。通过电激将线性化的上述两种重组质粒分别转化毕赤酵母SMD116 8H细胞 ,筛选获得两株分别具有诱导型表达和组成型表达生物活性LIP1能力的高产菌株。其中 ,组成型表达菌株CHT II换液后 4 8h上清液中含脂肪酶活力为 2 .0 0× 10 5u/L ,表达产物在pH 4～ 8与温度 30～ 5 0℃范围内具有较高的脂肪酶活性 ;高密度发酵条件下 ,发酵 72h ,上清液中含脂肪酶活力可达 1.395× 10 6u/L ,表明构建的重组菌株具有更大的工业化生产优势。     

毕赤酵母X-33OCH1基因敲除菌株的构建及其表达低糖基化蛋白GM-CSF

【目的】酵母表达外源糖蛋白时会对蛋白进行过度N-糖基化修饰,产生高甘露糖型糖链,影响蛋白的活性,其中α-1,6-甘露糖转移酶(och1p)在这一过程中起着关键作用。通过敲除毕赤酵母X-33的α-1,6甘露糖转移酶(och1p)基因,获得一个对糖蛋白进行低糖基化修饰的毕赤酵母表达系统。【方法】采用双交换同源重组敲除目的基因的方法,首先敲除毕赤酵母X-33的URA3基因,获得一个尿嘧啶营养缺陷型的X-33(ura3-)菌株;然后用URA3基因作为选择标记,敲除X-33(ura3-)的α-1,6甘露糖转移酶(och1p)基因,获得OCH1基因敲除的X-33(och1-)菌株。用X-33(och1-)菌表达糖蛋白GM-CSF,分析GM-CSF蛋白糖链的变化。【结果】首次成功敲除了X-33的URA3和OCH1基因,与野生型相比,X-33(och1-)菌表达的GM-CSF蛋白过度糖基化修饰程度明显降低。【结论】X-33(och1-)菌株的构建提供了一个对蛋白低N-糖基化修饰的毕赤酵母表达系统,也为进一步的糖基化改造提供了良好的基础。     

毕赤酵母X-33OCH1基因敲除菌株的构建及其表达低糖基化蛋白GM-CSF

摘要: 【目的】酵母表达外源糖蛋白时会对蛋白进行过度N-糖基化修饰,产生高甘露糖型糖链,影响蛋白的活性,其中α-1,6-甘露糖转移酶(och1p)在这一过程中起着关键作用。通过敲除毕赤酵母X-33的α-1,6甘露糖转移酶(och1p)基因,获得一个对糖蛋白进行低糖基化修饰的毕赤酵母表达系统。【方法】采用双交换同源重组敲除目的基因的方法,首先敲除赤酵母X-33的URA3基因,获得一个尿嘧啶营养缺陷型的X-33(ura3-)菌株;然后用URA3基因作为选择标记,敲除X-33(ura3-)的α-1,6甘露糖转移酶(och1p)基因,获得OCH1基因敲除的X-33(och1-)菌株。用X-33 (och1-)菌表达糖蛋白GM-CSF,分析GM-CSF蛋白糖链的变化。【结果】首次成功敲除了X-33的URA3和OCH1基因,与野生型相比,X-33(och1-)菌表达的GM-CSF蛋白过度糖基化修饰程度明显降低。【结论】X-33(och1-)菌株的构建提供了一个对蛋白低N-糖基化修饰的毕赤酵母表达系统,也为进一步的糖基化改造提供了良好的基础。