蓖麻RcTUBβ1基因的克隆和原核表达

微管蛋白基因(Tubulin)具有高度的保守性,常作为目标基因相对表达量研究时的内参基因.本研究旨在通过构建蓖麻(Ricinus communis L.)RcTUBβ1基因的原核表达载体pET32a(+)-RcTUBβ1并优化表达工艺以表达融合蛋白His-RcTUBβ1.以蓖麻雌花为材料,通过RT-PCR技术,扩增得到含酶切位点BamHⅠ和Xho Ⅰ 的 RcTUBβ1 基因(GenBank Accession number:XM_002509734.3)的ORF 序列,经双酶切构建原核表达载体pET32a(+)-RcTUBβ1,将pET32a(+)-RRcTUBβ1转化到大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)中诱导表达,并考察诱导时间、诱导温度、诱导IPTG浓度对表达的影响.结果表明,所获得的蓖麻RcTTUBβ1 ORF序列与GenBank中的序列一致,长度为1 341 bp,未发生移码突变.IPTG可诱导产生分子量约为68kDa的融合蛋白,最优表达条件为诱导温度28℃、诱导时间7 h和IPTG 0.5 mmol/L,融合蛋白主要以包涵体的形式存在.这为纯化融合蛋白以制备其抗体,用以研究RcTUBβ1的免疫组织化学分布及时空表达模式提供了基础.     

丹参病程相关蛋白基因PR10的克隆与表达分析

病程相关蛋白(PR)的产生与积累是植物体应对生物或非生物胁迫的主要特征之一。该研究以人工培养的丹参幼苗为材料,通过分析丹参转录组数据,根据丹参病程相关蛋白基因PR10的序列设计特异性引物,采用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)从丹参中获得PR10基因的开放阅读框(ORF),命名为SmPR10-1(GenBank注册号KF877034),并进行原核表达和纯化。结果表明:(1)SmPR10-1基因ORF为477bp,编码158个氨基酸,其蛋白质分子质量为17.38kD。(2)通过蛋白结构预测、序列多重比对和构建进化树等生物信息学分析,发现SmPR10-1基因具有保守序列(G-X-G-G-X-G)和(K-A-X-E-X-Y),其编码蛋白与葡萄等双子叶植物中的PR10蛋白同源性较高。(3)经异丙基β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导,含有表达载体pET32a-SmPR10-1的大肠杆菌(Escherichia coli BL21)可诱导表达融合蛋白;对影响蛋白表达的4个因素优化结果表明,SmPR10-1蛋白的最佳表达条件为:IPTG终浓度0.4mmol/L、起始宿主菌密度A600为0.8、诱导温度30℃、诱导时间8h,并得到纯化的SmPR10-1蛋白。该结果为进一步研究SmPR10-1基因在丹参抗病方面的生物学功能和培育丹参抗病品种奠定了基础。     

甜菜夜蛾核多角体病毒(SeMNPV)ORF100和ORF101基因的克隆、表达与纯化

目的构建甜菜夜蛾核多角体病毒(Spodoptera exigua nucleopolyhedrovirus,SeMNPV)ORF100(Se100)和ORF101(Se101)基因的原核表达载体,表达并纯化两种蛋白.方法用PCR方法扩增Se100和Se101基因,分别将它们克隆至原核表达载体pQE-30上,转化宿主菌M15[pREP-4],用IPTC进行诱导表达,表达产物用Ni-NTA金属螯合层析法进行纯化,SDS-PAGE检测表达的目的蛋白.结果构建了分别含有Se100和Se101基因的原核表达质粒pQE100和pQE101;SDS-PAGE检测显示,表达的两个融合蛋白的分子量分别为15kDa和31kDa,比预期分子量稍大;Ni-NTA亲和层析结果显示6×His-Se100和6×His-Se101融合蛋白主要存在于pH值为4.5的缓冲液中.结论成功克隆并高效表达了Se100和Se101两个基因,有效纯化了两种蛋白,为深入进行基因的功能研究奠定了基础.     

柠条锦鸡儿CkLEA1基因克隆及表达分析

植物受到逆境胁迫后,大量逆境响应基因会被诱导表达,LEA蛋白编码基因就是与植物抗旱、抗冷等非生物胁迫密切相关的一类基因.从已构建的柠条锦鸡儿干旱胁迫抑制性削减杂交文库中筛选到了一条LEA蛋白编码基因并进行了克隆.序列比对与系统进化分析显示该基因属于LEA3基因家族成员,命名为CkLEA1(GenBank登录号是KC309408).克隆得到该基因gDNA长469bp,包含两个外显子和一个内含子;cDNA长357bp,包含300bp的开放阅读框,推导编码99个氨基酸的蛋白质.利用荧光定量PCR技术对CkLEA1基因在各种逆境胁迫条件的表达情况进行初步研究表明,CkLEA1受干旱、ABA、冷、热、盐和碱等处理不同程度地诱导,推测其与柠条锦鸡儿响应逆境胁迫的机制有关.     

桃脂氧合酶基因的原核表达分析

利用RT-PCR技术从桃(Prunus persica L.)基因组中克隆到脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)基因3(PpLOX-3)的ORF全长.ORF全长与原核表达载体pET-32a(+)相连接,构建重组原核表达载体pET-LOX-3,并转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,在IPTG诱导下,通过SDS-PAGE电泳,得到一条约125 kD的融合蛋白条带,除去pET-32a(+)自身诱导的约20 kD大小的蛋白后,结果与PpLOX-3编码的约105 kD蛋白的大小一致.     

心脏发育候选基因AHNAKβ的克隆和表达研究

心脏发育过程是一个错综复杂的过程,由一系列的基因参与完成.虽然目前已经鉴定出很多与心脏发育相关的基因,但是仍有很多心脏发育相关基因有待鉴定.作者从小鼠心脏cDNA文库中分离并鉴定了一个心脏发育候选基因AHNAKβ.AHNAKβ位于11q12.2,长1 064 bp,由6个外显子和5个内含子组成,其中开放阅读框(ORF)长450 bp (258~710 nt),编码含有149个氨基酸,蛋白质大小约为16.0 kD.我们构建了原核细胞表达载体,在大肠杆菌中表达并纯化了GST- AHNAKβ融合蛋白,然后制备了该蛋白的兔免疫血清.利用该抗体进行了小鼠成体组织Western blot以分析该基因的蛋白表达模式.研究结果表明AHNAKβ在小鼠成体子宫、小肠等多种组织表达,在心脏中表达较高,提示它可能在心脏组织中具有某种重要作用.     

His-FemA融合蛋白表达载体的构建及其在原核细胞中的表达

目的 构建His标签的金黄色葡萄球菌甲氧西林耐药相关蛋白FemA的融合蛋白表达载体,并在大肠埃希菌中表达,为进一步研究femA基因的生物学功能和临床应用奠定基础.方法 根据GenBank中金黄色葡萄球菌femA基因序列,利用Primer Premier 5.0设计PCR引物,并在引物的5'加入BamHI及SalI酶切位点;以金黄色葡萄球菌基因组DNA为模版,PCR扩增出femA基因片段.将目的DNA片段及质粒pQE30分别进行双酶切、连接并转化大肠埃希菌DH5α;阳性克隆以PCR、双酶切及测序进行鉴定.将鉴定正确的pQE30-femA重组质粒转化大肠埃希菌JM109,异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达His-femA融合蛋白;采用SDS-PAGE及Western blot分析对表达蛋白进行验证.结果 经PCR、双酶切签定及序列测定,证实重组质粒pQE30-femA构建成功;重组质粒pQE30-femA转化大肠埃希菌JM109经IPTG诱导后,SDS-PAGE和Western blot分析显示表达出53 kD目的蛋白;经Bandscan软件分析,目的蛋白质在4h的表达量占细胞总蛋白的27.5％.结论 成功构建了His-FemA原核表达载体(pQE30-femA),并在大肠埃希菌中高效表达.     

小麦Fe超氧歧化酶基因的原核表达分析

采用RT-PCR技术分离小麦Fe超氧歧化酶基因(FeSOD)的ORF全长cDNA,然后构建其原核表达载体,并对其表达的诱导时间、IPTG浓度、温度进行优化,以期获得较大量的重组蛋白。结果表明:实验获得了小麦FeSOD基因的ORF全长（600 bp）,ORF全长与原核表达载体pET-Dute1相连接构建了原核表达载体pET-FeSOD,将pET-FeSOD导入宿主菌Rosetta(DE3)中,经SDS-PAGE电泳结果显示,可以高效表达融合蛋白且表达的蛋白均主要以包涵体的形式存在;重组质粒表达出25.8 kD的融合蛋白,除去载体pET-Duet1自身表达的3.0 kD蛋白后,与FeSOD编码的约为22.8 kD蛋白的大小一致;对诱导表达条件的优化结果显示,融合蛋白 pET-FeSOD最佳的诱导表达条件为:0.5 mmol/L的IPTG浓度,37 ℃诱导5 h。该研究结果为进一步深入研究该基因的特性与功能奠定了基础。     

白鹅催乳素基因的克隆及诱导表达条件的优化

摘要: 运用RT-PCR方法, 从白鹅脑垂体总RNA中扩增得到了催乳素(Prolactin, PRL)基因编码区序列cDNA, 并将其克隆到pMD18-T载体上。DNA序列分析表明, PRL cDNA包括终止密码子在内的长度为690 bp,编码230个氨基酸残基的蛋白质, 与皖西白鹅的有所差异, 二者碱基同源性在99.57%, 氨基酸同源性达99.56%。将PRL基因编码区序列cDNA定向克隆到表达载体pET-32a (+)中, 构建表达质粒pET-32a(+)-PRL。该质粒的BL21 (DE3)转化菌在IPTG的诱导下可表达PRL基因融合蛋白, IPTG终浓度1 mmol/L, 37℃, 诱导4 h表达量最高, 表达量约占菌体总蛋白的28.96%。     

Pseudomonas putida S1海藻糖合成酶表达质粒的构建及诱导条件优化

采用PCR方法从Pseudomonas putida S1中克隆出编码海藻糖合成酶的基因treS,并与质粒pQE30T相连,构建了表达质粒pQE—TS2。将此重组质粒转化宿主菌E．coliM15进行诱导表达。十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶SDS—PAGE电泳结果表明,treS基因在大肠杆菌中获得了高效表达。通过对诱导温度、诱导剂浓度、加诱导剂时间和诱导时间的优化研究,在菌液生长至OD600值为0．6时,加入诱导剂IPTG至终浓度0．01mmol／L,20℃诱导20h,蛋白的表达量达到每克干细胞89mg的蛋白,粗酶液酶活达到19U／mL。     

植物基因工程中人工启动子的研究进展

启动子是调控基因转录的一段DNA,也是构建基因工程表达载体的重要元件。天然启动子在表达强度和特异性等方面存在一定的局限性。采用人工构建的方法,有望得到诱导因子广、本底活性低、表达强度高、启动表达快等特点的启动子。本文综述了人工启动子在诱导表达、组织特异性表达、高效表达等方面的研究进展。     

山羊β—酪蛋白基因启动子指导人血清白蛋白基因在小鼠组织中的特异性表达

对本所构建的pcDNA3.1-β6.7hALBm表达载体行尾静脉注射直接转染哺乳期母鼠的活体组织。通过RT－PCR检测hALBm基因在小鼠几种组织中的表达来研究该构建体的组织特异性。结果：构建体在受试鼠组织中的表达显示了较好的乳腺组织特异性。说明构建具有较长5'端上游乳蛋白调控区的乳腺特异性表达载体对组织特异性表达是必需的。     

Expression of glucose transporters in cancers

It has been known for 80 years that cancer cell growth in an energy-related process supported by an increased glucose metabolism. This phenomenon suggests a need for a corresponding increased uptake of glucose across the plasma membrane through an enhancement in the glucose transporter proteins, SGLT proteins as well as GLUT proteins. The results of many studies have demonstrated that the expression of glucose transporters, especially GLUT1, is increased in a variety of malignancies. GLUT1 overexpression has been found to be associated with tumor progression. It was found that GLUT1 overexpression is associated with poor overall survival in various malignant tumors.     

血管生成抑制因子arresten基因的克隆表达

构建血管生成抑制因子arresten基因的原核表达重组体 ,并进行初步表达。从人胎盘组织中提取总RNA ,经反转录 聚合酶链式反应 (RT PCR)扩增出arresten基因 ;采用T A克隆法 ,将arresten基因克隆入pGEM T载体中 ,经DNA测序确认后 ,构建原核表达重组体pRSET Arr,转化大肠杆菌BL2 1 (DE3) ,用IPTG诱导表达。所获得的arresten基因经测序正确 ,并表达重组蛋白 ,经SDS PAGE分析 ,相对分子量为 2 6ku。构建的原核表达重组体pRSET Arr能高效表达重组arresten蛋白。     

信号肽及其在蛋白质表达中的应用

分子生物学研究已进入后基因组时代,其中心任务是更多地关注基因组表达的蛋白质的结构和功能。由于基因功能最终通过其表达产物——蛋白质来实现,因此,要了解基因组全部功能活动,最终也必须回到蛋白质上。另外,在菌株、培养和发酵等逐渐成熟的条件下,构建高效的表达载体以提高外源蛋白质的表达量是降低工业化生产成本的关键。随着研究的深入,发现信号肽对蛋白质的定位有着非常重要的作用,使得信号肽的研究不仅具有重要的理论意义,而且也具有潜在的应用价值。就信号肽的结构和功能,信号肽的捕获方法及其在原核表达系统和真核表达系统中表达外源蛋白质的应用做一些介绍。     

提高外源基因在巴斯德毕赤酵母中表达量的研究进展

巴斯德毕赤酵母 (Pichiapastoris)表达系统是基因工程研究中广泛使用的真核表达系统 ,与现有的其它表达系统相比 ,巴斯德毕赤酵母在表达产物的糖基化修饰、折叠、加工、外分泌及表达量等方面有明显的优势。外源基因在该系统中表达时 ,由于受基因内部的结构、分泌信号、甲醇诱导的浓度及诱导时间、培养温度、启动子、表达环境的 pH值等诸多因素的影响 ,一些外源蛋白的表达也存在着表达不够稳定、表达量较低 ,甚至不表达的情况。对影响巴斯德毕赤酵母表达的各种可能因素进行了分析 ,结合具体实践经验 ,就如何提高外源基因在巴斯德毕赤酵母中表达量的问题进行了综述。     

2个表达单元间相互位置和转录方向对表达的影响

目的:研究质粒表达载体中2个表达单元间相互位置和转录方向关系对表达的影响,找出利于2个表达单元表达的优化的相互关系。方法:以全抗体为研究对象,构建了轻重链方向不同的2种相互关系的单质粒表达载体pIRESdhfrA和pIRESdhfrB,转染CHO-dhfr-细胞后,对瞬时表达水平进行了比较。以pIRESdhfrA和pIRESdhfrB为基础,构建了瞬时表达载体pIRESdhfrA-sv40ori和pIRESdhfrB-sv40ori,在COS-7细胞中进行了瞬时表达水平的比较。构建了基于CHO定点细胞系的稳定表达细胞株,对pIRESdhfrA和pIRESdhfrB进行稳定表达水平的比较。结果:在CHO-dhfr-的瞬时表达水平比较中,pIRESdhfrB转染的细胞表达水平是pIRESdhfrA转染细胞的2.18倍。与pIRESdhfrA-sv40ori在COS-7细胞的瞬时表达水平相比,pIRESdhfrB-sv40ori是其表达水平的2.3倍。pIRESdhfrB-FRT构建的CHO定点细胞平均表达水平是pIRESdhfrA-FRT构建的CHO定点细胞的11.6倍。结论:在构建的真核细胞质粒表达载体pIRESdhfr中,2个表达盒的启动子头-头转录方向关系比头-尾方向关系更利于重组蛋白的表达。     

巴斯德毕赤酵母表达系统及其高水平表达策略

毕赤酵母表达系统是目前最为成功的外源蛋白表达系统之一,与现有的其它表达系统相比,巴斯德毕赤酵母在表达产物的加工、外分泌、翻译后修饰以及糖基化修饰等方面有明显的优势,现已广泛用于外源蛋白的表达。该文综述了其自身的优点,表达载体和宿主菌的特点,以及高水平表达外源基因的策略。     

Activity of β-glucuronidase in Root Tips of Different Types of Transgenic Sugar Beet Plants

Expression of the -glucuronidase (GUS) reporter gene driven by the CaMV 35S, rolC, nos and mas promoters was assessed in the tips of 12 independent clones of transgenic sugar beet (Beta vulgaris) roots. Three questions were addressed: 1) expression pattern specific for a given promoter, 2) expression pattern variability, and 3) relationship between gene expression and cell differentiation. Characteristic patterns of tissue-specific expression were distinguished for each promoter. Striking differences, however, were found between some clones, bearing the same construct. Statistical analysis of the pattern variability proved that the variability is significantly lower within the construct than between constructs. rolC-GUS clones exhibited the lowest and CaMV 35S clones the highest pattern variability. Comparisons between the four promoters showed consistent GUS activity in areas playing a key role in tissue determination (the elongation zone) where cells switch from frequent mitosis and mostly isodiametrical growth, typical for the promeristem, to rapid elongation and differentiation. All of the clones were highly GUS-positive in the elongation zone of stele. Activity was commonly localised in the stele of the maturation zone for CaMV 35S, rolC and mas-GUS clones. CaMV 35S-GUS clones were highly active in the promeristem.     

哺乳类细胞基因表达系统

通过适当的设计,可以构建在哺乳类细胞中表达的质粒,将其导入哺乳类细胞后,可以有效地表达外源基因．文章主要就这类质粒的特征、分类及其研究进展等方面予以综述．