H5亚型流感病毒HA头部球状结构域在毕赤酵母中的高效表达及其免疫原性分析

为了研究H5亚型流感病毒HA蛋白中头部球状结构的免疫原性及其基因优化对蛋白表达的影响,本研究构建了重组真核表达载体pPICZ?A-H5HA,并将其转化至毕赤酵母,经筛选获得重组菌株。SDS-PAGE和Western blotting结果分析显示,目的蛋白可在酵母中高效分泌表达,发酵液上清中目的蛋白浓度高达0.2 mg/mL,分子量约为37kDa。将酵母发酵上清经浓缩、纯化后,获得重组目的蛋白H5HA。将不同剂量的H5HA与不同佐剂联用后分别以滴鼻和肌肉注射两种方式免疫试验动物,进行免疫效力的评价。试验结果表明,H5HA具有较好的免疫原性,可诱导SPF鸡产生较高水平的IgG (血凝抑制效价达1∶64、病毒中和抗体效价为1∶218),最佳使用剂量为50μg/羽,与白油佐剂联用时效果最佳,且肌肉注射方式的免疫效果优于滴鼻方式。研究结果为H5亚型流感病毒亚单位疫苗的研制提供了理论支撑。     

甲型H1N1流感病毒血凝素HA1在糖基工程毕赤酵母中的表达

目的:建立用糖基工程酵母制备流感血凝素的方法 ,研究其免疫原性,为酵母表达流感疫苗提供基础。方法:通过PCR的方法扩增编码H1N1流感病毒血凝素HA1(1～330 aa)的基因片段,将HA1基因克隆到表达载体pPIC9质粒上,电转化到糖基工程酵母中,甲醇诱导表达并用镍亲和层析柱纯化重组蛋白,N-糖苷酶F(PNGF)酶切分析N-糖链,Western印迹验证纯化蛋白,免疫小鼠并测定HA1诱导抗体的滴度。结果:获得HA1基因的酵母重组表达菌株,SDS-PAGE分析可见野生型GS115表达的重组HA1相对分子质量约为100×103,而糖基工程酵母GJK01表达的HA1约为60×103,PNGF酶切后相对分子质量均降至45×103左右;经Western印迹检测,这些条带均为目的蛋白条带,野生型和糖基工程酵母表达的HA1分子大小不同是由于不同的N-糖基化修饰引起的。重组HA1免疫小鼠可产生抗HA1抗体,随着抗原剂量的增加,其产生的抗体滴度相应增加;3次免疫后,4μg HA1诱导小鼠产生的抗体滴度最高。结论:利用糖基工程酵母表达制备了低糖化的流感病毒血凝素HA1,该重组蛋白可以诱导小鼠产生HA1抗体,且产生的抗体滴度具有HA1剂量依赖性。     

巴曲酶在毕赤酵母中的高效表达

目的研究巴曲酶在毕赤酵母菌中的表达。方法按Pichiapastoris偏好密码子人工合成巴曲酶全基因,克隆到酵母分泌型表达载体pPICZaA中,将重组载体酶切线性化后经电转化转入X-33。筛选鉴定转化子．经摇瓶发酵甲醇诱导,酵母菌分泌表达有凝血活性的巴曲酶。经SDS-PAGE电泳确定其分子量为33．0 kDa．免疫印迹证明重组巴曲酶具有天然巴曲酶的免疫活性。结果经发酵条件的优化．发酵罐的表达量达到25000Ku／L发酵液。从每升发酵液中可纯化出11．0mg重组巴曲酶。结论巴曲酶毕氏酵母菌成功的构建．为重组巴曲酶止血药的开发奠定了基础。     

2010‒2013年杭州地区甲型流感H3N2分子流行病学分析

摘要: 目的 对2010?2013年杭州地区甲型流感H3N2进行分子流行病学调查分析。方法 收集2010至2013年杭州地区H3N2监测样本数据,对样本数据按年份、性别以及年龄进行分组,比较各组之间的差异。查询、整理GenBank中的中国H3N2序列并建立数据集,并对国内H3N2的HA基因及2010?2013年杭州地区H3N2病毒HA、NA序列进行系统生物进化分析。结果 2010?2013年杭州地区H3N2感染率分析,不同年度间H3N2感染率差异具有统计学意义（χ2=14.004,P<0.05）,不同性别和年龄组间差异无统计学意义（χ2=3.552,χ2=2.691,P>0.05）。杭州地区2010年与2012、2013年H3N2感染病毒株,在系统进化树上分布存在两个不同分支,且HA序列进化属于广东省H3N2进化的不同时间点的两个分支,在国内H3N2系统进化树上存在一类未见人类感染的病毒分支。结论 H3N2感染无性别选择性及年龄差异,不同年度的感染率存在差异;杭州及我国多省市流行的H3N2感染存在广泛迁徙的现象,今后仍然具有引起高致病性大规模流行的能力,因此应加强各地监测及信息共享,做到早发现和及时防控。 关键词：甲型流感H3N2;流行病学;系统进化分析     

一起农村小学甲型H3N2流感暴发流行的调查分析

目的了解甲型H3N2流感暴发流行特征,为制定预防措施提供依据。方法对和温村小学239名学生流感发病及流感疫苗接种情况进行调查,对发病者逐一个案调查登记,采集患者咽拭子标本送百色市疾病预防控制中心实验室检测确诊。结果该校学生流感发病33例,发病率为13.81%,学前班及1~6年级共7个班均有病例发生,发病班级为100%。发病者中,男性18例,女性15例,男女性别比为1.2∶1,男女发病率分别为14.52%(18/124)、13.04%(15/115),(χ2=0.11,P0.05),男女发病率差异无统计学意义。患者咽拭子标本5人份,经实验室检测甲型H3N2流感病毒核酸阳性率为100%。结论该校学生无流感疫苗免疫接种史,易感人群积累,是本次甲型H3N2流感暴发流行的根本原因。应在每年秋冬流感流行季节前一个月,加强中小学校学生流感疫苗接种,提高易感人群免疫力,防止甲型H3N2流感扩散蔓延。     

毕赤酵母表达系统外源基因表达序列优化的软件设计

作为真核生物表达系统,毕赤酵母已成功表达了包括病毒、细菌和真核生物在内的多种外源蛋白。但并非所有的外源序列在毕赤酵母中都能得以高表达,外源序列含有毕赤酵母中低频密码子或是序列中A T含量不合理是限制高表达的重要原因。根据毕赤酵母密码子使用的有关特性,利用遗传算法,建立外源基因表达序列优化的数学模型,并依此设计一套毕赤酵母外源基因表达序列的优化软件。     

肠激酶在毕赤酵母中的分泌表达优化

肠激酶 (Enterokinase,EK) 是一类特异性识别切割DDDDK序列的丝氨酸蛋白酶,作为一种工具酶广泛应用于生物医药领域。目前,EK在毕赤酵母Pichia pastoris中的表达水平较低,难以应用。本研究比较了6种不同的信号肽SP1、SP2、SP3、SP4、SP7和SP8对毕赤酵母分泌表达EK的影响。在摇瓶水平上,与α-factor信号肽相比,SP1信号肽显著提高了EK的分泌表达 (从6.8 mg/L提高至14.3 mg/L),酶活从 (2 390±212) U/mL提高至 (4 995±378) U/mL。在此基础上,通过共表达毕赤酵母内源蛋白Kex2,EK酶活提高至 (7 219±489) U/mL。另外,N端融合WLR三个氨基酸进一步提高酶活至 (15 145±920) U/mL,比酶活为 (1 174 600±53 100) U/mg。EK在毕赤酵母中的高效分泌表达为未来应用奠定了基础。     

耐热羧肽酶Taq基因在毕赤酵母中的表达

为了获取表达羧肽酶Taq毕赤酵母工程菌,通过密码子优化,依据毕赤酵母密码子偏爱性,在体外合成了栖热水生菌的耐热羧肽酶Taq基因。将该基因克隆到毕赤酵母表达载体p HBM905A上并引入6×His标签,构建了重组质粒p HBM905A-Cpase Taq。将该重组质粒转化毕赤酵母GS115,经1%甲醇诱导表达72 h,酶产量达0.1 mg/m L。对纯化的重组酶进行酶活性分析表明在75℃,p H为7.5时,该酶比酶活性为80 U/mg。本研究首次证明了羧肽酶Taq能在毕赤酵母中有效分泌表达,可以被大量制备,进而为多肽水解为氨基酸奠定工业基础。     

黑曲霉阿魏酸酯酶基因密码子优化及在毕赤酵母中的高效表达

【目的】对黑曲霉(Aspergillus niger)阿魏酸酯酶基因进行克隆和密码子优化,使其在毕赤酵母(Pichia pastoris X-33)中高效表达。【方法】以黑曲霉基因组为模板,经重叠延伸PCR扩增得到阿魏酸酯酶基因(Anfae A),并对Anfae A基因进行毕赤酵母密码子偏好性"随机优化"和"一对一优化",全基因合成后分别与表达载体pPICZαA连接,构建表达载体pPICZαA-Anfae A、pPICZαA-op Anfae A I和pPICZαA-op Anfae A II。经Sac I线性化后电转化至P.pastoris X-33中,筛选阳性转化子。摇瓶发酵4.5 d后,测定并比较重组阿魏酸酯酶(re Anfae A)酶活。【结果】密码子优化前阿魏酸酯酶酶活为6.8±0.1 U/m L,基因"一对一优化"和"随机优化"后的重组酶酶活分别为5.2±0.1 U/m L和39.9±0.1 U/m L,"随机优化"后酶活比优化前提高了近6倍,而"一对一优化"后酶活仅为优化前酶活的76.5%。重组阿魏酸酯酶的最适p H为5.5,且在pH 4.5-7.0稳定性较好;最适反应温度50°C,在45-50°C较稳定。【结论】阿魏酸酯酶基因经密码子"随机优化"后进行重组表达,酶活显著提高,对研究阿魏酸酯酶在毕赤酵母及其它宿主中的高效表达具有一定的借鉴意义,也为大规模工业化应用奠定了基础。     

TIMP-2在毕赤酵母中的克隆与表达

为了克隆人基质金属蛋白酶组织抑制剂-2（TIMP-2）基因,并在Pichia pastoris中表达,根据GenBank上的TIMP-2的氨基酸序列和毕赤酵母偏爱密码子,通过化学合成和PCR相结合的方法获得了人的TIMP-2基因全长序列,构建了pPIC9-T2表达载体,电击转化到毕赤酵母,通过表型筛选和诱导表达得到蛋白表达工程菌,并对表达产物进行了分离纯化和生物学活性分析。     

禽流感病毒H5HA、H7HA、H9HA亚型血凝素基因在毕赤酵母中的表达

利用毕赤酵母表达系统进行了禽流感病毒H5HA、H7HA及H9HA亚型血凝素基因的真核表达研究。首先将H5HA、H7HA及H9HA基因片段分别插入酵母分泌型表达载体pPIC9K中,获得重组质粒pPIC9K-H5HA、pPIC9K-H7HA和pPIC9K-H9HA;再将所获重组质粒分别经SacⅠ、BglⅡ及SalⅠ线性化后,电转化GS115感受态细胞,以插入/替换的方式进行重组,并经MD平板与MM平板筛选,及PCR鉴定,得到重组酵母工程菌GS115/pPIC9K-H5HA、GS115/pPIC9K-H7HA及GS115/pPIC9K-H9HA;用甲醇诱导分泌表达目标蛋白。经SDS-PAGE和Western-blotting检测,结果表明,H5HA、H7HA及H9HA蛋白在毕赤酵母中均获得表达。酵母表达了上述目的蛋白,可直接进行抗原检测,并可用于抗体检测试剂盒及亚单位疫苗制备的辅助研究。     

53例重症甲型H1N1流感临床分析

目的了解重症甲型H1N1流感的临床特点,探索其治疗方法。方法回顾性分析53例重症甲型H1N1流感患者的临床资料,总结其临床规律及特点。结果重症甲型H1N1流感好发于20～40岁,20例（37.74%）伴有各种基础疾病。51例（96.23%）有发热,且48例（90.57%）为首发症状,多伴随有畏寒、咳嗽、咳痰、乏力、胸闷和气急等症状。发病早期血常规检查白细胞及中性粒细胞多正常或下降;胸部影像学检查提示33例（62.26%）患者继发不同程度的支气管炎或肺炎。患者经奥司他韦或帕拉米韦抗病毒治疗及相应的抗感染、针对基础疾病治疗等,除2例患者自动出院外,余均痊愈出院。结论重症甲型H1N1流感起病急,早诊断、早期积极合理治疗,能改善预后。     

皮蝇素C蛋白在毕赤酵母中的表达及纯化

利用PCR技术从重组质粒pGEM-T/HC中扩增HCcDNA片段,克隆到pPIC9k毕赤酵母表达载体中,获得重组质粒pPIC9k-HC,重组质粒线性化后电激转化入毕赤酵母GS115菌株中,重组子经G418筛选、PCR鉴定得到含外源基因的重组子,然后在含0.5%甲醇的培养基中诱导产生目的蛋白,经SDS-PAGE检测发现表达蛋白质的相对分子量约为28kD,表达量约为121mg/L,表达上清经超滤浓缩和阴离子交换层析初步纯化,所得纯化产物经Western-blot表明具有与兔抗HC血清特异性结合的能力;明胶电泳检测显示具有水解酶活性,为今后进行大规模的牛皮蝇蛆病的调查提供了一种生产大量廉价抗原的方法。     

梅毒螺旋体膜抗原基因在毕赤酵母中的表达和蛋白纯化

以梅毒螺旋体(Treponema pallidumsubsp.pallidum)Nichols菌株基因组DNA为模板,通过PCR扩增梅毒螺旋体47kDa、17kDa和15kDa 3个膜抗原基因,克隆进毕赤酵母表达载体pPICZ B,构建重组表达载体pTP47、pTP17、pTP15,转化酵母菌株GS115,甲醇诱导表达。表达菌体裂解后通过镍离子亲和层析获得3个抗原与6xHis tag的融合蛋白,重组蛋白的获得量分别为His-TP15:4.8mg/L;His-TP 17:6.6mg/L;His-TP47:25mg/L,经SDS-PAGE鉴定纯度都在96%以上,ELISA鉴定均具有很好的抗原性。从而首次在毕赤酵母中表达出梅毒螺旋体膜抗原,为梅毒血清学检测方法开辟了新的抗原制备途径。     

重组猪卵透明带抗原pZP3a在毕赤酵母中的分泌表达

为制备rpZP3a蛋白供发展避孕疫苗研究,将编码天然提取pZP3a上的DNA序列（446—1423）插入至毕赤酵母分泌型表达载体pPICZaA上,重组质粒pPICZaA—pZP3a线性化后通过电穿孔转入毕赤酵母GS115,经抗生素Zeoein筛选获得工程菌。在2L发酵罐中,用甲醇诱导工程菌进行高密度发酵生产rpZP3a。分离浓缩发酵上清液,通过螯合铜离子的亲和柱纯化rpZP3a,用SDS-PAGE和Westernblot进行鉴定,以Quantity One软件对rpZP3a进行定量分析并计算纯度和回收率。用rpZP3a免疫家兔,以ELISA法和间接免疫荧光法检测抗血清对rpZP3a和猪卵透明带的抗体反应。获得了分泌表达rpZP3a的工程菌,其高密度发酵产物经分离纯化后获得能与抗pZP3抗体反应的46kD成分,命名为rpZP3a,平均产量为8mg／L,纯度达92％。回收率为63％。用其免疫家兔获得抗rpZP3a抗血清,ELISA测定显示能与rpZP3a和天然提取pZP3反应。间接免疫荧光法分析显示抗rpZP3a抗血清能与猪卵透明带反应,产生亮绿荧光。用酵母表达系统成功表达了rpZP3a,该蛋白保留有天然pZP3的免疫活性。     

重组猪卵透明带抗原pZP3α在毕赤酵母中的分泌表达

为制备rpZP3α蛋白供发展避孕疫苗研究,将编码天然提取pZP3α上的DNA序列(446~1423)插入至毕赤酵母分泌型表达载体pPICZαA上,重组质粒pPICZαA-pZP3α线性化后通过电穿孔转入毕赤酵母GS115,经抗生素Zeocin筛选获得工程菌。在2L发酵罐中,用甲醇诱导工程菌进行高密度发酵生产rpZP3α。分离浓缩发酵上清液,通过螯合铜离子的亲和柱纯化rpZP3α,用SDS-PAGE和Western blot进行鉴定,以Quantity One软件对rpZP3α进行定量分析并计算纯度和回收率。用rpZP3α免疫家兔,以ELISA法和间接免疫荧光法检测抗血清对rpZP3α和猪卵透明带的抗体反应。获得了分泌表达rpZP3α的工程菌,其高密度发酵产物经分离纯化后获得能与抗pZP3抗体反应的46kD成分,命名为rpZP3α,平均产量为8mg/L,纯度达92%,回收率为63%。用其免疫家兔获得抗rpZP3α抗血清,ELISA测定显示能与rpZP3α和天然提取pZP3反应。间接免疫荧光法分析显示抗rpZP3α抗血清能与猪卵透明带反应,产生亮绿荧光。用酵母表达系统成功表达了rpZP3α,该蛋白保留有天然pZP3的免疫活性。     

定点突变巴曲酶在毕赤酵母中的克隆与表达

目的 为避免毕赤酵母分泌的Kex2蛋白酶对发酵液中所表达的巴曲酶的降解.利用重叠PCR方法对巴曲酶基因进行定点突变,将巴曲酶基因第45位的Arg突变为Lys.方法 将突变后的基因克隆到酵母分泌型表达载体pPICZαA中,将重组载体酶切线性化后经电转化转入巴斯德毕赤酵母细胞,筛选鉴定转化子,经摇瓶发酵甲醇诱导,酵母菌分泌表达有凝血活性的定点突变巴曲酶,经SDS-PAG电泳、免疫印迹确定其分子量为32 kD.结果发酵罐的表达量达到52 KU/ml发酵液,较重组天然巴曲酶的表达量提高了73.3%.结论 定点突变巴曲酶的表达量比重组天然巴曲酶的表达量有显著提高,表达的突变巴曲酶同样具有凝血活性.     

神经营养素-3基因的人工合成及其在毕赤酵母中的分泌性表达

根据人神经营养素3（Human neurotrohin3,hNT3）的基因序列,把编码氨基酸的密码子转换成毕赤酵母（Pichia pastoris）偏爱的形式,设计了10条36～59nt的寡聚核苷酸引物,通过5次连续PCR反应,获得了人工合成的NT3 cDNA片段（简称NT3b基因）。将合成的NT3b基因克隆到pPIC9K质粒上,获得重组表达载体pPIC9KNT3b。将重组表达载体pPIC9KNT3b和pPIC9KhNT3分别电击转化宿主毕赤酵母GS115菌株,经筛选得到重组转化子。不同转化子经甲醇诱导,表达产物进行SDSPAGE检测、Western blot检测和ELISA分析,结果表明,NT3b基因和hNT3基因成功获得分泌性表达,从整体水平上,使用偏爱密码子的NT3b基因在毕赤酵母GS115菌株中的表达明显优越于hNT3基因(x2=4.334,P<0.05),表达量在诱导后72～96h最高,达到31mg/L左右。     

抗菌肽magainin Ⅱ的密码子优化及在大肠杆菌和毕赤酵母中的表达

Magainin Ⅱ是非洲爪蟾皮肤分泌的一种抗菌肽,在低浓度下即能够对细菌、真菌、原虫、肿瘤等都具有杀伤作用,并且与同是来源于非洲爪蟾皮肤的另一种抗菌肽PGLa在杀菌、抗肿瘤等方面具有很好的协同效应。文中分别按照大肠杆菌和毕赤酵母的密码子利用频率,对抗菌肽magainin Ⅱ以及杂合抗菌肽magainin Ⅱ-PGLa,进行了密码子优化。构建了高效表达抗菌肽magainin Ⅱ的原核表达载体,经过蛋白酶切割获得纯化的抗菌肽magainin Ⅱ。同时进一步构建了杂合抗菌肽magainin Ⅱ-PGLa的分泌型毕赤酵母表达载体,实现了杂合抗菌肽在毕赤酵母中的分泌表达。本研究为magainin Ⅱ和magainin Ⅱ-PGLa的生产与应用奠定了基础。     

某高校甲型H1N1流感确诊病例流行病学分布特征分析

目的：通过了解某高校甲型H1N1流感病例的流行病学分布特征,为预防和控制流感在高校的蔓延提供依据。方法：以某高校2009年11月6日至2009年11月24日发病并确诊的74例甲型H1N1流感病例为研究对象,分析并比较病例的年龄、性别、学历层次、年级、专业、发病时间和临床症状。结果：74例甲型H1N1流感确诊病例均为学生,罹患率为1．63％,其中男性占94．6％,女性占5．4％;病例平均年龄为20．5岁±2．2岁;94．6％的病例为本科生;本科生罹患率（4．03％）显著高于研究生（0．14％）;2006级见习期本科生罹患率（11．05％）显著高于其他年级学生;疫情的流行全距为19天,发病高峰为2009年11月13日至2009年11月18日;病例以发热、咳嗽、乏力、头疼等临床症状为主。结论：该高校甲型H1N1流感确诊病例多为22岁以下的男性学生。本研究提示加强见习学生的监测和管理、设立隔离宿舍、接种疫苗等有针对性的措施能够有效控制流感疫情在高校蔓延。