甲醇浓度对毕赤酵母表达重组人复合α干扰素分离纯化得率的影响

研究了毕赤酵母Pichia pastoris表达的重组人复合α干扰素(cIFN)时不同诱导甲醇浓度对cIFN分离纯化得率的影响,并分析了原因.在5L罐中采用0.25、0.50和0.75％(W/V)三个甲醇浓度诱导时,在0.75％高甲醇浓度诱导下cIFN表达水平最高,达到2.06 g/L,是0.25％低甲醇浓度诱导的1.24倍,但是低甲醇浓度诱导下cIFN分离纯化得率却高于高甲醇诱导浓度下3.75倍.另外,低甲醇浓度下发酵上清液cIFN抗病毒活性为2.85×108IU/mL,较高甲醇浓度提高了4.48倍.进一步采用SDS-PAGE和Native-PAGE免疫印迹分析不同条件下发酵液中cIFN存在状态,发现在高甲醇浓度下cIFN容易形成大量的聚合体,分别为共价聚合和非共价聚合,而cIFN单体含量较少,但是低甲醇浓度诱导下情况完全相反.最终在0.25％甲醇诱导下分离纯化1L发酵上清液可得0.73 g单体cIFN,是0.75％甲醇诱导下的3.84倍.     

猪IL-18在毕赤酵母中的表达及活性分析

采用PCR方法从pGEM-IL-18重组质粒中扩增出IL-18基因并构建真核融合表达载体pPIC9K-IL-18,电激法转化入毕赤酵母GS115,采用G418抗性梯度法筛选得到多拷贝重组菌株,甲醇诱导表达,应用SDS-PAGE分析重组蛋白的表达情况,并将表达蛋白用凝胶层析柱纯化后,用MTT法检测其生物学活性。实验结果表明重组的GS115酵母菌株可表达分泌pIL-18,其表达在72h时达高峰,分泌量可达160mg/L,纯化的重组pIL-18蛋白具有显著的促进淋巴细胞增殖的活性,说明本试验已在毕赤酵母中在国内首次成功表达了具有生物学活性的pIL-18。     

干扰素与转铁蛋白融合蛋白在毕赤酵母中的表达及鉴定

利用重叠 PCR 技术将干扰素 (interferon , IFN) 基因与转铁蛋白 N 端半分子 (transferrin N-terminal half-molecule , TFN) 基因在体外融合,融合基因和单独的 TFN 基因分别克隆至真核表达载体 pPIC9 中,转化毕赤酵母 GS115 ,得到的转化子经诱导表达后在发酵上清中均获得了表达 . 经 SP Sepharose Fast Flow 阳离子交换层析、 Phenyl Sepharose Fast Flow 疏水层析纯化,获得了纯度大于 93 ％的重组融合蛋白 IFN-TFN 和纯度大于 95 ％的重组 TFN 样品 . 生物活性实验证明融合蛋白 IFN-TFN 具有抗病毒活性 . 铁饱和实验证明融合蛋白 IFN-TFN 和单独的 TFN 具有相同的铁结合能力 . 因而 TFN 可望作为 IFN 的天然运输载体 .     

人Tumstatin在毕赤酵母中的表达和活性分析

利用PCR技术从重组质粒pET-3c-tum中扩增人tumstatin的cDNA片段,连入pPICZαA酵母表达载体,获得的重组质粒pPICZα-tum电激法转化毕赤酵母GS115。经表型鉴定、诱导表达筛选,得到可分泌表达人tumstatin的重组酵母转化子,表达蛋白质的相对分子量约30kD,表达量约25mg/L。表达上清经超滤浓缩和离子交换法初步纯化,所得产物具有免疫活性,能够抑制内皮细胞增殖,诱导其发生细胞凋亡,并能抑制鸡胚尿囊膜血管生成。     

毕赤酵母甲酸脱氢酶在大肠杆菌中的高表达及纯化

用PCR方法从毕赤酵母(Pichia pastoris)基因组DNA扩增甲酸脱氢酶(FDH)基因,通过定点突变密码子TAG(649-651位碱基)为GAG,突变后的基因片段插入表达载体pET-22b( )构建质粒pET-FDH,转化E．coli BL21(DE3)。基因工程菌在IPTG诱导下高效表达可溶性的FDH融合蛋白,蛋白的表达量占基因工程菌株总蛋白的30%。工程菌破壁上清液采用一步亲和层析分离,得到比活力为6．45U/mg的重组FDH。     

猪干扰素-γ基因在毕赤酵母中的分泌表达

将去除信号肽的猪干扰素-γ（PoIFN-γ）基因置于酿酒酵母α因子分泌信号的DNA序列后, 构建成pPIC9K-α-PoIFN-γ分泌型重组表达载体, 电转化导入毕赤酵母GS115中,经G418筛选后获得2株多拷贝插入的重组子。SDS-PAGE和Western blot分析结果表明,所获得的重组子能够分泌表达出17kD和23kD左右的PoIFN-γ特异蛋白,其表达量为108mg/L,占培养液总蛋白的60%。实验首次在毕赤酵母表达系统中实现了PoIFN-γ基因的分泌表达。     

α-2b干扰素重组质粒的建立及在毕赤酵母中的表达

目的:采用基因工程手段构建基因工程菌表达α-2b干扰素。方法:根据毕赤酵母密码子嗜好性原理设计并合成α-2b干扰素基因序列,将其插入到毕赤酵母Pichia pastoris的分泌型表达质粒pPIC9K中,得到重组分泌表达质粒pPIC9K-IFNα-2b,并用电转化法转化P.pastoris GS115。筛选出整合型His Muts菌株,进一步用G418筛选获得高拷贝转化子,经5d诱导表达后SDS-PAGE检测。结果:菌落PCR和序列测定结果显示重组表达质粒已成功构建,SDS-PAGE结果显示目的蛋白已成功表达。结论:在毕赤酵母中成功表达α-2b干扰素。     

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。     

鸡neurexophilin 1基因在毕赤酵母中的表达

Neurexophilin 1是母鸡子宫阴道结合部位的差异表达基因。根据鸡nxph1的序列,结合毕赤酵母密码子的偏好性,合成nxph1基因,设计引物以合成基因为模板,扩增其去除信号肽的DNA序列△nxph1,将合成的nxph1基因及去除信号肽的nxph1基因片段△nxph1分别插入pPICZαA真核表达载体,构建重组表达质粒pPICZαA/nxph1和去除信号肽的重组表达质粒pPICZαA/△nxph1,电转入毕赤酵母GS115,阳性菌用终浓度为1%的甲醇诱导表达,SDS-PAGE电泳和Western blot检测表达产物,结果表明重组菌成功分泌鸡NXPH1蛋白和去除信号的△NXPH1蛋白,大小约29 kD,为探索NXPH1在母鸡生殖道内的功能奠定基础。     

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。     

人血管内皮生长因子（VEGF165）在毕氏酵母中的表达及生物活性分析

采用PCR扩增hVEGF165基因,经DNA序列分析后,插入含AOX1启动子和α分泌信号肽序列的Pichi a pastoris酵母表达载体中,构建重组质粒pPIC9K/hVEGF165,经转化酶母宿主菌KM71,筛选多拷贝整合转化子,摇瓶培养,1％甲醇诱导表达。 表达产物在Heparin-Sepharose CL6B亲和层析经后,以人脐静脉内皮细胞（HUVEC）测定其生物学活性。SDS－PAGE分析显示,表达产物以可溶性分子形式存在上清中,诱导4天的表达量达上清总蛋白质的60％以上。Western印迹表明,表达产物具有良好的抗原性和特异性。经Heparin-SepharoseCL6B亲和层析纯化,rhVEGF165的纯度可达到90％以上。体内、外生物学活性研究证实其具有刺激HUVEC增殖和促进肢体缺血性动物模型侧枝循环建立的功能。     

重组人血清白蛋白在Pichia pastoris中的表达与纯化

为实现重组人血清白蛋白（ｒＨＳＡ）的开发,对构建的酵母工程菌Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ ＧＳ１１５／ＨＳＡ进行了表达条件的优化,摇瓶中将表达ｒＨＳＡ的量提高到１５０ｍｇ／Ｌ。经中空纤维柱浓缩、Ｐｈｅｎｙｌ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ分离和抗ＨＳＡ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ亲和层析纯化获得电泳纯的重组人血清白蛋白。     

人血管内皮抑制素在毕赤酵母中的表达纯化及活性测定

血管内皮抑制素是胶原ⅩⅧ C-末端的一个片段,是一个有效的血管生成抑制因子。本文克隆了人血管内皮抑制素的基因,并用毕赤酵母进行表达,表达量为50.5 mg/L。发酵液上清经SP Sepharose Fast Flow凝胶一步层析,产物纯度达到98%以上,纯化收率达到95%以上。毕赤酵母分泌表达的人血管内皮抑制素具有免疫活性;能明显抑制鸡胚尿囊膜新生血管的生长;并且能特异性地抑制bFGF刺激的人微血管内皮细的迁移,达到抑制效果为50%时所需的蛋白浓度（IC50）为0.4μg/ml。本研究为应用人血管内皮抑制素治疗肿瘤奠定了初步实验基础。     

人热激因子-1突变体hHSF190/2在大肠杆菌和毕赤酵母中的表达及其活性研究

目的：在大肠杆菌和毕赤酵母中表达人热激因子（hHSF）-1突变体hHSF190/2,并对其活性进行研究。方法：利用分子克隆技术分别构建了hHSF190/2的原核表达质粒pET45b-hHSF190/2和真核表达质粒pPICZaA-hHSF190/2,分别转入大肠杆菌BL21（DE3）pLysS和毕赤酵母GS115进行诱导表达;经纯化除去杂蛋白后,采用蛋白免疫印迹、电泳迁移率变动分析和蛋白转导等方法研究表达产物的功能和活性。结果：hHSF190/2在2个系统中均得到有效表达,都具有与热激元件（HSE）结合的活性,但真核表达产物与HSE的结合能力明显高于原核表达产物;原核及真核系统表达的hHSF190/2都能激发热激蛋白（HSP）70的表达,但真核表达的hHSF190/2活性更高。结论：hHSF190/2有望成为有治疗作用的蛋白药物。     

aiiA基因表达载体的构建及其在毕赤酵母中的表达

构建携带N-酰基高丝氨酸内酯酶基因(aiiA)的重组毕赤酵母表达载体pPIC3.5K-aiiA,采用电转化方法转入毕赤酵母GS115,经营养缺陷型培养基、表型鉴定和高G418浓度筛选获得高拷贝表达盒的酵母转化子,用0.5%甲醇诱导表达,RT-PCR鉴定可检测到重组酵母中编码目的基因成熟肽的mRNA,SDS-PAGE和Western blot检测结果表明,aiiA基因在毕赤酵母中成功表达,用指示菌紫色杆菌CV026检测发现目的蛋白具有降解N-酰基高丝氨酸内酯的活性。     

p75NTR-Fc融合蛋白在毕赤酵母中的表达、鉴定和活性分析

为在酵母细胞中表达出具有生物活性的p75NTR Fc融合蛋白 ,采用PCR方法分别扩增α因子 (α factor)和p75NTR Fc基因 ,经重叠PCR ,获得α factor p75NTR Fc基因 .DNA序列分析该融合基因后 ,插入pAO815载体并构建串联多拷贝表达载体pAO815 3α factor p75NTR Fc .重组质粒电转化酵母GS115细胞后摇瓶培养 ,1%甲醇诱导表达的融合蛋白经ProteinA亲和层析和SephadexG 10 0纯化 ,Western印迹、N末端测序进行蛋白质鉴定 ,ELISA及细胞培养进行生物活性分析 .SDS PAGE分析显示 ,表达产物以可溶性分子形式存在于培养上清中 ,诱导第 4d的表达量最高 ,占上清总蛋白 6 0 %以上 ,ProteinA纯化后有 2条蛋白带 ,免疫印迹分析这 2条蛋白带均能和抗p75及抗IgG抗体结合 ,N末端序列测定证实 1条为完整p75NTR Fc ,1条为其蛋白酶降解带 .ELISA等分析表明 ,p75NTR Fc能与NGF结合 ,p75NTR Fc能抑制NGF对PC12细胞的分化作用 .     

glyA基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达

根据已知的序列设计引物,以大肠杆菌XL10-Gold总DNA为模板进行梯度PCR,并进行DNA序列测定,其序列与已经报道的glyA基因完全一致。将其克隆到毕赤酵母分泌型表达载体pHBM905C上,获得表达质粒pHBM1001.该质粒转化毕赤酵母GS115所得重组子经PCR验证后成功进行了诱导表达,并初步测定了酶活力。     

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。     

pH对毕赤酵母表达重组人复合a干扰素的降解影响

使用Pichia pastoris表达重组人复合a干扰素(cIFN)会发生降解、聚合等不均一表达的现象。在5 L发酵罐中考察了不同诱导pH对cIFN表达产生降解的影响, 结果发现在适合酵母生长的pH 3.0~7.0范围内, 当诱导pH为4.0~5.0时, cIFN不均一表达现象最少, 生物活性达到2.5×108 IU/mL。通过测定发酵液中总蛋白酶活和细胞活性寻找了cIFN降解出现的原因：发现低诱导pH下细胞死亡率升高释放更多酶系, 高诱导pH下蛋白酶活性明显增大, 两者都使蛋白酶作用加强, 加剧cIFN的降解; 特别是诱导pH为7.0时, 适宜的pH使蛋白酶酶活陡升, 将cIFN完全降解。     

巴斯德毕赤酵母表达的突变型人白细胞介素-2的发酵条件与纯化研究

在以前的研究中,通过蛋白质工程技术获得了三突变体白细胞介素_2基因(编码125位半胱氨酸→丙氨酸;18位亮氨酸→蛋氨酸;19位亮氨酸→丝氨酸) ,并在毕赤酵母中加以表达。进一步优化表达条件,其最适诱导条件:80 %以上的通气,诱导2d ,初始pH60 ,甲醇终浓度为10%。在上述条件下表达量占菌体总蛋白的30%以上,大约200mg L。建立了一套从毕赤酵母表达上清中分离纯化分泌型表达蛋白IL_2的方法,经离心,超滤浓缩,强阳离子交换S柱和分子筛层析得到纯化的突变型和野生型IL-2 ;其得率为27% ,纯度达电泳纯并且HPLC检测只有一个峰。纯化的突变蛋白对CTLL-2细胞具有刺激性;与野生型IL-2相比,在各种温度条件下储存的突变蛋白保留有更高的活性;突变型IL-2的活力是野生型的4～5倍,具有更高的利用价值。