大肠杆菌YggG与结合蛋白Era的相互作用研究

Era是细菌生长必须的一高度保守的GTPase。yggG是从大肠杆菌全基因组文库中钓取并克隆的Era结合蛋白基因,进一步的研究表明该基因在大肠杆菌中的表达与环境应激相关,提示yggG基因产物参与细菌的应激调控。为了阐明YggG蛋白与Era蛋白间的相互关系,利用所构建的双启动子表达载体pDH2-YggG-Ptac-Era在同一细胞中同时表达YggG与Era蛋白,并通过免疫共沉淀实验检测细菌裂解产物YggG与Era蛋白间的相互作用;在此基础上,构建并表达纯化了GST融合的Era蛋白氨基端截短肽和Era羧基端截短肽,通过GST Pull-down检测了Era不同功能区域与YggG蛋白间的相互作用。结果显示, Era/YggG 复合物仅存在于同时过表达Era和YggG蛋白的细菌细胞内,不诱导Era或者不诱导YggG蛋白过表达,均检测不到Era/YggG 复合物存在;纯化的GST不能Pull-down YggG蛋白,而纯化的GST融合的Era蛋白、Era氨基端截短肽及Era羧基端截短肽均可以Pull-down YggG蛋白;GST融合Era氨基端截短肽和GST融合的Era蛋白对YggG蛋白结合作用明显高于GST融合的Era蛋白羧基端截短肽。上述结果说明,YggG是一大肠杆菌Era结合蛋白,YggG与Era的氨基端和羧基端的结合活性存在差异。     

E.coli分泌表达载体的构建和人表皮生长因子在E.coli中的分泌…

采用ＰＣＲ技术从Ｅ．ｃｏｌｉ基因组片中克隆出碱性磷酸酯酶的启动子和信号肽序列,在ＰｈｏＡ启动子５端设计了ＥｃｏＲⅠ酶位点,在信号肽编码序列３端设计了ＨｉｎｄⅢ酶切位点,将ＰＣＲ产物酶切后ＥｃｏＲⅠ－ＨｉｎｄⅢ片段克隆至ｐＢＲ３２２的ＥｃｏＲⅠ－ＨｉｎｄⅢ倍点,组构出含有ＰｈｏＡ启动子和信号肽序列的分泌表达载体ｐＢＭ－Ｐｈｏ－,之后将人表皮生长因子的成熟肽基因克隆至该载体,使之有Ｅ．ｃｏｌｉ中获得分     

利用GFP/RFP双荧光指示载体鉴定特异性启动子功能

在基因表达定位或启动子调控模式的研究中, 多以gusA作为报告基因。但由于部分组织中高内源GUS背景活性或转化手段的限制, 使判断基因表达定位或调控时存在很大误差。为了解决上述问题, 本实验将报道基因绿色荧光蛋白(GFP)和红色荧光蛋白(RFP)融合构建双荧光标记瞬时表达载体pBI221-RFP/GFP。该载体以CaMV35S启动子驱动GFP确定转化效率, 通过鉴定阳性个体的红色荧光活性分析目的基因或启动子的表达模式。并通过番茄E8和西瓜AGPL1果实特异启动子验证了该载体在启动子调控模式研究中的应用可行性。结果表明pBI221-RFP/GFP是一个可以在基因和启动子功能验证中应用的高效瞬时表达载体。     

猪霍乱沙门氏菌递送的双启动子表达载体的构建

猪霍乱沙门氏菌C500株不仅可以作为预防猪沙门氏菌病的活疫苗,还可作为运送其他DNA疫苗的优良载体,并通过粘膜免疫诱导产生针对特定抗原的各种免疫应答。为增强其携带的DNA疫苗的免疫效力,本研究以真核表达载体pEGFP-C1为基础,将其真核启动子CMVie与原核启动子Ptrc串联,并在其多克隆位点MCS下游引入rrnbT1T2转录终止序列,构建了真、原核双启动子表达载体pEGFPPtrcR。用1×TSS法将其转化C500,得到工程菌C500/pEGFPPtrcR,通过SDS-PAGE和Westernblotting鉴定了报告基因EGFP的原核表达,该菌在荧光显微镜下能发出强烈绿色荧光,被证明在体外至少能稳定遗传20代;采用脂质体介导法将pEGFPPtrcR转染Vero细胞,EGFP在胞核和胞浆内表达,24h后观察可到明显绿色荧光。结果表明,双启动子表达载体pEGFPPtrcR构建成功,预示其携带的外源基因既可在C500中表达,又可在体细胞中表达,为研制以C500为载体的新型DNA疫苗的发展开辟了一个新的途径。     

含P_RP_L启动子的原核高效表达载体的组建及其应用

我们组建了一个含P_RP_L自动子的原核高效表达载体,它同时含有cI调控基因、多酶切点和两个强的转录终止序列。带起始密码子ATG的外源基因可以插入启动子下游的多酶切点,表达非融合蛋白,产品可供临床使用。我们实验室已用它成功地表达了人γ干扰素、人白细胞介素-2和人肿瘤坏死因子等,表达量均占菌体总蛋白的20％以上。     

含PR启动子的原核高效表达载体的构建及应用

组建了一个仅含PR启动子的原核高效表达载体pRC,它同时含有cⅠ调控基因、多酶切位点和两个强的转录终止序列.现已成功地用于表达重组人肿瘤坏死因子-α(hTNF-α)、重组人白细胞介素-3(hIL-3)和抗溶菌酶(HEL)抗体Fd基因,表达量均占菌体总蛋白的36%以上.同时还研究了不同的宿主菌和原核增强子序列等因素对PR启动子载体表达的影响.此外,还比较了分别以PR、PL或PRPL作为启动子时表达hTNF-α的情况,结果表明,单用PR或PL启动子可获得与使用PRPL串联启动子一样的高效表达.     

双表达骨形态发生蛋白2、9重组腺病毒载体的构建和表达

目的构建双表达骨形态发生蛋白（Bone morphogenic protein,BMP）2、9腺病毒重组体并进行鉴定。方法自单一表达的BMP2或BMP9 AdEasy质粒上扩增BMP2和BMP9片段,先后亚克隆至穿梭质粒pASG2,获得双表达穿梭质粒pASG2-BMP2、9。酶切及PCR鉴定确认、测序正确后同源重组获得双表达BMP2、BMP9腺病毒质粒,转染至HEK-293细胞中包装和扩增得到高滴度双表达BMP2、BMP9腺病毒,体外感染C3H10细胞,RT-PCR鉴定并观察其早期诱导成骨情况。结果成功构建双表达BMP2、BMP9的腺病毒,滴度约为1010IU/mL,RT-PCR证实双表达腺病毒在C3H10细胞中表达,其感染的C3H10细胞早期碱性磷酸酶含量较单一表达的BMP2或BMP9腺病毒组增加。结论成功构建双表达BMP2、9的重组腺病毒载体,为进一步研究BMP2和BMP9的协同成骨作用和制备高效的组织工程人工骨提供了有利的工具。     

含PR启动子的原核高效表达载体的构建及应用

组建了一个仅含P_R启动子的原核高效表达载体pRC,它同时含有cⅠ调控基因、多酶切位点和两个强的转录终止序列.现已成功地用于表达重组人肿瘤坏死因子-α（hTNF-α）、重组人白细胞介素-3（hIL-3）和抗溶菌酶（HEL）抗体Fd基因,表达量均占菌体总蛋白的36％以上.同时还研究了不同的宿主菌和原核增强子序列等因素对P_R启动子载体表达的影响.此外,还比较了分别以P_R、P_L或P_RP_L作为启动子时表达hTNF-α的情况,结果表明,单用P_R或P_L启动子可获得与使用P_RP_L串联启动子一样的高效表达.     

原核和真核双表达载体的构建及功能分析

为了构建能驱动重组蛋白在真核及原核表达系统同时表达的双表达载体,该研究将T7启动子和T7终止子分别克隆到真核表达载体pIRES-EGFP启动子CMV下游和新霉素抗性基因上游,构建双表达载体pIRES-CMV/T7-EGFP,并进一步将增强绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,eGFP)基因替换为人转铁蛋白(human transferrin,HTrf)基因,构建得到pIRES-CMV/T7-HTrf载体。将构建成功的重组载体转染中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary,CHO)细胞和转化大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli) BL21,再利用荧光显微镜、流式细胞术及Western blot分析重组蛋白是否表达及其表达水平。荧光显微镜观察、流式细胞仪分析及Western blot检测显示eGFP和HTrf既能在CHO细胞中成功表达,也能在大肠杆菌BL21中表达。该研究成功构建了在原核及真核表达系统中均可以表达重组蛋白的双表达载体。     

大肠杆菌中高表达重组Era可溶性蛋白的纯化及其生化特性

质粒pCE31含有在P_L起动子控制下的重组era基因,在大肠杆菌中、42℃诱导高表达出Era蛋白,经溶菌酶处理裂菌、沉淀离心洗涤后所得的纯Era是不溶的,生物活性也不高。改在40℃诱导2h,在Era底物GDP的存在下裂菌,60％以上的Era处于可溶状态。用蛋白酶抑制剂防止Era蛋白降解,经盐析、Q-SepharoseFF柱层析分离,获得可溶性纯Era蛋白。该蛋白能特异地与鸟苷酸结合、并具有GTP酶活性,表明Era是一种G蛋白。动力学定量分析结果:在4℃时,每分子Era肽链能结合一分子GTP或GDP,表明所纯化的Era蛋白几乎都具有活性;4℃下,Era蛋白与GTP或GDP结合的解离常数,分别为5.49和1.01μmol/L;37℃时,Era蛋白GTP酶的Km值为9.0μmol/L,催化GTP水解的最大速度为9.8mmolCTP/mol Era/min。     

Up-regulation of yggG promotes the survival of Escherichia coli cells containing Era-1 mutant protein

Era is a highly conserved GTPase essential for bacterial growth. Using a digoxigenin-labeled Era protein to screen a phage expression library of Escherichia coli genomic DNA, yggG, a gene that encodes a putative zinc metalloprotease was isolated and characterized. The deduced amino acid sequence of YggG showed high degrees of similarity to some reported heat shock proteins. In this study, the direct interaction between Era and YggG was confirmed, and it was found that the yggG gene, encoding a 25 kDa heat shock protein, was up-regulated at the mRNA level in partially defective Era GTPase mutants (era-1) and in E. coli cells overproducing Era-1. The delta yggG strain displayed the same growth rate as wild-type strain under normal growth conditions and after heat shock. Overexpression of Era-1 in the delta yggG strain resulted in a stronger growth-inhibitory effect than that in the wild-type strain, while coexpression of YggG partially restored the bacterial growth rate. The results indicated that YggG expression is significantly increased in response to stress caused by the Era-1 mutant protein in E. coli, thus promoting the growth of E. coli.     

Cell-free complements in vivo expression of the E. coli membrane proteome

Reconstituted cell-free (CF) protein expression systems hold the promise of overcoming the traditional barriers associated with in vivo systems. This is particularly true for membrane proteins, which are often cytotoxic and due to the nature of the membrane, difficult to work with. To evaluate the potential of cell-free expression, we cloned 120 membrane proteins from E. coli and compared their expression profiles in both an E. coli in vivo system and an E. coli-derived cell-free system. Our results indicate CF is a more robust system and we were able to express 63% of the targets in CF, compared to 44% in vivo. To benchmark the quality of CF produced protein, five target membrane proteins were purified and their homogeneity assayed by gel filtration chromatography. Finally, to demonstrate the ease of amino acid labeling with CF, a novel membrane protein was substituted with selenomethionine, purified, and shown to have 100% incorporation of the unnatural amino acid. We conclude that CF is a novel, robust expression system capable of expressing more proteins than an in vivo system and suitable for production of membrane proteins at the milligram level.     

双顺反子翻译偶联表达载体的构建及蚓激酶基因F238在大肠杆菌中的可溶性表达

为了实现外源蛋白在大肠杆菌中的可溶性表达,利用硫氧还蛋白作为分子伴侣构建双顺反子翻译偶联表达载体pDICT。将大肠杆菌硫氧还蛋白基因插入到pET22b载体NdeI和EcoR I位点之间,同时在硫氧还蛋白编码基因的终止密码子前加入核糖体结合位点,构建成双顺反子翻译偶联表达载体pDICT。将蚓激酶基因F238克隆到该载体,转化大肠杆菌BL21(DE3)并诱导表达。SDS-PAGE结果表明,所表达的蚓激酶F238是可溶性蛋白。利用血纤维蛋白法对表达产物进行活性测定,重组蚓激酶F238不仅具有纤溶酶活性,而且具有激活纤溶酶原的激酶活性。该双顺反子翻译偶联表达载体的构建,为在大肠杆菌中可溶性表达外源蛋白提供了新方法。     

GNA成熟蛋白基因亚克隆及其原核表达载体构建

雪花莲外源凝集素（GNA）对刺吸式昆虫和某些咀嚼式昆虫以及多种线虫均有毒性,从含GNA前体蛋白基因的质粒中亚克隆出GNA的成熟蛋白基因MGNA,将MGNA基因插入大肠杆菌表达载体pET22b的不同位点,再经测序验证,得到了三种不同表达形式的GNA原核表达载体;22bG1(分泌型融合GNA蛋白）,22bG2(包涵体型GNA蛋白）,22bG3(分泌型天然GNA蛋白）,这为进一步在大肠杆菌中表达GNA和将GNA制成生物农药奠定了基础。     

大鼠心肌营养素-1基因在大肠杆菌中的表达与初步纯化

为了实现心肌营养素 - 1 ( CT- 1 )的高效与可溶性表达 ,将 CT- 1基因分别插入到 3种大肠杆菌表达载体 p BV2 2 0、p GEX- 2 T和 p Trx FUS中 ,并实现了表达 ,全菌表达水平分别为 2 .6%、1 6%和 2 5 %。其中 ,CT- 1在 p Trx FUS表达载体中以包含体和可溶性两种方式表达 ,表达水平分别为2 0 .8%和 1 0 .7%。可溶性表达部分经过强阴离子交换和凝胶过滤两步纯化 ,纯度达 80 %以上     

抗辐射菌属-大肠杆菌间的穿梭载体的构建及荧光基因的表达

摘要：【目的】构建抗辐射菌属一大肠杆菌间的穿梭载体,通过此载体使荧光素酶基因在大肠杆菌中得到表达。【方法】以质粒pUE30、pGBM5及pKatCAT为基础,构建抗辐射菌属一大肠杆菌间的穿梭载体,将groEL启动子和荧光素酶基因lux+插入到构建的穿梭载体中得到穿梭表达载体,并将该载体转化大肠杆菌诱导荧光素酶基因的表达。【结果】成功构建了大小约为5.8 kb的抗辐射菌属一大肠杆菌间的穿梭载体pZT17,该载体在没有抗生素的非选择性培养基中能稳定存在。在穿梭载体pZT17的EcoRV部位插入含有groEL启动子和荧光素酶基因lux+的DNA片段,构建得到了穿梭表达载体pZTGL2;利用该表达载体在大肠杆菌中可诱导表达荧光素酶基因。【结论】构建的穿梭表达载体为以后用大肠杆菌高效表达来源于抗辐射菌的基因、特别是DNA损伤修复蛋白基因,提供了可能。     

argE基因在大肠杆菌中的表达优化

N-乙酰鸟氨酸脱酰基酶可在重组菌BL21（DE3）-pET22b-argE中表达。首先确定了该酶的细胞表达定位,再研究了诱导温度、诱导剂种类及浓度、诱导起始菌体密度、诱导时间等因素对重组菌生长及目的蛋白表达活性的影响。结果表明,IPTG和乳糖皆可诱导目的蛋白表达,乳糖的诱导效果优于IPTG。在诱导起始0D600为0．46时加入15g／L乳糖,20℃诱导18h最适于目的蛋白的活性表达。表达条件优化后,酶活从1．68U／mL提高至282．99U／mL,约为原来的168倍。