重组大肠杆菌BL21(pET28a-eIF5A)的抗逆性分析

目的:分析重组大肠杆菌BL21(pET28a-eIF5A)的抗逆性。方法:将来源于柽柳的eIF5A基因构建到原核表达载体pET28a中,在原核表达的基础上,利用分光光度计检测重组大肠杆菌BL21(pET28a-eIF5A)的抗逆性。结果:BL21(pET28a-eIF5A)的抗盐碱性明显高于对照菌株BL21(pET28a),其中重组大肠杆菌BL21(pET28a-eIF5A)的抗NaCl的临界浓度为0.8mol/L,抗NaHCO3的临界浓度为0.52mol/L,不具有抗AgNO3和抗旱性。结论:重组大肠杆菌BL21(pET28a-eIF5A)具有良好的抗NaCl和NaHCO3特性,该抗性的证明为eIF5A基因在植物抗逆基因工程中的应用提供了资料。     

大肠杆菌BL21(DE3)lpxM突变株的构建

目的:lpxM基因失活可以产生极低内毒素活性的脂多糖。构建大肠杆菌BL21(DE3)的lpxM突变株,并考察该突变株的生长状态和表达重组蛋白的能力。方法:构建同源臂长500bp左右的打靶载体,借助Red同源重组系统,使E.coliBL21(DE3)的lpxM基因发生插入失活,再导入编码FLP位点特异性重组酶的质粒pCP20去除抗性基因。PCR鉴定发生插入突变的菌株,应用SDS-PAGE分析突变前后的脂多糖,考查对重组蛋白表达的影响。结果:PCR鉴定结果说明lpxM基因发生了插入突变。与出发株比较,突变株的脂多糖电泳图谱发生了明显变化,但其生长状态与表达重组蛋白的能力与出发株基本一致。结论:大肠杆菌BL21(DE3)的lpxM突变株可以用于重组蛋白的表达。     

重组刺桐胰蛋白酶抑制剂a在大肠杆菌中的表达和纯化

为了大量制备重组刺桐胰蛋白酶抑制剂a(rETIa) ,对构建的基因工程菌株E .coliBL2 1(DE3)pET2 2b mETIa进行了表达条件的优化 .用摇瓶培养 ,rETIa蛋白占菌体总蛋白 4 0 %以上 .经破碎菌体 洗涤包涵体 溶解包涵体 复性初步纯化后 ,再经二步柱层析纯化获得电泳纯的rETIa蛋白 .测定了rETIa对胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、组织型纤溶酶原激活因子缺失突变体 (NTA)的抑制活性 .     

大肠杆菌BL21(DE3)膜组分相关基因的敲除对重组蛋白胞外分泌的影响

摘要:【目的】探究Escherichia coli BL21(DE3)中膜组分相关的脂多糖合成基因waaF或msbB的敲除对重组蛋白胞外分泌的影响。【方法】运用Red重组技术将E.coli BL21 (DE3)染色体上的基因waaF或msbB敲除,构建敲除菌株E.coli BL21(ΔwaaF)、E.coli BL21(ΔmsbB)。将本实验室保存的带有β-呋喃果糖苷酶(β-fructofuranosidase,β-FFase)、青霉素G 酰化酶(penicillin G acylase,PGA)基因的重组质粒pET-ffase、pET-pga分别转入敲除菌株及出发菌株中,构建工程菌株E.coli BL21(ΔmsbB)/pET-ffase、E.coli BL21(ΔwaaF)/pET-ffase、E.coli BL21(DE3)/pET-ffase、E.coli BL21(ΔmsbB)/pET-pga、E.coli BL21(ΔwaaF)/pET-pga、E.coli BL21(DE3)/pET-pga。最后通过摇瓶发酵研究敲除菌株对β-FFase、PGA胞外分泌的影响。【结果】当诱导表达4 h,以出发菌株E.coli BL21(DE3)为宿主时,β-呋喃果糖苷酶β-FFase的胞外分泌量占总表达量的2.6%,以敲除菌株ΔmsbB为宿主时,胞外分泌量达到19.7%,而以敲除菌株ΔwaaF为宿主时,胞外分泌量达到50.9%。另外,当诱导表达24 h,以敲除菌株ΔwaaF为宿主时,青霉素G酰化酶PGA的胞外酶活是出发菌株中的4.1倍,达到1708 U/L。【结论】本研究成功构建了敲除菌株ΔmsbB和ΔwaaF,ΔmsbB能明显增强β-FFase的胞外分泌,而ΔwaaF对β-FFase和PGA的胞外分泌均有显著的强化作用。     

重组大肠杆菌BL21(pUC19-Hyp)产羟脯氨酸的补料分批培养

利用自主构建的组成型重组大肠杆菌BL21(pUC19-Hyp)为出发菌株,运用间歇流加、指数流加和恒速流加3种流加C源的方式进行补料分批培养。结果表明:在装液量为4 L的7 L发酵罐中,以0.30 g/min恒速流加为最优,在发酵44 h时,羟脯氨酸的质量浓度达到最高,为42.50 g/L,脯氨酸转化率为81%,此时细胞干质量为21.33g/L,残糖质量浓度为0.17 g/L。L-羟脯氨酸含量与摇瓶发酵时的1.39 g/L相比,提高了大约30倍,比日本株式会社的发酵产量提高了1.50 g/L,发酵过程中糖酸转化率约为4.0∶1。发酵液中的氨基酸分析结果表明,除脯氨酸、羟脯氨酸外的其他氨基酸质量浓度均低于0.1 g/L,发酵液中主要氨基酸为脯氨酸和羟脯氨酸。     

rimJ基因缺失不影响大肠杆菌BL21(DE3)生长的温度敏感性

目的:研究rimJ基因对大肠杆菌BL21(DE3)菌株生长的温度敏感性的影响。方法:利用SceⅠ-Red同源重组技术将大肠杆菌BL21(DE3)基因组中的rimJ基因缺失,得到rimJ缺失突变菌;比较缺失突变株和原始菌株在不同温度(25℃、37℃、42℃)下的最大比生长速率,利用统计学方法分析rimJ基因的缺失对BL21(DE3)菌株生长的温度敏感性是否有影响。结果:rimJ基因被成功敲除;统计分析结果表明缺失突变株和原始菌株的最大比生长速率没有明显区别。结论:rimJ基因缺失对大肠杆菌BL21(DE3)生长的温度敏感性无影响。     

破菌时可自动降解宿主核酸的大肠杆菌BL21(DE3)的lpxM突变株构建

研究利用Red同源重组技术对常用大肠杆菌表达宿主菌BL21(DE3)进行改良, 构建破菌时可自动降解宿主核酸的大肠杆菌表达宿主菌, 该菌株可望有助于解决因破菌时宿主菌染色体核酸释放给后续纯化重组蛋白工作带来的困难。将N端连有OmpA的信号肽的S. aureus nucleaseB(nucB)表达框整合至E. coli BL21(DE3)的lpxM位点, 改造后菌株(称为BLN)经诱导能表达nucB、并分泌至周质空间, 这样可使宿主核酸免受该酶“毒性”影响, 菌体裂解后, nucB释放,能自动降解宿主核酸。BLN菌体生长状态以及表达外源重组蛋白的能力与出发菌基本一致。     

一株重组大肠杆菌/pET-28a-lpgad的构建及其高效生产γ-氨基丁酸转化条件的优化

为实现微生物法高效率生产γ-氨基丁酸(GABA),从一株经多次诱变筛选的具有较高谷氨酸脱羧酶(GAD)活力植物乳杆菌GB 01-21全基因组DNA中PCR扩增获得GAD酶基因lpgad,构建重组质粒pET-28a-lpgad,在大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中高效诱导表达。并采用Ni柱亲和层析纯化获得重组GAD,并对其酶学性质进行初步研究,为改良转化工艺提高GABA产量提供可靠理论依据。结果显示,重组大肠杆菌中GAD酶活显著提高,可达8.53 U/mg,是植物乳杆菌GB 01-21中GAD酶活的4.24倍。将该重组菌应用于转化L-谷氨酸生产GABA,5 L发酵罐水平转化24 h产量可达143.5 g/L,摩尔转化率为97.32%,是植物乳杆菌GB 01-21的2.19倍。纯化后酶学性质进行初步研究表明:其最适pH为4.8;最适温度为37℃;Ca2+、Mg2+对其有较强的激活作用,将上述实验结果用于转化条件的优化,最终5 L发酵罐上进行转化实验,批次添加底物L-谷氨酸共600 g,转化24 h,GABA累计浓度可达204.5 g/L,摩尔转化率为97.92%,与最初转化条件相比,GABA浓度提高了42.5%,为其工业化应用打下了良好的基础。     

重组hIL-12病毒在Sf9细胞传代中遗传稳定性的研究

将含重组白细胞介素12(hIL-12)的杆状病毒(Ac-hIL12)经空斑纯化后,在草地贪夜蛾Sf9细胞中进行连续无稀释传代到P55代,收集被P15、P25、P35、P45、P55代重组病毒感染的细胞,抽提胞内病毒(ICV)DNA.根据重组病毒构建的原理,在P35 cDNA和P40 cDNA的3′末段设计一对引物进行PCR,扩增出了包括P35 cDNA、Polyhedrin启动子、P10启动子和P40 cDNA序列在内的全长约2.0kb片段,克隆至T Vector进行序列测定后发现,在第P15、P25和P35代所扩增出的序列没有发生任何突变.但在P45代,P35cDNA中就有3个碱基发生了点突变(461T→C,517A→G以及630C→T),Polyhedrin启动子的+1位后插入了一个碱基T,P40 cDNA与P10启动子区(230bp)没有变化;而第P55代除了以上碱基突变以外,P10启动子区-168位的G替换突变为T, -136与-135位之间插入一个碱基T,以及-122位缺失一个碱基T.以上结果表明杆状病毒在体外细胞连续传代过程中可导致外源基因本身的突变.     

产腈水合酶重组大肠杆菌的质粒稳定性研究

成功构建了腈水合酶(nitrile hydratase,NHase)高表达的重组大肠杆菌E.coliBL21(DE3)/pETNH^M(Kan^r),研究了重组质粒pETNH^M在重组菌株中的质粒稳定性。结果表明,pETNH^M具有较好的结构稳定性,连续传代60代后质粒的基因序列没有明显缺失,且能够正常表达腈水合酶。pETNH^M具有分离不稳定性,在无抗生素选择压力下,连续传代48代后质粒丢失的无质粒细胞开始出现。琼脂糖凝胶电泳定量分析表明,2/3的质粒pETNH^M以二聚体形式存在,导致质粒拷贝数的下降。进一步研究表明,重组细胞的连续高速分裂及腈水合酶的高表达也会造成质粒拷贝数的下降,从而降低其分离稳定性。反之,重组菌株相对于宿主菌株的较高比生长速率有利于保持含质粒细胞的生长优势,卡那霉素的选择压力则能够保证质粒的稳定遗传。     

重组人BMP6在大肠杆菌中可溶表达、纯化及活性分析

BMP6是一种调节成骨细胞和成软骨细胞分化的骨诱导因子,在修复各种骨缺损方面具有很好的应用潜力.有诱骨活性的BMP6是多二硫键的二聚体蛋白,疏水性极强容易聚集沉淀.为了在大肠杆菌中可溶表达具有生物活性的重组人BMP6(rhBMP6),构建了具有TRX、GST、MBP、CBD融合标签和His6标签的rhBMP6成熟肽原核表达载体,调节诱导温度和IPTG浓度,比较不同融合标签和诱导条件对目的蛋白表达量和溶解性的影响.结果表明,MBP最能有效的增强rhBMP6的溶解性,诱导条件对溶解性影响较小.大肠杆菌BL21 trxB(DE3)这种硫氧还蛋白还原酶缺陷菌株为rhBMP6二硫键在胞质中形成提供了合适的氧化还原环境.MBP和BL21 trxB(DE3)相结合在细胞质中高效可溶表达出了BMP6融合蛋白二聚体.表达产物经亲和层析和凝胶排阻层析纯化后,能诱导成肌细胞系C2C12向成骨细胞方向转化.     

慢性牙周炎合并2型糖尿病患者龈沟液miR-21、miR-34a表达水平与牙周指标和Th1/Th2/Th17失衡的关系研究

摘要 目的：探讨慢性牙周炎（CP）合并2型糖尿病（T2DM）患者龈沟液微小核糖核酸（miR）-21、miR-34a表达水平与牙周指标和辅助性T细胞（Th）1/Th2/Th17失衡的关系。方法：选取2020年3月～2022年3月首都医科大学附属北京世纪坛医院口腔科收治的114例CP患者，根据是否合并T2DM分为CP合并T2DM组36例和单纯CP组78例，另选取60名健康体检者为对照组。对比三组牙周指标、龈沟液miR-21、miR-34a表达和外周血Th1、Th2、Th17、Th1/Th2/Th17、血清Th1、Th2、Th17相关细胞因子水平，采用Spearman相关性分析CP合并T2DM患者龈沟液miR-21、miR-34a表达与牙周指标和外周血Th1、Th2、Th17、Th1/Th2/Th17及其相关细胞因子水平的相关性。采用Pearson/Spearman相关性分析CP合并T2DM患者牙周指标与外周血Th1、Th2、Th17、Th1/Th2/Th17及其相关细胞因子水平的相关性。结果：对照组、单纯CP组、CP合并T2DM组菌斑指数（PLI）、牙龈出血指数（BI）、附着丧失（AL）、探诊深度（PD）依次增加，龈沟液miR-21和外周血Th2及血清白细胞介素（IL）-2、干扰素-γ（INF-γ）依次降低，龈沟液miR-34a和外周血Th1、Th17、Th1/Th2/Th17及血清IL-4、IL-10、IL-17、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）依次升高（P＜0.05）。Spearman相关性分析显示，CP合并T2DM患者龈沟液miR-21表达与PLI、BI、AL、PD和外周血Th1、Th17、Th1/Th2/Th17及血清IL-4、IL-10、IL-17、TNF-α呈负相关，与外周血Th2和血清IL-2、INF-γ呈正相关（P＜0.05）；而miR-34a则与之相反。Pearson/Spearman相关性分析显示，CP合并T2DM患者PLI、BI、AL、PD与外周血Th1、Th17、Th1/Th2/Th17和血清IL-4、IL-10、IL-17、TNF-α呈正相关，与外周血Th2和血清IL-2、INF-γ呈负相关（P＜0.05）。结论：CP合并T2DM患者龈沟液miR-21低表达和miR-34a高表达，与牙周状况差有关，可能通过调节Th1/Th2/Th17失衡参与CP合并T2DM进展。