重组融合蛋白Trx-IFN-CSP复性工艺研究

旨在建立并优化融合蛋白Trx-IFN-CSP的复性工艺。对重组融合Trx-IFN-CSP进行体外复性研究,考查p H、温度、蛋白浓度、氧化还原体系及辅助复性小分子等复性条件对融合蛋白重折叠的影响。结果显示,适合Trx-IFN-CSP复性的方法为,反复冻融联合超声破菌获得包涵体;用含有1%Triton X-100、2 mol/L尿素、2%DOC洗涤液初步纯化包涵体;再用6 mol/L盐酸胍溶解液变性包涵体;脉冲加样稀释变性液后4℃条件下梯度透析复性,使用L-Arg辅助复性。经肠激酶切去Trx标签后,每升发酵液最终获得110-130 mg肝靶向干扰素,每批蛋白纯度都在95%以上,比活性在1.9-2.4×108 U/mg之间,制备工艺稳定。     

融合牛肠激酶轻链EKL包涵体蛋白的复性纯化

大肠杆菌高密度发酵表达肠激酶轻链融合蛋白DsbA-rEKL,主要以包涵体形式存在。包涵体经4mol/L尿素和0.5%TritonX-100洗涤,以6mol/L盐酸胍、100mmol/LDTT溶解,在胱氨酸存在下,以脉冲加样方式复性。融合蛋白复性在6mmol/L胱氨酸存在下、脉冲加量0.03mg/mL和复性终蛋白浓度0.3mg/mL为最佳复性方案。复性的融合蛋白加2mmol/LCaCL2后快速自切。经IDA-Sepharose及Q-Sepharose纯化,rEKL纯度可达95%以上,可高效酶切重组瑞特普酶融合蛋白Trx-rPA。实现了大规模生产rEKL,每升发酵液经复性及纯化后,可得rEKL60mg/L以上,使以融合蛋白表达rPA等药用蛋白成为现实。     

融合牛肠激酶轻链EKL包涵体蛋白的复性纯

大肠杆菌高密度发酵表达肠激酶轻链融合蛋白DsbA-rEK_L,主要以包涵体形式存在。包涵体经4mol/L尿素和 0.5% Triton X100洗涤,以6mol/L盐酸胍、100mmol/L DTT溶解,在胱氨酸存在下,以脉冲加样方式复性。融合蛋白复性在6mmol/L胱氨酸存在下、脉冲加量0.03mg/mL和复性终蛋白浓度0.3mg/mL为最佳复性方案。 复性的融合蛋白加2mmol/L CaCL2后快速自切。经IDASepharose及Qsepharose 纯化,rEKL纯度可达95%以上,可高效酶切重组瑞特普酶融合蛋白Trx-rPA。实现了大规模生产rEK_L,每升发酵液经复性及纯化后,可得rEK_L 60mg/L以上,使以融合蛋白表达rPA等药用蛋白成为现实。     

从重组融合蛋白包涵体中释放大环肽过程优化

[目的]探索不同条件对包涵体复性的影响,优化重组融合蛋白包涵体中释放大环肽的工艺条件。[方法]对纯化后的包涵体进行不同变性液、透析方式及是否超声破碎处理的比较;并在此基础上探讨不同透析温度、谷胱甘肽浓度与L-Arg浓度对大环肽产量的影响。采用Tanon凝胶分析系统与紫外吸收法对大环肽的产量进行分析。[结果]使用8 mol/L的尿素溶解包涵体后,获得的上清液在25℃条件下,在含有1 mmol/L GSH、0.1 mmol/L GSSG、0.8mmol/L L-Arg的透析液中进行梯度透析,其得率为每克包涵体获得约1.4 mg大环肽。[结论]成功从包涵体中获得大环肽并优化工艺条件。     

重组人胰激肽原酶复性工艺的研究

目的:研究重组人胰激肽原酶包涵体变性及复性的工艺。方法:对本实验室构建的重组人胰激肽原酶大肠杆菌进行IPTG诱导表达表达成功后,菌体经超声破碎释放包涵体,包涵体经洗涤、变性、稀释和尿素梯度凝胶过滤色谱这两种方法复性后(Sephadex-G75),通过测定酶活检验复性效果。结果:①重组人胰激肽原酶工程菌经过IPTG诱导后能够表达目的蛋白,目的蛋白以包涵体形式存在,将细胞破碎后,包涵体经过3次洗涤,纯度达到71.93%;②变性包涵体经24小时稀释复性后,蛋白浓度达到72.61μg/m L,酶的比活达到13.84 U/mg;③变性包涵体经过2个小时的尿素梯度凝胶过滤复性后,蛋白浓度可达到830.07μg/mL,酶的比活达到48.61 U/mg。结论:两种复性方法均可以使包涵体达到一定的浓度和比活,比较发现尿素梯度凝胶过滤色谱具有复性时间短和比活力高等优点,可作为重组人胰激肽原酶复性的一种有效的手段。     

重组蛋白ApSerpin-FA72的包涵体复性及活性研究

[目的]原核表达及制备重组光滑鳖甲丝氨酸蛋白酶抑制剂(Ap Serpin-FA72),探索包涵体最优复性条件与最适酶反应条件。[方法]采用超声破碎获得大量包涵体,通过包涵体的洗涤、包涵体的溶解方法对包涵体进行纯化,获得高纯度的包涵体进行复性液成分与复性方法的摸索。测定Trx A-Ap Serpin-FA72对胰蛋白酶的IC50、最适反应p H和最适反应温度。[结果]在32℃、180 r/min、0. 4 mmol/L IPTG浓度下以沉淀形式表达大量蛋白,通过包涵体复性在含有L-精氨酸复性液中获得有生物活性的Trx A-Ap Serpin-FA72,对胰蛋白酶的IC50为0. 48μmol/L,p H在7～9,温度在60℃时有较高的抑制活性。[结论]L-精氨酸是复性液中重要的组成部分,复性的重组蛋白Trx A-Ap SerpinFA72对胰蛋白酶有较强的抑制能力,是一种热稳定较好的弱碱性胰蛋白酶抑制剂。     

人血小板衍生生长因子BB亚型包涵体复性与纯化

目的:优化人血小板衍生生长因子BB亚型(PGDF-BB)包涵体复性方法与纯化条件,获得具有较好生物活性的重组PGDF-BB蛋白。方法:对PGDF-BB包涵体以梯度尿素进行变性,选择最佳包涵体变性浓度;比较不同复性条件下的复性率,稳定PGDF-BB包涵体复性方法;参照该蛋白的理化性质,选择适合PGDF-BB重组蛋白的纯化方法。结果:原核系统内实现了PGDF-BB的高表达;通过优化包涵体复性方法,重组蛋白的包涵体复性率可达40%以上;经过多个纯化方法相结合,PGDF-BB的纯度达到95%。结论:通过实验条件的优化,提高了PGDF-BB包涵体复性率,获得高纯度、高生物活性的重组PGDF-BB蛋白。     

人源溶菌酶在大肠杆菌中的表达与复性研究

人源溶菌酶(Human lysozyme,HLZ)是一种糖苷水解酶,具有抗菌消炎的作用,其作为抗生素的替代品,已经被广泛应用于食品业、畜牧业和医疗等领域。如何获得高产量、高活性、高纯度的人源溶菌酶一直是亟待解决的技术问题。优化人源溶菌酶编码基因密码子,提高其在大肠杆菌中的适应度和表达量;将优化的基因克隆至大肠杆菌表达质粒pET21a,并将其在大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)中诱导表达;利用8 mol/L尿素溶液对包涵体进行溶解变性后,探究一步透析、梯度透析和梯度稀释3种复性方式以及复性液中谷胱甘肽氧化还原对(GSSG/GSH)、精氨酸、甘油等复性物的浓度对重组人源溶菌酶复性的效果,获得最佳的复性方案。研究结果表明:37℃诱导温度下,利用0.5 mmol/L IPTG成功诱导了分子量约为14.7 kD的重组人源溶菌酶的表达,包涵体表达量约为380 mg/L(湿重)。包涵体经一步透析、梯度透析和梯度稀释3种复性方式复性后,测得比活力值分别为147 U/mg、335 U/mg、176 U/mg,表明最佳复性方法为梯度透析复性法。进一步探索了复性液中GSSG/GSH比值、精氨酸浓度、甘油浓度对人源溶菌酶复性效果的影响,表明当复性液中同时添加浓度比为1∶2的GSSG/GSH、4 mmol/L精氨酸和6%甘油时,复性后人源溶菌酶的最佳比活力值为1170 U/mg,显著高于3种复性物均不加时溶菌酶335 U/mg的比活力值,但低于溶菌酶标准品1732 U/mg的比活力值。成功地将人源溶菌酶基因在大肠杆菌中表达,并通过包涵体复性体系成功获得高活性重组人源溶菌酶。     

人呼吸道合胞病毒截短F1重组蛋白包涵体的制备、纯化和复性

目的将前期在大肠埃希杆菌中获得表达的A型人呼吸道合胞病毒兰州分离株截短的F1重组蛋白进行纯化和复性,为后期动物免疫制备抗原。方法 37℃诱导重组菌体p ET-42b-F1J/Rossata,诱导完毕后离心收集菌体,高压破碎菌体并收集包涵体后用不同浓度的Triton X-100(细胞裂解液)洗涤包涵体3次。洗涤的包涵体用8 mol/L尿素进行溶解并用镍离子亲和层析方法进行初步纯化,用阳离子交换层析方法对初步纯化蛋白进行最终的纯化。亲和层析纯化蛋白用3种不同的复性液进行了稀释复性。结果 37℃诱导5 000 m L重组菌p ET-42b-F1J/Rossata共收获37 g湿菌体,经过不同浓度Triton X-100洗涤包涵体后纯度可达75%。包涵体用8 mol/L尿素溶解后经镍离子亲和层析纯化纯度约为40%,再用阳离子交换层析介质SP HP进一步纯化样品后纯度可达90%。纯化蛋白以3种不同的复性液都能得到复性,其中复性液3的复性效果相对较好。结论实验中探索了人呼吸道合胞病毒截短F1重组蛋白包涵体的纯化方法及步骤,为后期的蛋白制备及动物免疫奠定了基础。     

一种从大肠杆菌包涵体中分离纯化GST-TRAF6融合蛋白的方法

利用8 mol/L尿素溶液对表达在大肠杆菌包涵体中的GST-TRAF6融合蛋白进行变性,通过逐级稀释复性的方法对尿素溶解后的GST-TRAF6融合蛋白进行复性,将复性后的GST-TRAF6融合蛋白进一步利用谷胱甘肽琼脂糖树脂亲和层析的方法进行分离纯化,将分离纯化后的蛋白通过Western blot方法进行验证,最后利用体外泛素化反应检测经包涵体变性、复性和纯化后的GST-TRAF6融合蛋白的生物学活性。经过包涵体变性、梯度稀释复性和谷胱甘肽琼脂糖树脂亲和层析3个步骤后纯化得到纯度达90%以上、浓度为396 ng/μL的蛋白质溶液。利用GST蛋白作为对照,经Western blot验证表明,纯化得到的蛋白确为GSTTRAF6融合蛋白。进一步利用体外泛素化反应分析其泛素连接酶活性发现,17 ng/μL浓度的GST-TRAF6融合蛋白能够以泛素分子作为底物在5 min内快速催化自由泛素链的生成。结果表明,表达在大肠杆菌包涵体中的GST-TRAF6融合蛋白经尿素变性溶解后能够成功复性并分离纯化,在溶解性改变的同时恢复了其泛素连接酶活性。为从大肠杆菌包涵体中大规模分离纯化蛋白质提供了一种新的复性方法。     

重组N-乙酰鸟氨酸脱乙酰基酶包涵体的稀释复性

N-乙酰鸟氨酸脱乙酰基酶（N-Acetylornithine deacetylase,NAO）是一种重要的用于手性拆分的酶,具有广泛的底物选择性,常用于多种活性氨基酸的酶法拆分。采用稀释复性法研究了重组NAO包涵体的复性条件,如蛋白浓度、复性液中尿素浓度、pH、GSH浓度及c（GSH）/c（GSSG）比例,同时对稀释操作方式进行了考察,得到了较为适宜的复性条件。结果表明,尿素能有效抑制复性过程中蛋白质的聚集,随着蛋白质浓度的增加,复性效果变差。当复性缓冲液中尿素浓度为2 mol/L,GSH浓度为5 mmol/L,c（GSH）/c（GSSG）为2.5,pH为8.5,在4℃下进行分批稀释复性操作,复性后重组NAO的活性为1.077 U/mL,比酶活达到14.943 U/mg,与可溶性表达的NAO比较,复性率达到21.48%。     

大肠杆菌表达Trx-rPA融合蛋白的复性纯化

大肠杆菌高密度发酵以包涵体形式表达融合蛋白Trx-rPA,表达量22%。包涵体蛋白洗涤后经金属螯合层析纯化,纯度达80%以上。经胱氨酸衍生,以脉冲加样形式复性,复性率可高达30%。经ETI-Sepharose纯化,复性的融合蛋白生物活性可达3.5×105IU/mgPr.。融合蛋白可被rEK酶切释放rPA,酶切效率达85%以上。酶切液经IDA-Sepharose和SP-Sepharose层析纯化,rPA纯度达98%以上,生物活性50万IU/mgPr.。1L发酵液经分离、复性及纯化后,可得高纯度rPA300mg以上。     

大肠杆菌表达的人IL-6复性条件研究

采用稀释法复性,筛选重组人白细胞介素-6(rhIL-6)包涵体蛋白的复性条件。结果显示,复性液的浓度、pH值、复性时间和复性蛋白浓度,对重组人白细胞介素-6复性效果有很大影响。在复性液为2mol/L尿素、pH8.5、复性时间为24h和复性蛋白浓度50μg/ml条件下,重组人白细胞介素-6包涵体蛋白的复性效果最佳。     

重组人TGF-β3的表达纯化及复性研究

利用大肠杆菌表达重组人转化生长因子β3(humantransformgrowthfactor,hTGFβ3),目的蛋白以包涵体形式表达。用8mol/L尿素溶解的包涵体蛋白,经CMSepharoselFastFlow柱和SphacrylS100分子筛可获得纯度达90%以上的rhTGF-β3单体。将单体蛋白加到复性缓冲液(1mol/LNaCl,0.5mol/LLArg,0.5mmol/LGSSG,30mmol/LCHAPS,20%(v/v)DMSO)进行复性后,再经DEAESepharoselFastFlow柱和SphacrylS100分子筛可分离得到纯度达94%的二聚体rhTGFβ3,纯化后的产量为720mg/L,纯化总回收率为47%。MTT法测活表明,该重组蛋白具刺激成纤维细胞Balb/c3T3生长的作用。     

提高成纤维细胞生长因子-21产率和纯度

成纤维细胞生长因子-21(FGF-21)作为近期发现的新型代谢调节因子,因其具有独立于胰岛素调节糖脂代谢、增加胰岛素敏感性等作用,有望成为治疗糖尿病的新型药物。包涵体形式表达外源蛋白表达量及纯度高,但是以pET载体表达时,FGF-21以包涵体形式表达,且复性率及产率低,蛋白活性降低[1]。针对这一瓶颈问题,用SUMO载体首次以包涵体形式表达带有SUMO标签的hFGF-21,通过优化培养条件,并应用中空纤维柱膜过滤技术对菌体进行富集,对包涵体进行洗涤、变性及复性,经过亲和层析、凝胶过滤层析的纯化方法,得到了成熟的hFGF-21,在保证蛋白活性的同时增加了蛋白的产量及纯度。通过检测HepG2细胞葡萄糖吸收及2型糖尿病db/db小鼠短期及长期血糖变化鉴定其降糖生物学活性。结果表明,以包涵体形式表达hFGF-21(ihFGF-21)的表达量是可溶形式表达的hFGF-21(shFGF-21)的3倍,最终ihFGF-21的收率为20 mg/L,而shFGF-21的收率仅为6 mg/L。ihFGF-21的纯度可达到95%以上,而shFGF-21仅能达到90%左右;在细胞水平和动物水平上两者的降糖生物学活性一致。在保证hFGF-21生物学活性的前提下,与传统包涵体途径提取目的蛋白的方法相比,应用中空纤维柱膜过滤技术使hFGF-21的生产周期缩短了约1/3左右。综上所述,此法为FGF-21中试及工业化生产提供了高效、经济的策略。     

单纯疱疹病毒1型囊膜糖蛋白gD在大肠杆菌中的表达、纯化及其免疫活性的鉴定

目的:在大肠杆菌中表达1型单纯疱疹病毒(HSV-1)囊膜糖蛋白gD,纯化重组蛋白并对其免疫活性进行鉴定。方法:将HSV-1 gD 基因克隆入原核表达载体pET-28b,利用异丙基-B-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)诱导重组质粒转化的大肠杆菌,探讨IPTG浓度、诱导时间、诱导温度对重组蛋白表达的影响;盐酸胍裂解变性包涵体,镍柱亲和层析法纯化gD蛋白,并对纯化后的蛋白进行透析复性;Western blot和ELISA检测gD蛋白的免疫活性。结果:酶切和测序结果表明gD基因克隆入pET-28b载体。该重组质粒转化的大肠杆菌经IPTG诱导后重组蛋白主要以包涵体形式存在,大小约40kDa。gD蛋白诱导表达的最佳条件为0.5mmol/L IPTG于37℃诱导8h。镍柱亲和层析法纯化获得的gD蛋白总量为3.1mg/L,透析复性后获得的gD蛋白总量为1.3mg/L,复性率为41.37%。Western blot及ELISA检测表明表达的gD蛋白具有免疫活性。结论:在大肠杆菌中表达并纯化获得具有免疫活性的HSV-1 gD蛋白,为进一步制备HSV-1诊断试剂和预防疫苗奠定了基础。     

VISTA-Ig融合蛋白的表达及其包涵体复性研究

[目的]构建VISTA-Ig融合蛋白表达载体,进行诱导表达获得VISTA-Ig融合蛋白。[方法]以C57BL/6小鼠脾脏细胞c DNA为模板,扩增小鼠VISTA胞外段基因,利用重叠延伸PCR的方法合成VISTA-Ig融合基因,构建重组质粒p ET-22b-VISTA-Ig,在大肠杆菌表达菌株E.coli BL21(DE3)中诱导表达。[结果]VISTA-Ig融合蛋白主要以包涵体的形式存在。变性后,利用镍柱纯化,通过采用氧化型/还原型谷胱甘肽(GSH/GSSG)复性体系,复性效率达到80%以上,提高了复性效率。利用r Protein A柱对目标蛋白进一步纯化,Western Blot鉴定结果显示,能与Ig G Fc(HRP)抗体特异性结合。[结论]成功构建了重组质粒p ET-22b-VISTA-Ig,纯化的VISTA-Ig包涵体蛋白复性效率得到明显提高,为后续VISTA-Ig免疫学功能的研究奠定了基础。     

猪细小病毒NS1基因的原核表达及重组蛋白的复性

利用PCR技术扩增出PPVNS1基因抗原区。将目的基因与原核表达载体pGEX-4T-1进行连接并转化,重组质粒经鉴定并测序。测序结果表明,目的基因插入的位置、大小和读码框均正确,通过试验摸索并确定了表达NS1基因的最佳诱导条件:IPTG终浓度为1.0mmol/L,诱导时间为10h,温度为37℃,其表达量占全菌蛋白的29.8%。表达产物经SDS-PAGE分析,得到分子量约为52kDa的重组蛋白且以包涵体形式存在。重组蛋白经Westernblot检测,结果证明重组蛋白可被PPV阳性血清识别。用8mol/L尿素变性溶解包涵体,再用稀释方法和还原型、氧化型谷胱甘肽系统相结合的方法对重组蛋白进行复性。ELISA检测表明,复性后的重组蛋白有良好的生物活性。     

RNA编辑蛋白OTP82的表达与纯化

摘要 目的：利用原核系统表达RNA编辑蛋白OTP82,通过蛋白变复性的方法得到全长蛋白,并优化实验条件提高OTP82的收率。方法：利用原核表达系统表达OTP82全长融合蛋白（HSO）,表达后的菌体用高压细胞破碎仪匀浆后收集包涵体并用包涵体洗涤液重复洗涤两遍,然后用含有8 M尿素的变性缓冲液将包涵体搅拌溶解得到蛋白原始液。将蛋白原始液复性后采用镍柱亲和纯化,通过SDS-PAGE和Western-blot检测等方法对HSO的变复性结果进行筛选。结果：通过对复性缓冲液中盐浓度、谷胱甘肽的浓度和比例以及小分子添加剂的探索,得到了OTP82融合蛋白适合的变复性条件（pH 8.5 100 mM Tris,400 mM NaCl,200 mM 精氨酸,5 mM GSH,0.5 mM GSSG,6 mM β-环糊精,2 mM EDTA,1 mM PMSF）复性率达到2.73%（获得蛋白0.42 mg/L）。结论：通过变复性的方式能够在体外得到OTP82的粗蛋白,为揭示RNA编辑蛋白作用机制提供基础实验依据,为后续利用PPR蛋白进行工程蛋白设计奠定了基础。     

解淀粉芽孢杆菌α-淀粉酶基因的克隆与表达

[目的]实现解淀粉芽孢杆菌α-淀粉酶在大肠杆菌中的高效表达,建立有效的透析复性方法,获得有活性的重组淀粉酶。[方法]以解淀粉芽孢杆菌DSM 7基因组DNA为模板,PCR扩增获得无信号肽的α-淀粉酶结构基因,克隆至p ET-22b(+),转化E.coli BL21(DE3),IPTG诱导表达,SDS-PAGE检测重组蛋白表达情况,采用透析法进行包涵体复性并检测酶活。[结果]成功表达重组蛋白,相对分子量约为54.8k Da,成功复性包涵体,复性效率为22.78%,重组α-淀粉酶酶活力为102.4 U/m L。[结论]实现了解淀粉芽孢杆菌α-淀粉酶在大肠杆菌中的高效表达,包涵体经透析法成功复性,获得具有催化活性的重组淀粉酶。