MMP-9信号肽高效诱导PEX重组蛋白在COS7细胞中分泌表达

为了便于收集和纯化, 重组蛋白常需要引导至真核细胞外。蛋白能否分泌主要取决于其是否含有信号肽, 由于不同信号肽诱导蛋白分泌的效率不同,高效信号肽的筛选已成为生物工程领域提高重组蛋白产量的重要策略之一。为了筛选诱导MMP-2 C末端PEX在COS7细胞中高效分泌表达的信号肽,在PEX的N末端分别融合大鼠生长激素(rGH)、小鼠IgG κ链和人基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinase 9, MMP-9）的信号肽并比较三种信号肽引导PEX分泌表达的效率。Western免疫印迹和ELISA蛋白定量检测表明MMP-9的信号肽引导PEX蛋白分泌的效率约为其它两种信号肽的两倍。利用Ni-NTA亲和柱对细胞培养基中的PEX进行纯化,蛋白产量约为1mg/L,纯化的PEX重组蛋白具有抑制鸡尿囊膜（chorioallantoic membrane,CAM）血管发生的作用。以上结果提示MMP-9的信号肽有效诱导具有生物活性的PEX重组蛋白在COS7细胞中分泌表达。     

重组蛋白融合信号肽在大肠杆菌周质空间表达的研究进展

重组蛋白在大肠杆菌中表达时,往往面临着形成包涵体的问题,而重组蛋白若是分泌至周质空间则基本解决了这一问题,周质空间的周质蛋白不仅能帮助重组蛋白正确折叠还有利于二硫键的生成。信号肽是一段由15-30个氨基酸组成,被融合在重组蛋白N端的短肽,按照结构、功能的不同可以划分为N区、H区和C区,具有引导重组蛋白转运至细胞周质空间的作用。本文综述了信号肽的结构组成、作用机理和基本分泌途径,讨论了信号肽的高效转运和筛选方法,总结了在大肠杆菌中重组蛋白融合信号肽实现周质表达的新进展,并对未来高效信号肽选择方面的研究进行了探讨。     

重组猪生长激素表达研究进展

猪生长激素作为猪生长发育过程中起主导作用的蛋白质激素,能增加肌肉组织蛋白含量、降低脂肪含量、促进骨骼发育、刺激乳汁分泌等,是畜牧养殖业中值得开发利用的激素之一。利用基因工程技术生产重组猪生长激素使猪生长激素在生产上应用成为可能。本文简要介绍了猪生长激素,总结了重组猪生长激素表达的研究进展,并展望了重组猪生长激素的应用与发展前景。     

大肠杆菌表达重组人生长激素的纯化

目的 :获得具有生物学活性的重组人生长激素 (rhGH)。方法 :PBV -GH/DH5α菌体经超声破菌、反复洗涤后获得包涵体。将包涵体变性、复性 ,用硫酸铵盐析 ,离子交换层析和凝胶层析进行纯化。产物经SDS -PAGE、HPLC、N末端 15个氨基酸序列检测验证。结果 :终产物rhGH纯度达 98.2 % ,比活性大于 3.0IU/mg。分子量为 2 2kDa ,N末端氨基酸序列与DNA序列推导的氨基酸序列完全一致。结论 :从自构建的PBV -GH/DH5α工程菌中获得高纯度、高活性重组人生长激素。其纯化工艺为中试生产提供可靠依据。     

基因工程重组蛋白胞外分泌Ⅰ型系统的研究进展

在基因工程领域,重组蛋白表达后定位于胞内或周质间隙,影响了其表达水平与可溶性,进而影响活性,降低了利用效率。分泌表达至胞外培养基则能较好地解决这一难题。利用细菌天然分泌系统作为重组蛋白胞外递送工具已日益成为生物工程及相关领域的常用策略,其中Ⅰ型分泌系统是研究最多、最具应用前景的。本文简要综述典型的大肠杆菌α-溶血素(HlyA)分泌系统以及更具优势的新月柄杆菌SLP(RsaA)分泌系统的生化特性、遗传特征及移植利用等方面的研究进展。     

杆状病毒重组蛋白金鱼生长激素I的纯化

利用放射免疫分析（ＲＩＡ）证实了含金鱼生长激素Ｉ ｃＤＮＡ的重组病毒在感染细胞９６ｈ后所表达的生长激素达到最高水平,平均每１０＾５个细胞可分泌金鱼生长激素Ｉ最高达２８８．０７ｎｇ;平均每克干虫可产生金鱼生长激素Ｉ９２５．３μｇ。从感染重组病毒的无血清细胞培养基中纯化生长激素Ｉ,平均每毫升培养基可纯化具免疫活性纯度９５％以上的金鱼生长激素Ｉ达６６４．２２４ｎｇ。纯化后蛋白的Ｎ－末端首２０个氨基酸序列     

杆状病毒重组蛋白金鱼生长激素Ⅰ的纯化

利用放射免疫分析(RIA)证实了含金鱼生长激素ⅠcDNA的重组病毒在感染细胞96h后所表达的生长激素达到最高水平,平均每105个细胞可分泌金鱼生长激素Ⅰ最高达288.07ng;平均每克干虫可产生金鱼生长激素Ⅰ 925.3μg。从感染重组病毒的无血清细胞培养基中纯化生长激素Ⅰ,平均每毫升培养基可纯化具免疫活性纯度95%以上的金鱼生长激素Ⅰ达664.224ng。纯化后蛋白的N\|末端首20个氨基酸序列测定的结果表明其信号肽得到了准确的切割。从而保障了表达蛋白的生物活性。     

信号肽优化对重组抗体分泌表达的影响及研究进展

重组抗体药物在抗肿瘤、抗自身免疫病、抗感染等领域都有较好的应用前景,且市场的需求量正在逐年上升。然而许多的抗体药物在研究、生产过程中都面临着产量低、稳定性差、活性低等问题。目前,在大规模制备抗体药物的过程中,常常利用动物细胞表达系统来生产分泌蛋白,而信号肽作为连接在分泌蛋白N端的一段氨基酸序列,能够控制蛋白质的分泌途径进而影响抗体蛋白的表达产量。简要概述了信号肽的一级结构与作用机制,同时,指出其对重组抗体蛋白分泌效率的影响途径,最后结合各种研究成果总结出信号肽序列优化策略。     

利用同源蛋白的信号肽和前肽序列在CHO细胞中表达重组人BMP6

BMP6属于TGF-β超家族,具有较强的骨诱导作用。主要利用BMP6自身的信号肽、前肽与成熟肽基因序列构建了表达质粒pcDNA-BMP6;同时利用BMP2的信号肽、前肽与BMP6的成熟肽基因序列构建了表达质粒pcDNA-BMP2/6。将两种质粒分别瞬时转染Cos7细胞,发现质粒pcDNA-BMP2/6表达rhBMP6的效率高于质粒pcDNA-BMP6。然后将质粒pcDNA-BMP2/6与含二氢叶酸还原酶基因(dhfr)的表达质粒共转染dhfr缺陷型的中华仓鼠卵巢(CHO)细胞,经G418筛选、氨甲蝶呤(MTX)介导目的基因扩增、亚克隆后得到表达rhBMP6成熟肽的单克隆细胞株。将表达产物rhBMP6初步纯化后,能诱导前成肌细胞系C2C12向成骨细胞方向转化,显示其具有骨诱导作用。     

大鼠酰胺化酶的信号肽引导的昆虫细胞表达外泌系统

将大鼠酰胺化酶的信号肽及前导肽编码序列引入昆虫核多角体病毒转移表达载体,构建ＰＡＢＣｈＧＲＦ（Ｇｌｙ）、ＰＡＢＣＩＧＦＩ融合基因的昆虫细胞分泌表达质粒ｐＢａｃＰＡＧ２、ｐＢａｃＰＡＩ,并与经修饰的银纹夜蛾核多角体病毒ＢａｃＰＡＫ６线性化ＤＮＡ共转染秋粘虫细胞Ｓｆ２１,通过同源重组、筛选和鉴定,得到它们的重组病毒ＢａｃＰＡＧ、ＢａｃＰＡＩ。将重组病毒感染Ｓｆ２１细胞,ＰＡＢＣｈＧＲＦ（Ｇｌｙ）和ＰＡＢＣＩＧＦＩ均得到有效外泌表达,表达产物通过ＩｇＧＳｅｐｈａｒｏｓｅ柱可获得快速纯化。     

分泌型重组人生长激素工程菌发酵及其产物纯化

在 5L发酵罐中将工程菌pET-ompA3-hGH/BL21(DE3)进行补料式发酵 ,诱导表达分泌型重组人生长激素。通过对发酵培养基成分、补料成分、补料体积、补料时机和滴加流速的选择 ,分泌表达rhGH的量可达到 250mg/L ,占周质蛋白的 44%～ 54% ,发酵周期缩短为8h。用rhGH纯蛋白免疫动物制备的多克隆抗体制成的抗体亲和层析柱 ,一步纯化大肠杆菌周质中分泌表达的rhGH ,产物纯度达到96%以上 ,纯化产物在分子质量大小、免疫活性和二硫键的形成与天然生长激素相一致 。     

Recombinant Protein Secretion in Pseudozyma flocculosa and Pseudozyma antarctica with a Novel Signal Peptide

Secretion of recombinant proteins aims to reproduce the correct posttranslational modifications of the expressed protein while simplifying its recovery. In this study, secretion signal sequences from an abundantly secreted 34-kDa protein (P34) from Pseudozyma flocculosa were cloned. The efficiency of these sequences in the secretion of recombinant green fluorescent protein (GFP) was investigated in two Pseudozyma species and compared with other secretion signal sequences, from S. cerevisiae and Pseudozyma spp. The results indicate that various secretion signal sequences were functional and that the P34 signal peptide was the most effective secretion signal sequence in both P. flocculosa and P. antarctica. The cells correctly processed the secretion signal sequences, including P34 signal peptide, and mature GFP was recovered from the culture medium. This is the first report of functional secretion signal sequences in P. flocculosa. These sequences can be used to test the secretion of other recombinant proteins and for studying the secretion pathway in P. flocculosa and P. antarctica.     

鲑鱼生长激素基因分泌型表达质粒的构建

生长激素(GH)是动物垂体前叶分泌的一种多肽类激素.应用分子重组及PCR等技术,构建了一种鲑鱼生长激素基因分泌型表达质粒pOsGH153,使编码鲑鱼生长激素成熟肽的序列克隆在大肠杆菌分泌型表达载体PIN-Ⅲ-ompA内,直接位于编码大肠杆菌外膜蛋白A信号肽序列的下游,在Lpp-Lac杂合启动子控制下,经IPTG诱导,分子量约23 000的鲑鱼生长激素在大肠杆菌中获得高效表达,该产物具有天然鲑鱼生长激素的免疫活性,直接分泌到细胞周质,而信号肽被自动剪除.     

Efficient Secretion of Recombinant Proteins from Rice Suspension-Cultured Cells Modulated by the Choice of Signal Peptide

Plant-based expression systems have emerged as a competitive platform in the large-scale production of recombinant proteins. By adding a signal peptide, αAmy3sp, the desired recombinant proteins can be secreted outside transgenic rice cells, making them easy to harvest. In this work, to improve the secretion efficiency of recombinant proteins in rice expression systems, various signal peptides including αAmy3sp, CIN1sp, and 33KDsp have been fused to the N-terminus of green fluorescent protein (GFP) and introduced into rice cells to explore the efficiency of secretion of foreign proteins. 33KDsp had better efficiency than αAmy3sp and CIN1sp for the secretion of GFP from calli and suspension-cultured cells. 33KDsp was further applied for the secretion of mouse granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (mGM-CSF) from transgenic rice suspension-cultured cells; approximately 76%–92% of total rice-derived mGM-CSF (rmGM-CSF) was detected in the culture medium. The rmGM-CSF was bioactive and could stimulate the proliferation of a murine myeloblastic leukemia cell line, NSF-60. The extracellular yield of rmGM-CSF reached 31.7 mg/L. Our study indicates that 33KDsp is better at promoting the secretion of recombinant proteins in rice suspension-cultured cell systems than the commonly used αAmy3sp.     

真核细胞基因工程产物人生长激素的纯化研究

应用反相高效液相色谱法（ＲＰ－ＨＰＬＣ）对真核细胞基因表达产物人生长激素进行了纯化研究,发现在７１．６７％的乙晴浓度下人生长激素可有效地与其它杂蛋白分离,乙晴与人生长激素的短时间接触不影响其放射免疫活性．     

生长激素分泌促进剂及构效关系研究进展

生长激素分泌促进剂是一类作用于垂体和下丘脑的具有专一性促生长激素释放作用的寡肽及其类似物.由于其分子质量小、活性高、可口服、作用专一而有可能成为新的生长激素治疗药物.目前已经发展了很多具有此类活性的多种结构的化合物,如肽、环肽、肽醇及非肽类似物等.尽管这类化合物的作用机制尚未完全明确,但已有证据表明存在新的调节生长激素分泌的途径和新的调节因子.     

信号肽序列及其在蛋白质表达中的应用

信号肽在蛋白分泌的过程中起重要作用,分泌性蛋白质合成后由信号肽引导其穿过合成所在的细胞到其他组织细胞中。可以利用因特网在线工具和信号序列捕获系统来判定基因序列中是否含有信号肽序列。外源蛋白的表达形式多为细胞内不溶性表达(包涵体),少数为细胞外分泌表达。利用信号肽来引导外源蛋白分泌可避免因包涵体复性带来的困难。研究表明,多种外源基因连接上信号肽后在原核表达系统如大肠杆菌、L型细菌、芽孢杆菌和乳酸杆菌中等都得到了分泌表达;信号肽也广泛应用于真核表达系统如毕赤酵母和昆虫杆状病毒表达系统,以提高蛋白的表达量。     

豚鼠生长激素受体及其突变体在哺乳动物细胞中的功能性表达

采用RT PCR克隆得到豚鼠生长激素受体cDNA。序列同源比较显示生长激素受体的一些功能性保守氨基酸在豚鼠生长激素受体中被其他氨基酸所取代。例如 ,哺乳动物生长激素受体中保守的第 170位组氨酸和第 333位酪氨酸分别是受体二聚化和生长激素刺激蛋白质合成及脂生成所必需的 ,但在豚鼠生长激素受体中分别被酪氨酸和丝氨酸所取代。为此 ,采用定点突变法得到了突变体gpGHRY16 8H和 gpGHRS332Y ,并构建了表达质粒 pcDNA3 gpGHR ,pcDNA3 gpGHRY16 8H和pcDNA3 gpGHRS332Y。借助COS 7和CHO细胞 ,研究了豚鼠生长激素受体及其突变体的生物活性。实验表明转染了pcDNA3 gpGHR的COS 7细胞对牛生长激素具有高亲和性 [Ka=1.3× 10 9(mol/L) -1],并且用鼠抗生长激素受体单克隆抗体mAb2 6 3可检测到一分子量约 92kD的蛋白质。在CHO细胞中 ,虽然两个氨基酸的定点突变不影响受体与配体的结合 ,但都提高了生长激素刺激的蛋白质合成而降低生长激素刺激的脂肪生成。蛋白质印迹实验揭示突变体 gpGHRY16 8和gpGHRS332Y分别降低和提高了生长激素诱导的JAK2酪氨酸磷酸化。因此 ,报道了豚鼠生长激素受体在生长激素代谢功能中的调节作用以及受体中保守氨基酸的取代导致配体结合后信号转导的变化。