两株希木龙假丝酵母14α-去甲基化酶基因(ERG11)的克隆及其功能初步验证

为探讨希木龙假丝酵母(假丝酵母又称念珠菌)的耐药机制,首先克隆出两株希木龙念珠菌ERG11基因,初步验证其功能,从而为后续研究奠定基础。从美国国家生物技术信息中心(National Center of Biotechnology Information,NCBI)基因数据库中获取白念珠菌、热带念珠菌、近平滑念珠菌和光滑念珠菌Erg11蛋白的保守序列,设计简并引物,聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增获得希木龙念珠菌ERG11cDNA部分片段;用快速cDNA末端扩增法(rapid amplification of cDNA ends,RACE)分别扩增其5′和3′端,获得完整的ERG11编码序列(coding sequence,CDS);将CDS克隆到pYES2表达载体中,在尿嘧啶营养缺陷型酿酒酵母中过表达ERG11;用微量液基稀释法检测转化后的酿酒酵母对氟康唑的敏感性,初步验证其功能。结果显示,简并PCR扩增获得预期708bp片段,5′RACE和3′RACE分别获得385bp和1 336bp片段,经纯化、克隆、测序、比对分析,获得两株菌的ERG11CDS;比对其编码的蛋白,与其他念珠菌的Erg11蛋白高度同源;分别检测克隆了这两株希木龙念珠菌ERG11CDS表达载体的酿酒酵母对氟康唑的敏感性,发现过表达ERG11明显降低其对氟康唑的敏感性。结果提示,简并PCR联合RACE能准确有效地克隆出希木龙念珠菌ERG11基因,用pYES2酿酒酵母表达系统能初步验证其功能。     

毕赤酵母菌高效表达乙肝表面抗原的研究

目的:筛选高效表达HBsAg的毕赤酵母茵,制备目的蛋白.方法:从已确诊的乙肝病人血清中提取DNA,PCR扩增HBVS基因,将其分别克隆入毕赤酵母胞内表达栽体pPICZA中.构建重组质粒pPICZA-S和pPICZA-SH,经Sac I线性化后,LiCI化学法转化入酵母茵株GS115、X-33、KM71H和SMD1168.结果:诱导表达后的GS115工程茼单位体积的培养基所得的抗原含量最高,诱导培养基中加入0.1%酪蛋氨基酸后,可抑制目的蛋白的水解,有利于目的蛋白的表达,粗略估算表达量为15.3mg/L,最佳收获时间为72 h.结论:经SDS-PAGE和Westcrn-blot分析表明,所得产物为乙肝表面抗原S蛋白.     

盐穗木转录因子HcSCL13转录激活的体外鉴定及植物表达载体的构建

通过同源重组的方法将盐穗木盐响应GRAS家族转录因子HcSCL13基因(GenBank登录号:KC68640)构建至酵母双杂交诱饵表达载体pGBKT7上,转化酵母菌Y2HGold,通过自激活性和毒性检测确定该转录因子的体外激活能力。试验表明,重组菌株pGBKT7-HcSCL13/Y2HGold对宿主菌无毒性,且该菌株表达的融合蛋白能够激活报告基因的表达,说明HcSCL13具有转录激活域,是一类转录因子。成功构建了HcSCL13基因的植物表达载体和亚细胞定位表达载体,为进一步在体内研究该基因的耐盐功能奠定了基础。     

应用酵母双杂交系统筛选新基因Collectrin相关蛋白

Collectrin是在小鼠 5 6肾切除后 ,在肾小球的高滤过、高增生期分离克隆的一个新基因 .通过酵母双杂交系统从人肾脏cDNA文库中筛选与collectrin相互作用的蛋白 ,可以为该基因的功能研究提供线索 .构建collectrin的真核表达载体collectrin pGBKT7 c myc ,转化酵母菌AH10 9.Western印迹证实 ,collectrin蛋白能够在酵母中正常表达 ,对酵母细胞无毒性 ,不存在自激活现象 .将AH10 9 collectrin pGBKT7 c myc与转化了成人肾脏cDNA文库的酵母菌Y187接合 ,共筛选到 5个与细胞代谢有关的蛋白 ,包括鞘磷脂激活蛋白、精氨琥珀酸合成酶、氨基酸转运蛋白XAT2、NADH脱氢酶 1和金属硫蛋白 2A .由此推论 ,collectrin可能通过与细胞内某些酶类相互作用而影响细胞代谢 ,为新基因collectrin的功能研究提供了重要线索 .     

酵母糖基化改造工程研究进展

酵母真核表达系统是常用的安全性较高的外源蛋白表达系统。酵母细胞内存在翻译后糖基化修饰过程,对其糖基化修饰系统进行改造可用于生产人源糖蛋白。研究表明,可以通过基因工程手段消除酵母特有的内源糖基化反应、引入哺乳动物细胞表达系统中糖基化类型等方法对酵母糖基化路径进行改造。近年来许多研究通过对酵母菌株糖基化位点突变、基因缺失等方法对酵母糖基化系统进行改造,探究糖基化修饰对蛋白质功能的影响,这为利用酵母生产治疗性蛋白和新型糖基化疫苗提供了新的思路。本综述将对近年来酵母糖基化改造成果及研究进展进行综述。     

巴斯德毕赤酵母Orm1蛋白在细胞生长和内质网功能维持方面的功能

【目的】鉴定巴斯德毕赤酵母ORM1基因;研究ORM1基因缺失对毕赤酵母生长、内质网压力应答、细胞钙稳态调节和活性氧水平等方面的影响。【方法】利用生物信息学软件对毕赤酵母Orm1蛋白进行序列比对和分析;利用PCR介导的同源重组法构建orm1Δ缺失菌株,将回补质粒p IB1-ORM1转入orm1Δ菌株构建回补菌株;研究ORM1基因缺失对毕赤酵母生长的影响;以Fluo-3 AM染色法测定胞质钙含量;以DCFH-DA染色法分析胞内活性氧水平;以实时荧光定量PCR技术研究ORM1基因缺失对毕赤酵母非折叠蛋白应答、钙稳态和抗氧化系统基因表达的影响;使用试剂盒分析毕赤酵母抗氧化系统过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性及谷胱甘肽(GSH)的含量。【结果】在毕赤酵母基因组数据库中比对出酿酒酵母Orm1和Orm2的同源蛋白,并将该蛋白编码基因命名为ORM1;毕赤酵母ORM1基因缺失导致细胞生长受到明显抑制,对衣霉素引起的内质网压力敏感性增强,非折叠蛋白应答激活,细胞钙稳态紊乱,活性氧积累,抗氧化系统激活。【结论】由于非折叠蛋白应答、钙稳态调节、活性氧积累等均与内质网功能息息相关,因此,巴斯德毕赤酵母ORM1基因编码的Orm1蛋白在细胞生长及内质网正常功能的维持过程中发挥重要作用。     

水稻磷酸盐转运蛋白基因的克隆、表达及功能分析

以水稻叶片为材料, 设计一对特异引物, 获得了编码磷酸盐转运蛋白基因OsPT6:1. 聚类和氨基酸保守位点分析指出该基因可能为水稻高亲和力磷酸盐转运蛋白编码基因. 原位杂交与RT-PCR表达结果确定此基因在根与叶片中均表达, 尤以低磷诱导下叶片的叶肉细胞表达量最高. 同源重组表明该基因的表达可以提高毕氏酵母对磷素的吸收效率, 同时其基因的导入可以使高亲和力磷酸盐转运蛋白缺失的酵母突变体的磷素吸收功能得以恢复. 以上结果表明, OsPT6:1为水稻高亲和力磷酸盐转运蛋白的编码基因.     

7-脱氢胆甾醇合成功能模块与底盘细胞的适配性

利用合成生物技术生产7-脱氢胆甾醇的挑战性在于获得合成功能模块与底盘细胞的适配关系。从更换不同调控强度的启动子和不同改造的酵母底盘两方面,对二者的适配性进行研究,以增加7-脱氢胆甾醇产量:过表达酵母固醇合成途径中的内源基因tHMGR和ERG1,敲除非必需基因ERG6和ERG5以抑制酵母固醇向麦角固醇的转化,得到改造后的酵母底盘SyBE_000956;利用由强到弱依次为TDH3p、PGK1p和TDH1p的启动子,引入人源C-24还原酶基因DHCR24,构建3种强度的外源功能模块,并分别导入3种底盘中,得到9种人工合成细胞。结果表明,TDH3p调控的功能模块与底盘细胞SyBE_000956具备较好的适配性,实现7-脱氢胆甾醇产量的提高。为后续的适配性研究提供了理性设计的依据。     

针对线粒体复合体Ⅰ基因突变的Leigh综合征细胞模型的基因治疗研究

该研究旨在探讨转导酵母NDI1基因对线粒体ND1基因突变的Leigh综合征细胞模型的恢复效果,从而为线粒体复合体I基因突变所致Leigh综合征的基因治疗提供研究基础。已知线粒体复合体Ⅰ的ND1基因的m.3697G>A突变是Leigh综合征的致病突变之一。该研究采用已构建的携带该ND1基因突变的胞质杂合细胞作为线粒体复合体I基因突变的Leigh综合征细胞模型,将酵母NDI1基因的重组慢病毒转导至该细胞模型中表达NDI1蛋白(即酵母复合体I),检测NDI1蛋白对线粒体复合体I各方面功能的恢复效果。酵母NDI1基因转导该细胞模型后能高效表达并定位于线粒体。转导酵母NDI1基因可以恢复复合体I酶活性(外源酵母复合体Ⅰ的补偿)、线粒体有关的氧耗水平、线粒体偶联效率、线粒体有关的ATP水平,并且可以降低线粒体氧化应激水平、线粒体自噬水平。在线粒体复合体Ⅰ基因突变的Leigh综合征细胞模型中,酵母复合体Ⅰ可以替代性补偿线粒体的氧化磷酸化功能,并且可以缓解线粒体的氧化应激和自噬状态。该研究结果可以为线粒体复合体Ⅰ基因突变所致Leigh综合征的基因治疗提供研究基础。     

酵母Bir1p同源物Survivin对毕赤酵母的分子重组与生长影响

Bir1p是酵母凋亡途径中抑制细胞凋亡的重要蛋白,Survivin是Bir1p的人源同源物,Survivin第34位氨基酸T向A的突变能使其功能逆转.将Survivin及其突变体Survivin(T34A)的基因分别构建到组成型穿梭表达质粒pGAPZA中,整合入毕赤酵母的基因组,分析对酵母细胞凋亡的影响.酵母生长曲线、MTT及流式细胞仪测定数据显示,Survivin和其突变体基因在酵母中的表达分别抑制和促进了酵母凋亡.多样的工艺对工业用酵母的凋亡提出了不同的要求,本研究为工程酵母的理性改造提供了理论依据.