昆虫神经毒素BjαIT的表达及杀虫活性

根据毕赤酵母Pichia pastoris密码子偏爱性,不改变毒素蛋白质一级结构,设计合成了昆虫神经毒素BjαIT基因,并分别克隆至大肠杆菌Escherichia coli融合表达载体pPET30-a(+)和毕赤酵母分泌表达载体pPIC9K。在IPTG的诱导下,神经毒素在大肠杆菌中融合表达,表达产物利用镍亲和层析柱纯化,纯化产物用于制备抗血清和活性测试。采用斑点杂交,筛选得到了较高水平分泌表达重组BjαIT的酵母转化子,摇瓶条件下,毒素表达量最大可达约20 mg/L。大肠杆菌BjαIT表达产物对东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis和德国小蠊Blattela germanica没有活性,但酵母表达产物经注射东亚飞蝗和德国小蠊表现出杀虫活性。     

昆虫神经毒素基因工程研究进展

本文描述了昆虫特异性神经毒素的来源和特性,概述了在昆虫神经毒素基因工程方面已取得的进展,并对未来的发展前景进行了探讨。     

马氏钳蝎毒昆虫类神经毒素的分离、纯化及性质研究

经Sephadex G-50,sp-Sephadex C-25二步柱层析法,从山东马氏钳蝎(Bu-thus martensii Karch)粗毒中分离出四种对美洲(虫非)蠊有强直麻痹反应的毒性蛋白组份。其中二个组分在SDS聚丙烯酰胺电泳和等电聚焦电泳上均呈现单一区带,命名为BmK IT-Ⅰ,BmK IT-Ⅱ其pI分别为8.2和8.4,分子量分别为8400和7560。同时还分析了二个组份的氨基酸组成。经DABITC/PITC双偶合法测定了BmKIT-Ⅰ和BmK IT-Ⅱ的N端部份氨基酸排列顺序,它们分别为H_2NVal.Arg.Asp.Ala……H_2NVal.Arg.Asp.Gly……。 电生理学研究表明,纯化的BmK IT-I(1×10~(-5)g/ml)对(虫非)蠊腹Ⅵ神经节的突触传递有阻断作用,阻断后用生理溶液洗,则突触传递可恢复。从同一蝎毒粗毒中分离纯化的哺乳动物类神经毒素BmKⅢ在浓度高出100倍(1×10~(-3)g/ml)时也可以阻断(虫非)蠊腹Ⅵ神经节的突触传递,但用生理溶液冲洗没有观察到恢复。     

蝎毒中的昆虫神经毒素的生化研究

开展对蝎毒中昆虫神经毒素的研究是近几年国内外同行较关注的课题之一。本文扼要地介绍了蝎昆虫神经毒素在一般理化特性,结构与功能的关系及作用的专一性和机理等基础理论研究方面上的一些进展概况。     

昆虫特异性神经毒素基因tox34的合成及转基因烟草的获得

对来自虱状蒲螨（Pyemotestritici）的昆虫特异性神经毒素基因tox34编码成熟蛋白部分的762bp片段,依据植物的偏爱密码子进行了序列改造。将改造后的基因插入细菌表达载体pBV221,经热诱导处理后细菌总蛋白在SDS-PAGE上特异条带的表观分子量为32～33kD。将tox34基因插入植物高效表达载体后以根癌土壤杆菌（Agrobacteriumtumefaciens（SmithetTownsend）Conn）介导的方法导入烟草（NicotianatabacumL．cv．SR1）,并获得了转基因烟草植株。经PCRSouthem杂交结果证实,完整的毒素基因已整合入烟草基因组。转基因幼苗根部的组织化学检测GUS显示阳性。再生植株叶片的棉铃虫（HeliothisarmigevaHubner）饲喂实验显示对低龄幼虫有很好的毒杀作用。     

中华眼镜蛇神经毒素cDNA的克隆及表达

通过ＲＴ－ＰＣＲ的方法,从广西产中华眼镜蛇总ＲＮＡ中克隆到３个新的神经毒素ｃＤＮＡ序列,命名为ＮＬ１、ＮＬ２和ＮＬ３。它们编码的蛋白质序列与台湾眼镜蛇神经毒素ｃｏｂｒｏｔｏｘｉｎ的同源性分别为７７％、７２％和９８％,均具有维持ｃｏｂｒｏｔｏｘｉｎ结构与功能必需的残基Ｔｙｒ＾２５、Ｌｙｓ＾２７、Ｔｒｐ＾２９、Ａｒｇ＾３３和Ｌｙｓ＾４７。ＮＬ３克隆于ｐＥＴ２８ｂ＋表达载体内,转化至ＢＬ２１（ＤＥ３）中     

BjαIT的表达、抗血清制备及scFv基因库的构建

根据成熟昆虫神经毒素BjαIT的氨基酸序列,人工合成毒素基因,并克隆至大肠杆菌表达载体pPET-30a（＋）。在IPTG的诱导下,神经毒素在大肠杆菌中融合表达,表达产物经镍亲和层析纯化,纯化蛋白免疫BALB／c小鼠,制备了特异性较高的抗血清,抗体滴度达1：512,000。提取免疫小鼠脾细胞总RNA,通过RT-PCR分别扩增重链可变区（VH）及轻链可变区（VL）基因片段,在连接肽linker的连接下成功构建了包含抗BjαIT的全长scFv基因库。本研究为新型蝎昆虫神经毒素BjαIT的检测奠定了基础。     

蛇神经毒素的表达和鉴定

抽提中华眼镜蛇毒腺总RNA,通过反转录PCR扩增Cobrotoxin cDNA,克隆并测序。该cDNA编码83个氨基酸,包括21个氨基酸的信号肽和62个氨基酸的成熟蛋白。该成熟蛋白的氨基酸序列和通过蛋白测序从台湾眼镜蛇鉴定的Cobrotoxin完全一致。PCR扩增编码Cobrotoxin的DNA,并亚克隆到表达载体pMAL-P₂。此外,通过合成寡核苷酸片段,拼接成完整的CM11基因,并将其克隆至pMAL-P₂。经IPTG诱导,两种神经毒素基因在大肠杆菌中都得到高效的可溶性融合表达。表达产物通过SDS-PAGE和蛋白印迹杂交加以鉴定。表达的融合蛋白经过Sepharose 6Bamylose亲和色谱和DEAESepharose FF离子交换色谱得到有效纯化。经Xa因子酶切后得到的两种重组神经毒素都具有小白鼠体内毒性。     

蓖麻蚕卵黄磷蛋白鉴定、纯化及抗血清制备

本文通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS—PAGE)法,分析了蓖麻蚕卵黄蛋白质组分,对即黄磷蛋白(Vitellin Vn.)进行了鉴定、纯化,并制备了抗血清。对卵黄磷蛋白的分子量及相对含量进行了测定。并证明卵黄磷蛋白若处在酸性pH条件下能降解。     

间斑寇蛛 L.tredecimguttatus粗毒抗血清制备及其活性分析

间斑寇蛛Latrodectus tredecimguttatus是世界上毒性最强的蜘蛛之一,其毒液中含有许多大分子物质,可用于制备抗血清。将粗毒过滤除菌后作为抗原,加弗氏佐剂背部皮下免疫豚鼠。加强免疫3次后经检测抗血清效价达到1：8,再次加强免疫后断颈处死豚鼠放血,分离血清,经饱和硫酸铵分级沉淀及阴离子交换柱层析纯化后,采用westernblot法检测抗体所在峰。离体大鼠输精管电刺激收缩反应实验及活体动物给药实验均表明抗体对毒素具有明显的中和作用。特异性间斑寇蛛毒素抗血清为治疗间斑寇蛛咬伤奠定了基础。     

鹅细小病毒vp2基因片段在原核系统中的表达及多克隆抗体的制备

根据鹅细小病毒(Gooseparvovirus,GPV)中国分离株HG5/82基因序列,设计引物,利用PCR技术扩增出HG5/82株vp2基因,将其克隆到pMD18-T载体后,转化入感受态细胞TG1中增殖。筛选阳性质粒,将其与原核表达载体pPROEXTMHTb分别用NcoI酶切后回收目的片断,进行定向连接,产物转化入感受态DH5α,重组质粒经酶切和测序证实目的基因正确克隆到表达载体的预期位点且插入方向正确,构建了含有HG5/82主要结构基因vp25’端969bp片段的原核表达载体。经IPTG诱导后表达出与预期大小相符的约36kDa的融合蛋白,表达形式为包涵体。薄层扫描结果表明表达产物约占菌体总蛋白的21.4%。包涵体通过6mol/L盐酸胍裂解后,利用镍离子亲和树脂进行纯化,用纯化的分子量为36kDa的融合蛋白免疫新西兰白兔,制备兔抗鹅细小病毒部分结构蛋白多克隆抗体。Westernblot分析表明该多克隆抗体与HG5/82毒株具有反应性,说明该融合蛋白具有抗原性。     

水稻齿叶矮缩病毒Pns10蛋白的原核表达、抗血清制备及初步应用

水稻齿叶矮缩病毒Pns10蛋白由基因组片段S10编码。从RRSV福建沙县分离物(RRSV-F)中获取该病毒的全基因组,根据RRSV泰国分离物核苷酸序列设计特异性引物获得S10编码区,利用Directional TOPO克隆技术,将S10连接至克隆表达载体pET100/D-TOPO构建重组质粒,并进行了序列测定和分析。重组质粒经IPTG诱导在BL21star(DE3)E.coli中高效表达约35 kD Pns10蛋白。将Pns10蛋白免疫新西兰大白兔制备了特异性的抗血清,间接ELISA法测定抗血清效价为1∶7 680,Western blot分析表明抗血清特异性强。表达产物及抗血清在Pns10蛋白的结构和功能研究中具有重要的应用价值,制备的抗血清可用于水稻病株和传播介体的检测以及病毒病的诊断。     

金黄色葡萄球菌肠毒素 C2 的基因克隆、 表达及其生物学活性

利用 PCR 技术从金黄色葡萄球菌的基因组 DNA 中克隆 SEC2 全长基因, PCR 产物与 pGEM-T 载体连接,经测序证实后进行亚克隆,构建其表达载体 pET-28a-SEC2 ,在大肠杆菌 BL21(DE3) 中表达成熟重组蛋白 (rSEC2) , 纯化 rSEC2 蛋白并对其生物学活性进行研究 . 结果表明：成功克隆了 SEC2 全长基因,测序证实该基因共 717 bp ,编码 239 个氨基酸,与 GenBank 中收录的 SEC2 成熟蛋白质序列完全一致, SEC2 基因登录 GenBank(Accession number ： AY450554) ; 构建了 SEC2 的表达载体 pET-28a-SEC2 ,并在大肠杆菌 BL21(DE3) 中得到高效可溶性表达,可溶性的 rSEC2 经 Ni²⁺ 亲和层析纯化达到电泳纯,纯化的 rSEC2 蛋白经蛋白质印迹检测,并能有效刺激人外周血单个核细胞的增殖,被 rSEC2 刺激的外周血单个核细胞在体外对肿瘤细胞的生长有显著的抑制作用 .     

Expression of Chicken Interleukin-2 in Insect Cells

Full-length chicken interleukin-2 (ChIL-2) protein was successfully expressed using the recombinant baculovirus/Sf9 insect cell system. The expressed protein was soluble and reached approximately 12 microg/ml. Similarly to native ChIL-2, baculovirus expressed ChIL-2 revealed two main bands corresponding to molecular masses of 22 and 20 kD as detected by SDS-PAGE and Western blot. Treatment of the expressed protein with N-endoglycosidase F for 2 h caused the complete disappearance of the 22 kD band, while the 20 kD band (which is close to the molecular weight predicted from the cloned cDNA sequence) remained unchanged. Together with results on native ChIL-2, it can be concluded that ChIL-2 is an N-glycosylated protein.     

侵染浙贝母3种病毒CP基因的原核表达、抗血清制备及其病毒检测

根据GenBank报道的浙贝母花叶病毒(Thunberg fritillary mosaic virus,TFMV)、浙贝母Y病毒(Fritillary virus Y,FVY)和百合斑驳病毒(Lily mottle virus,LMoV)序列设计引物,扩增其CP基因。将CP基因插入表达载体pSBET,转化大肠杆菌BL21(DE3)Plys E菌株,IPTG诱导表达。经12% SDS-PAGE和5%~20%梯度SDS-PAGE两次纯化CP,分别免疫小鼠获得抗CP血清。采用Western blot分析确定抗体的特异性及其之间的血亲学关系;采用ELISA分析确定抗体是否能与天然病毒粒子结合。采用Western blot、间接ELISA法和Dot-ELISA 法检测侵染浙贝母的3种病毒。结果表明,制备的抗体对CP有高度特异性,相互之间无交叉反应,且能与天然病毒离子结合。制备的抗血清可以用于检测3种病毒,其中间接ELISA法和Dot-ELISA法检测效果较好。     

中华大蟾蜍重组Gal-3C的原核表达、纯化及抗血清制备

半乳糖凝集素-3(galectin-3,Gal-3)与肿瘤的发生发展密切相关,已有文献表明其羧基端galectin-3C(Gal-3C)具有一定的肿瘤抑制作用。为了获得Gal-3C的抗血清,实验以已有的重组质粒pGM-Gal-3为模板,利用PCR方法扩增中华大蟾蜍Gal-3C基因片段,并将其插入到表达载体pET28b上,构建中华大蟾蜍Gal-3C的原核表达载体pET28b-Gal-3C;将构建好的重组质粒pET28b-Gal-3C转入感受态细胞E.coli BL21(DE3)中,用IPTG诱导蛋白质表达,并通过SDS-PAGE和Western-blot检测目的蛋白Gal-3C的表达;以纯化的重组蛋白Gal-3C免疫小白鼠,制备鼠抗中华大蟾蜍Gal-3C的抗血清,用Western-blot检测抗血清的特异性及其效价。结果显示成功构建了中华大蟾蜍pET28b-Gal-3C重组质粒,并诱导得到了目的蛋白的表达,而且将表达产物免疫小鼠后获得了特异性良好的抗中华大蟾蜍Gal-3C的抗血清。以上结果为抗肿瘤药物的研究和发展奠定了基础。     

盐穗木HcDMC1的原核表达和抗血清的制备

DMC1是减数分裂过程中同源染色体配对和重组修复所必需的减数分裂特异蛋白。根据盐胁迫下盐穗木转录组数据库,克隆获得的盐穗木DNA损伤修复基因命名为HcDMC1。为深入分析盐穗木HcDMC1基因的耐盐功能,通过原核表达获得盐穗木HcDMC1的融合蛋白,用于免疫小鼠制备特异性的HcDMC1抗血清。结果表明,利用pET30a-HcDMC1能够在大肠杆菌BL21（DE3）中诱导表达融合蛋白His-HcDMC1,纯化融合蛋白His-HcDMC1的含量为1.0 mg·mL^-1。每次每只小鼠免疫接种50 μg融合蛋白,三次免疫接种后进行抗体效价及特异性检测。ELISA检测抗血清滴度约为1：400 000,Western Blot检测证明了抗血清的特异性。本研究制备的小鼠抗血清能够为盐穗木HcDMC1蛋白的功能鉴定和免疫检测提供实验材料。     

荒漠昆虫小胸鳖甲几丁质酶抗血清的制备及抗体效价检测

目的几丁质酶是昆虫重要的防御物质,本研究采用DNA-蛋白质联合免疫策略制备荒漠昆虫小胸鳖甲几丁质酶(MpCHI786)的抗血清,用于检测小胸鳖甲在外界不良条件下几丁质酶的变化。方法从小胸鳖甲成虫中提取总RNA,反转录后RT-PCR扩增Mpchi786 cDNA,构建原核表达载体pET30a-Mpchi786,在大肠杆菌BL21中用IPTG诱导表达获得融合蛋白His-MpCHI786。对融合蛋白切胶纯化后与弗氏佐剂混合作为抗原。另外,构建真核表达质粒pcDNA3.0-Mpchi786,对小鼠尾静脉高压注射,8 h后RT-PCR检测其在肝脏的瞬时表达。以pcDNA3.0-Mpchi786肌肉注射免疫小鼠3次后,再用His-MpCHI786融合蛋白加强免疫2次,DNA免疫和免疫结束后收集免疫小鼠的血清,ELISA和Western blot法检测抗血清效价和特异性。结果 RT-PCR结果显示尾静脉高压注射8 h后,pcDNA3.0-Mpchi786质粒在小鼠肝脏有特异性表达。Western blot检测表明,用His-MpCHI786融合蛋白作为抗原,pcDNA3.0-Mpchi786DNA质粒免疫3次的抗血清和His-MpCHI786融合蛋白加强免疫2次后的抗血清都显示了特异性反应条带。ELISA检测结果显示抗血清效价高达1∶204 800以上。结论利用DNA-蛋白质联合免疫法能够获得效价高、特异性的小胸鳖甲几丁质酶MpCHI786的抗血清。     

GAS41蛋白的表达、抗体制备及其亚细胞定位

GAS41是新发现的与神经胶质瘤密切相关的基因。为了对该基因进行深入的功能研究,成功地将GAS41基因构建于原核表达载体pQE—N3,转化BL21（DE3）获得融合表达产物。对含融合蛋白的包含体进行溶解和复性,通过免疫新西兰大白兔获得兔抗GAS41多克隆抗体。采用Western印迹技术,用该抗体检测GAS41基因的原核和真核表达产物,证明该抗体有较好的针对GAS41蛋白的专一性,可用于对GAS41的结构和功能研究。同时,用该抗体通过荧光免疫细胞进行定位分析发现,GAS41蛋白均匀分布于COS7细胞的细胞核中,提示GAS41可能是一个重要的转录因子。