Modesto株副鸡禽杆菌血凝素的原核表达及其生物活性鉴定

目的：克隆并原核表达Modesto株C型副鸡禽杆菌（Apg）的血凝素（HA）基因,鉴定该重组HA的生物学活性。方法：根据GenBank上已发表的Modesto株Apg的HA基因序列,设计合成了1对特异性引物,克隆ApgHA基因;以Modesto株Apg中提取的细菌DNA为模板,利用PCR扩增ApgHA全长基因（1026bp）,将其克隆到pET-32a（＋）载体上,构建原核表达载体pET—HA,在大肠杆菌BL21（DE3）中表达并纯化重组HA;通过Western印迹及血凝和血凝抑制试验鉴定该重组蛋白的生物学活性。结果：表达并纯化了Apg重组HA,该蛋白可以和C型Apg抗血清特异性结合,并且可以凝集鸡红细胞。结论：构建了Modesto株ApgHA基因的原核表达载体,并表达纯化了ApgHA融合蛋白,该重组HA具有凝集鸡红细胞的活性,为进一步研究ApgHA的免疫功能奠定了基础。     

HIV P66蛋白的表达、纯化及活性检测

此研究的目的是体外表达HIV-1逆转录酶P66亚单位蛋白,并得到纯度较高且具有活性的重组蛋白。首先通过PCR方法从含HIV-1 HXB2标准株全基因的质粒中扩增出全长p66基因,插入表达载体pTWIN1,构建pTWIN-p66质粒。再将该质粒转化到表达菌BL21,在IPTG诱导下表达P66蛋白。表达产物经几丁质柱一步纯化后得到P66蛋白纯品。纯化的P66蛋白分别催化B95-8细胞总RNA、RT试剂盒中对照RNA进行逆转录;同时以试剂盒中的M-MLV RT为对照进行相同的逆转录,PCR后电泳比较活性。结果显示我们构建的pTWIN-p66质粒在IPTG诱导下在原核细胞中P66亚单位蛋白表达量较高,经一步纯化后蛋白凝胶扫描纯度达88%,并具有较好的逆转录活性。与M-MLV RT体外活性比较,两者活性相当。该研究为进一步开发国产HIV确证诊断试剂及抗AIDS药物的研究打下了初步基础。     

鹅β-防御素3基因的分离、鉴定及其表达产物的生物学特性

为了克隆鹅β-防御素(AvBD)3基因,并在原核表达重组鹅AvBD3蛋白,进一步研究鹅AvBD3蛋白的生物学特性,利用RT-PCR方法从鹅脾脏和法氏囊组织中扩增到鹅AvBD3基因片段,其cDNA片段大小为182 bp,编码60个氨基酸残基.经同源性分析发现鹅AvBD3氨基酸序列与鸡AvBD3氨基酸序列同源性最高,为100％.将该基因亚克隆到原核表达载体pGEX-6p-1的BamH Ⅰ和SalⅠ双酶切位点上,构建重组表达质粒pGEX-goose AvBD3.将重组质粒转化大肠杆菌BL21,于37℃用IPTG诱导表达,SDS-PAGE电泳表明,重组鹅AvBD3蛋白在原核高效表达(分子量约31 kDa).该重组蛋白经纯化后测定其体外抗菌活性与理化特性,结果显示,重组鹅AvBD3蛋白具有广谱的抗菌活性,对12种细菌,包括革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有抑菌作用.高盐离子浓度显著降低重组鹅AvBD3蛋白的抗菌活性.此外,该重组蛋白的溶血活性极低,并对酸碱度具有较高的稳定性.     

人表皮生长因子的原核优势表达与复性

目的:在原核系统中获得具有活性和高表达量的重组人表皮生长因子(rh EGF)。方法:对h EGF编码全序列进行优化,构建原核表达载体p ET-24b-h EGF,在大肠杆菌中表达rh EGF;对rh EGF包涵体进行复性,获得具有较高生物活性的重组蛋白。结果:构建了携带159 bp h EGF基因的表达载体p ET-24b-h EGF,rh EGF在原核系统内得到高表达,重组蛋白相对分子质量为6×103,表达量可占细菌总蛋白的15%,包涵体复性率达90%。结论:对h EGF的编码序列进行了优化,实现了其在原核系统内的高表达,通过复性获得了具有良好生物活性的rh EGF。     

片球菌素pedA基因的原核表达、纯化及生物信息学分析

旨在构建片球菌素PA-1结构基因pedA的原核表达载体,在大肠杆菌体系中实现PA-1的外源表达,运用生物信息学手段分析重组蛋白的理化性质及分子结构。以戊糖片球菌C-2-1的DNA为模板,扩增pedA基因,扩增产物克隆入pET28a(+)原核表达载体,构建pET28a-ped A重组质粒,转入大肠杆菌BL21(DE3)中;30℃,以1 mmol/L IPTG诱导表达5 h;采用Ni-NTA树脂亲和层析纯化重组蛋白,检测纯化后重组蛋白的抑菌活性;利用生物信息学手段探究重组蛋白的理化性质及分子结构信息。结果显示,pET28a-ped A重组质粒构建成功,带有His标签的PA-1重组片球菌素在大肠杆菌中实现了可溶性表达,利用Ni-NTA亲和层析获得纯化的重组蛋白,Tricine-SDS-PAGE电泳分析表明纯化后的重组蛋白分子量约为7.8 k D,与理论值相符。琼脂扩散法抑菌活性实验抑菌圈效果明显,表明纯化的重组片球菌素具有抑菌活性。生物信息学方法对比分析其蛋白结构发现,获得的重组蛋白含有信号肽,α螺旋占23.53%,疏水性提高,可能促进了重组蛋白的可溶性表达。该实验成功构建了片球菌素PA-1的原核表达载体,实现了在大肠杆菌中的可溶性表达,该表达可能与其含有信号肽及信号肽疏水性有关,纯化后的重组蛋白抑菌活性明显。     

鸽β-防御素5基因克隆及其抗菌活性

从鸽的骨髓和肝组织中扩增到2个禽β-防御素(AvBD)基因,在大肠杆菌中高效表达,检测其重组蛋白的抗菌活性。应用RT-PCR方法从鸽的骨髓和肝脏组织中扩增AvBD5基因,根据已发现的禽β-防御素和部分哺乳类动物β-防御素-5的氨基酸序列构建系统进化树,将该基因克隆到大肠杆菌原核表达载体pGEX-6p-1上进行原核表达,对该重组蛋白进行纯化,测定体外抗菌活性与理化特性。测序得到这2个基因的cDNA大小均为201 bp,编码66个氨基酸残基,内含6个位置保守的半胱氨酸残基。经遗传进化分析发现,该基因推导的两组氨基酸序列与鸭AvBD5的同源性最高,分别为87.9%和78.8%,这两组氨基酸序列的同源性为83.3%。因此,将其分别命名为鸽AvBD5α(骨髓)和鸽AvBD5β(肝脏)。进一步将这两个基因分别亚克隆到大肠杆菌pGEX-6p-1载体中进行原核表达。两个重组融合蛋白经纯化后,通过菌落计数法测定其体外抗菌活性,盐离子浓度对其抗菌活性的影响,及其融合蛋白的溶血活性。结果表明,重组鸽AvBD 5α、AvBD 5β融合蛋白的分子量约为32 kDa。具有明显的抗菌活性,对12种细菌均有不同程度的抑制作用,高盐浓度对其抗菌活性显著影响。此外,这两个重组蛋白对红细胞无显著溶血活性。     

人呼吸道合胞病毒融合蛋白(F)片段原核表达、纯化和鉴定

目的克隆并表达人呼吸道合胞病毒(Human respiratory syncytial virus,HRSV)兰州株的融合蛋白(F)基因片段。方法利用PCR技术扩增HRSV兰州株的融合蛋白基因片段,克隆于原核表达载体pET-42b(+),转化大肠杆菌(Rosetta),经IPTG诱导表达,镍离子亲和层析柱纯化,SDS-PAGE和Western-blot分析重组蛋白的表达及其反应原性。结果 PCR扩增得到951 bp的DNA片段,重组质粒pET42b-F经酶切鉴定和测序分析,表明质粒构建正确。表达的重组蛋白的相对分子质量为68 710,表达的重组蛋白占总菌体蛋白的7%,纯化后蛋白纯度达80%。经Western-blot分析,重组蛋白与抗RSV的单抗呈专一性强阳性反应。结论成功构建了HRSV兰州株F基因片段原核表达载体,并在大肠杆菌Rosetta中获得了表达,表达的重组蛋白具有反应原性和特异性,为HRSV感染引起的疾病血清学诊断以及试剂盒的研发提供了材料。     

一种高效、稳定的分泌型原核表达载体的构建及应用

以本室构建的原核表达载体pTO-T7为基础载体,PCR合成ompT引导序列,插入该载体多克隆位点上游,构建了分泌型原核表达载体pTO—OT。将2个外源基因克隆至pTO—OT,2个重组质粒在大肠杆菌中均得以高效表达,表达量为25％～30％。Western印迹分析证实了重组蛋白在大肠杆菌中表达后可被信号肽酶有效识别,切割后的重组蛋白具有良好的免疫学活性。对重组表达菌株的连续传代实验证实了该表达载体具有良好的遗传稳定性,显示了该原核表达载体在基因工程中的应用价值。     

巴尔通体（Bartonella tribocorum）P26蛋白原核重组表达研究

目的 构建巴尔通体表面蛋白p26基因的原核重组表达载体,表达和纯化重组表达蛋白P26,并鉴定其抗原性.方法 利用PCR方法从巴尔通体B.tribocorum厦门分离株的基因组DNA中扩增出p26蛋白基因,并将该基因的编码区克隆到pGEX-4T-1表达载体中,从而构建GST-p26融合蛋白原核重组表达载体.将表达载体转化大肠埃希菌（E.coli DH5α）,诱导表达GST-p26,并运用亲和层析技术纯化蛋白.通过蛋白质斑点印迹试验和间接ELISA法检验GST-p26是否具有抗原性.结果 成功构建了p26的原核表达载体,该表达载体可在E.coli DH5α中大量表达GST-p26,原核表达的GST-p26能够与感染动物血液样本发生特异性免疫反应.结论 原核重组表达的GST-p26可作为潜在的抗原,应用于巴尔通体的血清学检测.     

颗粒裂解肽G13结构域在大肠杆菌中的高效融合表达

为高效表达颗粒裂解肽G13结构域并避免G13对宿主菌的毒性, 将人工合成的编码G13的基因片段, PCR扩增后克隆于原核表达载体pThioHisA中, 构建了重组表达载体pThioHisA-G13, 将其转化于大肠杆菌BL21(DE3)中, 经IPTG诱导表达融合蛋白Trx-G13, 表达产物以包涵体的形式存在, 其表达量约占细菌总蛋白的58%。包涵体蛋白经 8 mol/L尿素溶解后, 再经CNBr切割, 阳离子交换层析, 得到纯化的重组G13结构域。琼脂糖扩散法检测表明重组G13结构域多肽具有抗菌活性。     

Rapid transient expression of cholera toxin B subunit (CTB) in Nicotiana benthamiana

Cholera toxin B subunit (CTB) has the potential to be an effective adjuvant for mucosal vaccines because of its ability to increase antigen uptake and presentation by antigen-presenting cells through GM1-ganglioside binding. CTB has been produced using different recombinant protein expression systems. This study used the geminiviral replicon system to transiently express CTB in Nicotiana benthamiana. The plant-optimized CTB gene was cloned into a geminiviral vector and infiltrated into N. benthamiana leaves. The highest CTB protein level was observed on day 4 with approximately 4 μg/g fresh weight. The Western blot analysis using anti-CTB suggests assembly of CTB into oligomers. Based on the GM1-ELISA results, this CTB transiently expressed in plants showed biological activity for binding the intestinal epithelial cell membrane glycolipid receptor, GM1-glanglioside, which implies its potential as an adjuvant for mucosal vaccines.     

CTB/CS3融合蛋白与GM1结合能力和免疫原性的分析

免疫霍乱毒素B亚单位（CTB）或肠毒素大肠杆菌（ETEC）定居因子CS3可使人体对ETEC的侵染有保护作用.为探索研制ETEC双组分亚单位疫苗的可行性,利用大肠杆菌诱导表达系统表达了CTB与CS3的融合蛋白（CTB/CS3）.蛋白质印迹结果表明,诱导表达的29 ku蛋白具有CTB和CS3蛋白双重抗原性.经Ni-NTA亲和层析纯化获得重组蛋白CTB/CS3,复性的重组蛋白可以部分形成五聚体并保留了与神经节苷脂GM1的结合能力.动物实验表明,融合蛋白CTB/CS3具有CTB和CS3蛋白的双重免疫原性,同时,CTB的免疫载体作用提高了CS3的免疫强度.     

疟疾多抗原表位基因表达载体的构建及其在烟草中的表达

本文首次报道疟疾多表位抗原基因在转基因烟草中表达成功。疟疾是当今最需要研究有效疫苗的主要传染病之一。过去的研究表明,ＡＷＴＥ基因编码的疟疾多种抗原表位是有效的抗疟表位,ＣＴＢ基因编码的霍乱毒素Ｂ亚基,是一种既能引起细胞免疫又能引起体液免疫的免疫载体和佐剂。本研究把ＡＷＴＥ－ＣＴＢ融合基因构建到植物表达载体ｐＢＶＧ－ｎｙ１上,采用共转化的方法,通过基因枪导入转化烟草。经ＰＣＲ扩增ＡＷＴＥ－ＣＴＢ基因片段检测,证实了疟疾多表位抗原基因在转基因烟草中的整合。ＳＤＳ－ＰＡＧＥ蛋白电泳结果显示转基因烟草中表达了ＡＷＴＥ－ＣＴＢ融合基因分子量相同的特异蛋白。经抗原性分析实验和Ｗｅｓｔｅｒｎ免疫印迹实验结果表明,特异表达的融合蛋白可与ＣＴＢ和ＡＷＴＥ抗体结合,具有ＣＴＢ和ＡＷＴＥ抗原性。     

N-Glycosylation and N-Glycan Moieties of CTB Expressed in Rice Seeds

Cholera toxin B subunit (CTB) is widely used as a carrier molecule and mucosal adjuvant and for the expression of fusion proteins of interest. CTB-fusion proteins are also expressed in plants, but the N-glycan structures of CTB have not been clarified. To gain insights into the N-glycosylation and N-glycans of CTB expressed in plants, we expressed CTB in rice seeds with an N-terminal glutelin signal and a C-terminal KDEL sequence and analyzed its N-glycosylation and N-glycan structures. CTB was successfully expressed in rice seeds in two forms: a form with N-glycosylation at Asn32 that included both plant-specific N-glycans and small oligomannosidic N-glycans and a non-N-glycosylated form. N-Glycan analysis of CTB showed that approximately 50 % of the N-glycans had plant-specific M3FX structures and that almost none of the N-glycans was of high-mannose-type N-glycan even though the CTB expressed in rice seeds contains a C-terminal KDEL sequence. These results suggest that the CTB expressed in rice was N-glycosylated through the endoplasmic reticulum (ER) and Golgi N-glycosylation machinery without the ER retrieval.     

一株耐锌真菌CTB430-1分离鉴定及其富集特性

从某锌尾砂坝土壤中筛选分离、纯化得到一株对锌具有较强抗性的菌株,命名为CTB430-1.对菌株进行形态观察、生理生化试验,采用ITS基因序列分析并构建系统发育树,鉴定该菌为黄曲霉（Aspergillus flavus）.研究其对Zn（Ⅱ）抗性和富集特性.结果表明：Zn（Ⅱ）对该菌株的最低抑菌浓度为800 mg/L;菌株对Zn（Ⅱ）的富集量在250 mg/L时达到最大,为40.37 mg/g;采用扫描和透射电镜观察富集前后菌丝体表面形态和内部结构变化,表明Zn（Ⅱ）毒害作用可能导致生长中菌丝表面结构破坏,CTB430-1富集Zn（Ⅱ）由表面吸附和胞内富集两部分组成.     

霍乱毒素B亚基融合蛋白表达系统的构建

霍乱毒素Ｂ亚基（ＣＴＢ）是良好的免疫佐剂和载体蛋白。本研究通过定点突变,在ＣＴＢ基因（ｃｔｘＢ）３′端终止密码前引入了限制性内切酶ＥｃｏＲＩ,构建了质粒ｐＭＣ０５。ｐＭＣ０５中ＣＴＢ与下游ｌａｃＺ′基因阅读框架相同,转化大肠杆菌后能够表达ＣＴＢ与β－半乳糖苷酶α肽的融合蛋白;所表达的融合蛋白能与ＧＭ１结合,说明融合蛋白保持ＣＴＢ的基本高级结构和生物学活性;融合蛋白能与抗－ＣＴＢ抗体结合,说明融合蛋白具有ＣＴＢ的抗原性。以上结果表明：通过将外源抗原决定簇基因融合至ｃｔｘＢ的３′端,在大肠杆菌中表达融合蛋白,构建基因工程肽苗是可行的。还探索了转录终止序列对融合基因蛋白表达水平的影响,构建了高效表达融合蛋白的载体－宿主系统。     

A组轮状病毒VP6与霍乱毒素B亚基融合蛋白在大肠杆菌中的表达及生物活性分析

利用霍乱毒素B亚基 (CholeratoxinBsubunit,CTB)的免疫载体作用 ,将轮状病毒相关抗原引入口服免疫体系 ,可激起有效的粘膜免疫反应 ,这里报道了CTB基因与A组轮状病毒地方株T114VP6全基因的融合 ,并在大肠杆菌BL21(DE3 )中进行了融合蛋白的表达。在IPTG诱导下得到分子量为 5 6kD的融合蛋白 ,表达量占菌体蛋白的15 %。分别用抗CT的抗体和抗A组轮状病毒的高价免疫血清进行WesternBlot检测 ,结果证明融合蛋白CTB VP6保留了天然霍乱毒素B亚基及轮状病毒VP6的抗原性。G_M1-ELISA检测表明 ,复性后的融合蛋白具有与神经节苷脂GM1 结合的能力。     

CS3菌毛抗原和霍乱毒素B亚基在人伤寒菌中的表达

通过体内外重组的方法,构建了人伤寒菌流行株Ｔｙ２的△ａｒｏＡ,△ａｒｏＣ和ａｓｄ＾－基因缺失突变体（ＲＳ４１７）作为抗原载体菌：同时,构建包含ａｓｄ基因的表达质粒ｐＹＸ１０２,与ＲＳ４１７一起,构成宿主－载全平衡致死系统,用于在没有抗生素条件选择的情况下,稳定表达克隆在表达质粒上的外源抗原基因,将肠毒素性大肠杆菌的菌毛抗原ＩＩＩ（ＣＳ３）基因和霍乱弧菌毒素Ｂ亚基（ＣＴＢ）基因分别克隆至ｐＹＸ１０２     

Evaluation of TcpF-A2-CTB Chimera and Evidence of Additive Protective Efficacy of Immunizing with TcpF and CTB in the Suckling Mouse Model of Cholera

The secreted colonization factor, TcpF, which is produced by Vibrio cholerae 01 and 0139, has generated interest as a potential protective antigen in the development of a subunit vaccine against cholera. This study evaluated immunogenicity/protective efficacy of a TcpF holotoxin-like chimera (TcpF-A2-CTB) following intraperitoneal immunization compared to TcpF alone, a TcpF+CTB mixture, or CTB alone. Immunization with the TcpF-A2-CTB chimera elicited significantly greater amounts of anti-TcpF IgG than immunization with the other antigens (P<0.05). Protective efficacy was measured using 6-day-old pups reared from immunized dams and orogastrically challenged with a lethal dose of El Tor V. cholerae 01 Inaba strain N16961. Protection from death, and weight loss analysis at 24 and 48 hours post-infection demonstrated that immunization with TcpF alone was poorly protective. However, immunization with TcpF+CTB was highly protective and showed a trend toward greater protection than immunization with CTB alone (82% vs 64% survival). Immunization with the TcpF-A2-CTB chimera demonstrated less protection (50% survival) than immunization with the TcpF+CTB mixture. The TcpF-A2-CTB chimera used for this study contained the heterologous classical CTB variant whereas the El Tor CTB variant (expressed by the challenge strain) was used in the other immunization groups. For all immunization groups that received CTB, quantitative ELISA data demonstrated that the amounts of serum IgG directed against the homologous immunizing CTB antigen was statistically greater than the amount to the heterologous CTB antigen (P≤0.003). This finding provides a likely explanation for the poorer protection observed following immunization with the TcpF-A2-CTB chimera and the relatively high level of protection seen after immunization with homologous CTB alone. Though immunization with TcpF alone provided no protection, the additive protective effect when TcpF was combined with CTB demonstrates its possible value as a component of a multivalent subunit vaccine against Vibrio cholerae 01 and 0139.     

Very efficient extracellular production of cholera toxin B subunit using Bacillus brevis

Abstract We have constructed a very efficient synthesis and secretion system for cholera toxin B subunit (CTB) of Vibrio cholerae 569B using Bacillus brevis . The constructed expression-secretion vector has the multiple promoters and the signal peptide coding region of the mwp gene, a structural gene for one of the major cell wall proteins of B. brevis strain 47, directly followed by the gene encoding the mature CTB. A large amount of mature CTB (1.4 g per liter of culture) was secreted into the medium. It had the same amino terminal amino acid sequence as that of authentic CTB and was fully active in GM1 ganglioside binding assay.