人ASK1基因原核表达载体的构建及其功能分析

[目的]构建人ASK1基因原核表达载体并进行生物信息学分析。[方法]以pCDNA3.1-hASK1为模板扩增hASK1基因,构建pGEX-KG-hASK1重组质粒,菌落PCR筛选阳性克隆并进行测序验证,最后对hASK1蛋白进行生物信息学分析。[结果]成功构建原核表达载体pGEX-KG-hASK1。生物信息学分析显示,hASK1蛋白由1 374个氨基酸残基组成,等电点5.52,相对分子质量154.5 k Da。该蛋白无跨膜区结构,二级结构由α-螺旋、折叠延伸链、无规卷曲构成。[结论]hASK1蛋白是含1 374个氨基酸残基的亲水蛋白,含79个磷酸化位点,能与多种信号蛋白相互作用。     

CD36原核表达载体的构建及生物信息学分析

[目的]对CD36基因进行体外克隆表达,建立CD36基因cDNA在大肠杆菌中表达的实验技术以及进行CD36蛋白三级结构的预测并利用生物信息学方法进行分析。[方法]以人血液RNA为模板,RT-PCR扩增CD36的基因序列;并构建原核表达质粒pET-32a-CD36转化到大肠杆菌DE3中后,经过IPTG诱导表达后进行SDS-PAGE验证。[结果]成功克隆了人CD36基因并构建出原核表达质粒,成功转入表达菌大肠杆菌DE3中后经IPTG诱导成功表达,且在1 mmol/L的诱导剂浓度下培养6 h表达量最佳。利用Phyre2和Abcpred软件预测蛋白质结构和B细胞抗原表位,B细胞抗原表位评分大于0.85的CD36的B细胞抗原表位有8个。[结论]成功建立了人CD36基因的原核表达的实验技术,并对CD36的结构及B细胞抗原表位进行了预测,为后续研究CD36基因的功能和抗体制备提供方向和奠定基础。     

决明胰蛋白酶抑制剂基因的克隆及其原核表达载体构建

[目的]克隆决明胰蛋白酶抑制剂全长cDNA序列,并构建原核表达载体。[方法]从决明种子中提取胰蛋白酶抑制剂总RNA,通过RT-PCR得到胰蛋白酶抑制剂cDNA,纯化后与PMD19-T载体连接,转化至大肠杆菌DH5α,获得了决明胰蛋白酶抑制剂基因的全长序列,并将该序列克隆到原核表达载体pET-28a(+)中,构建重组质粒pET-28a(+)/COTI。[结果]决明胰蛋白酶抑制剂基因核苷酸长度为630bp,编码一条长度为209个氨基酸的多肽。决明胰蛋白酶抑制剂与不同植物来源的Kunitz蛋白酶抑制剂有高度的同源性,表明其属于Kunitz蛋白酶抑制剂家族成员。所获重组质粒pET-28a(+)/COTI经过双酶切鉴定,其含有目的片段,且重组质粒构建正确。[结论]克隆了决明胰蛋白酶抑制剂的全长cDNA序列,并成功构建了含有该基因的原核表达载体,这为该基因的进一步表达及功能鉴定奠定了基础。     

香港海鸥菌OsmC蛋白的原核表达、纯化及活性研究

[目的]原核表达纯化香港海鸥菌OsmC蛋白,并检测其抗氧化功能。[方法]通过PCR法扩增香港海鸥菌OsmC基因,将目的片段进行双酶切后连接到pET28a,构建重组质粒pET28a-OsmC并转化大肠杆菌,诱导OsmC蛋白表达,亲和层析纯化目的蛋白并利用氧化铁二甲酚橙实验检测其过氧化物酶活性。[结果]克隆得到全长基因,大小为441bp,编码147个氨基酸。得到重组表达质粒pET28a-OsmC,表达并纯化获得重组OsmC蛋白,OsmC蛋白能够降解H2O2。[结论]Osm C蛋白具有过氧化物酶活性,为研究香港海鸥菌的抗氧化机制奠定了基础。     

海洋创伤弧菌反式翻译系统关键因子SmpB基因的克隆及原核表达

创伤弧菌(Vibrio vulnificus)是一种重要的"人鱼共患病"病原菌。通过克隆创伤弧菌反式翻译系统核心因子小蛋白B(Small molecular protein B,SmpB)基因,构建携带目的基因的原核表达质粒,为后续研究SmpB蛋白的互作网络、SmpB蛋白与创伤弧菌致病性之间的关系并以此开发新型的抑菌靶标奠定基础。使用LiCl沉淀法提取创伤弧菌基因组DNA,以它为模板,PCR扩增目的基因,并构建到pET-28a原核表达载体上测序鉴定后对SmpB序列进行生物信息学分析,将正确的重组质粒转化E.coli BL21(DE3),IPTG诱导表达,SDS-PAGE凝胶电泳鉴定。结果表明使用LiCl沉淀法成功提取到高质量创伤弧菌基因组DNA,以其为模板,扩增到smpB基因,并成功构建pET-28a原核表达重组质粒,测序鉴定正确;smpB基因全长为486 bp,编码161个氨基酸,分子量为18.41 kD,理论等电点为10.28,不稳定系数为35.02,总平均亲水性为-0.635,SmpB蛋白整体表现为稳定亲水性蛋白。生物信息学分析显示其高级结构核心部分为5个β折叠组成的桶状结构,外围由3个α螺旋组成,SmpB C-端亦为α螺旋。诱导表达的重组融合蛋白相对分子质量大小在25.0 kD附近,显示在E.coli中成功表达了SmpB蛋白。     

布鲁氏菌rirA基因的表达与功能分析

[目的]构建布鲁氏菌rirA基因的原核表达载体并进行表达、鉴定。[方法]将rirA基因克隆至pET-28a载体,构建重组质粒pET-28a-rirA,并转化至E.coli BL21(DE3)中,IPTG诱导表达后,通过SDS-PAGE和Western blotting检测目的蛋白的表达及其反应原性,并对该蛋白进行生物信息学分析。[结果]PCR扩增出rir A基因全长为462 bp,编码153个氨基酸,SDS-PAGE分析表明获得了约19.8 k Da的融合蛋白,Western blotting结果显示该融合蛋白与羊抗布鲁氏菌阳性血清发生特异性反应,表明其具有良好的反应原性;生物信息学分析显示,该蛋白无跨膜区结构,不存在信号肽,二级结构以α-螺旋为主并利用Phyre2服务器成功构建了该蛋白的三维模型。[结论]成功构建了rirA基因的原核表达载体,所表达蛋白具有良好的反应原性。并且作为胞内蛋白参与布鲁氏菌铁代谢的转录调控。     

人TRAF3IP3基因剪接异构体2的克隆表达和生物信息学分析

[目的]克隆、原核表达并纯化人类TRAF3IP3基因剪接异构体2(TRAF3IP3iso2),对TRAF3IP3iso2蛋白进行生物信息学分析。[方法]从人骨髓单个核细胞c DNA中扩增TRAF3IP3iso2开放阅读框区,双酶切连入原核表达载体p ET-28a(+),重组质粒转化E.coli Rosetta(DE3),IPTG诱导表达,SDS-PAGE和Western blot鉴定表达效果,Ni-NTA亲和层析柱纯化目的蛋白;根据测序结果对TRAF3IP3iso2蛋白进行生物信息学分析。[结果]成功克隆了人类TRAF3IP3iso2编码区并构建了原核表达载体p ET-28a(+)-TRAF3IP3iso2,在大肠杆菌中诱导表达、纯化获得了相对分子量约22.7k Da的融合蛋白;生物信息学分析显示TRAF3IP3iso2蛋白二级结构以α螺旋为主,无TRAF3IP3iso1蛋白的跨膜区结构。[结论]证明了人类TRAF3IP3iso2的存在,为TRAF3IP3功能的研究提供了实验依据。     

人溶菌酶基因的克隆和生物信息学分析

目的:克隆人溶菌酶基因并进行生物信息学分析及构建其原核表达载体方法:采用RT-PCR法扩增人溶菌酶基因,运用相关生物信息学软件对其理化性质、疏/亲水性、功能结构域及蛋白质二级结构等进行分析.将该基因克隆入载体pET32a,PCR、双酶切鉴定和核苷酸序列测定.结果:获得约400bp的人溶菌酶基因,其序列与GenBank中公布序列完全一致.生物信息学分析显示人溶菌酶基因编码130个氨基酸,分子量为14.7kDa,理论等电点为9.28,含有一个功能结构域,二级结构主要由α-螺旋、无规则卷曲、延伸链和β-转角组成.经PCR、双酶切鉴定和核苷酸序列测定,表明重级表达质粒构建成功.结论:该基因的克隆、生物信息学分析及原核表达质粒的构建为进一步研究其功能奠定了基础.     

改造thrL前导调控元件获取不同灵敏度苏氨酸感应器

[目的]构建不同灵敏度的苏氨酸感应器,以报告基因的表达表征苏氨酸的变化。[方法]通过克隆苏氨酸操纵子thrL前导调控元件,并与红色荧光蛋白基因rfp偶联构建在高拷贝质粒p LX07上,转化进大肠杆菌DH5α;之后又通过设计引物进行PCR改变thrL前导调控元件上苏氨酸密码子的编码数量;最后进行荧光检测实验确定不同突变菌感应环境中苏氨酸特性的不同。[结果]得到了以红色荧光蛋白基因为报告基因而能感应苏氨酸的大肠杆菌以及分别编码4个和10个苏氨酸密码子的thrL突变菌。三种菌株单位OD下红色荧光蛋白的相对表达量均跨2个浓度梯度而负相关于苏氨酸浓度,同一浓度下正相关于苏氨酸密码子编码数量。[结论]通过构建感应苏氨酸大肠杆菌并改造其thrL前导调控元件获得了负相关于苏氨酸浓度且灵敏度不同的苏氨酸感应器。     

原核表达载体pET30a/ATRX-C_(2193-2492)的构建与诱导表达

[目的]构建大鼠ATRX抗原端氨基酸序列的原核表达载体,为进一步制备ATRX多克隆抗体以及探讨ATRX蛋白在HPV16致宫颈癌中的作用奠定基础。[方法]以IF-GFP-ATRX质粒为模板,PCR扩增获得ATRX-C_(2193-2492)基因片段,并克隆至p ET30a(+)空载体上,转化E.coli BL21感受态细胞,构建原核表达载体p ET30a/ATRX-C_(2193-2492),经PCR、双酶切以及测序鉴定。将构建好的质粒p ET30a/ATRX-C_(2193-2492)转化,经IPTG诱导表达,利用镍离子亲和层析法纯化6His-ATRX-C_(2193-2492)蛋白。[结果]成功获得900 bp的ATRX-C_(2193-2492)基因片段并构建了原核表达载体p ET30a/ATRX-C_(2193-2492),且该载体能在E.coli中诱导表达分子量约34 k Da蛋白产物。[结论]原核表达载体p ET30a/ATRX-C_(2193-2492)能成功诱导表达分子量约34 k Da的ATRX-C_(2193-2492)蛋白,该蛋白纯化产物能为后续ATRX多克隆抗体的制备提供实验基础。     

金黄色葡萄球菌青霉素结合蛋白PBPX基因的克隆与表达

[目的]对金黄色葡萄球菌一种新的青霉素结合蛋白(PBPX)进行原核表达,为新型抗菌药物设计提供参考数据。[方法]将ATCC25923基因组数据通过Blast进行比对,从中发现了一个含有PBP保守结构域的基因序列,命名为PBPX。PCR扩增PBPX基因,将扩增产物酶切后与原核表达载体p ET-32a(+)连接,构建表达PBPX的重组质粒,将该重组质粒转化大肠杆菌TG1内,增菌培养后提取质粒,经PCR、双酶切鉴定后,再转化大肠杆菌BL21(DE3),对转化菌株诱导后进行10%SDS-PAGE分析。[结果]构建了表达载体p ET-32a(+)-PBPX,在37℃经异丙基-β-D硫代半乳糖苷(IPTG)诱导后获得表达,重组青霉素结合蛋白分子量为52. 2 k Da。[结论]PBPX基因成功克隆到表达载体内并获得了表达。     

大鼠PLCG2基因的pHBAd-MCMV-GFP真核表达载体构建及鉴定

[目的]构建大鼠PLCG2(rPLCG2)的pHBAd-MCMV-GFP真核重组质粒,为进一步构建rPLCG2高表达腺病毒载体奠定基础。[方法]以合成的rPLCG2-pUC57质粒为模板,PCR扩增获得r PLCG2基因,并克隆至真核表达载体pHBAd-MCMV-GFP中。转化DH5α感受态,菌液PCR阳性克隆鉴定,并对阳性样本进行测序。[结果]成功构建了真核重组质粒pHBAd-MCMV-GFP-rPLCG2。[结论]pHBAd-MCMV-GFP-rPLCG2真核表达载体的成功构建为后续rPLCG2高表达腺病毒载体的构建及其功能的研究奠定基础。     

一种基于NanoLuc荧光素酶报告布鲁菌基因启动子活性质粒的构建及应用

[背景]布鲁菌病是由布鲁菌感染引起的一种人兽共患传染病,对畜牧业发展和人类健康有着巨大的威胁。利用新型报告基因NanoLuc荧光素酶构建一种可以检测布鲁菌基因启动子活性的质粒,对于研究布鲁菌毒力基因的调控表达具有重要意义。[目的]制备NanoLuc荧光素酶多克隆抗体,构建一种基于NanoLuc荧光素酶报告布鲁菌基因启动子活性的质粒,并通过测定bcsp31基因启动子和virB启动子活性验证该方法的可行性。[方法]构建NanoLuc荧光素酶原核表达载体pET-Nluc,纯化蛋白免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体;以广宿主质粒pBBR1MCS为骨架,构建质粒pNluc、pBcsp31-Nluc和pVirB-Nluc,通过电转化构建S2308(Nluc)、S2308(Bcsp31-Nluc)和S2308(VirB-Nluc)重组菌株,在体外培养条件下测定bcsp31基因启动子和virB启动子活性;比较分析virB启动子在胞内感染条件下和体外培养条件下的活性。[结果]通过原核表达获得NanoLuc荧光素酶重组蛋白,并制备得到效价高于1:100 000的多克隆抗体;成功构建pNluc、pBcsp31-Nluc和pVirB-Nluc质粒以及S2308(Nluc)、S2308(Bcsp31-Nluc)和S2308(VirB-Nluc)重组菌株;体外培养条件下测定bcsp31基因启动子和virB启动子活性,结果显示pNluc质粒可以精确报告其活性;测定virB启动子在胞内诱导条件下和体外培养条件下的活性,结果显示virB启动子活性在胞内感染条件下明显增强。[结论]构建了基于NanoLuc荧光素酶报告布鲁菌基因启动子活性的质粒,并验证其可以精确反映布鲁菌基因启动子活性,为研究布鲁菌毒力基因以及揭示其致病机制奠定了基础。     

沙门菌毒力基因spvB的原核表达及其多克隆抗体的制备

目的:构建沙门菌毒力基因spvB的原核表达载体,诱导表达纯化SpvB蛋白并以其为抗原免疫小鼠,制备多克隆抗体。方法:利用生物信息学软件对SpvB进行分析,选取抗原性较高、易表达的氨基酸序列作为克隆序列,以携带spvB基因的鼠伤寒沙门菌为模板,PCR扩增目的片段后与原核表达载体pET28a(+)连接;将质粒pET28a-SpvB转化大肠埃希菌BL21(DE3)后诱导表达并纯化。目的蛋白免疫小鼠,制备抗SpvB多克隆抗体,Western blot检测抗体特异性。结果:成功构建spvB原核表达载体,经IPTG诱导结果显示,重组蛋白表达且主要存在于包涵体中,将纯化后的蛋白免疫小鼠Western blot检测血清中抗体与SpvB特异性结合。结论:获得具有免疫原性的SpvB蛋白及其多克隆抗体,为进一步研究该基因的功能奠定基础。     

水稻线粒体延伸因子OsEF-Tu基因的克隆及表达

[目的]克隆水稻线粒体基因Os EF-Tu并进行表达。[方法]RT-PCR分别扩增Os EF-Tu基因c DNA的5’端和3’端序列,重叠PCR克隆Os EF-Tu的c DNA序列。生物信息学分析Os EF-Tu基因,构建水稻线粒体基因Os EF-Tu原核表达载体并转化BL21(DE3),IPTG诱导表达融合蛋白。[结果]Os EF-Tu蛋白与多个高等植物线粒体延长因子EF-Tu蛋白具有同源性,p GEX-4T1-Os EF-Tu重组子构建成功并表达出带有GST标签的Os EF-Tu融合蛋白。[结论]水稻Os EF-Tu在高等植物中较为保守,原核表达Os EF-Tu融合蛋白在28℃诱导条件下包涵体中表达量高。     

鼠疫耶尔森氏菌质粒上重要毒力相关基因的克隆与表达

鼠疫耶尔森氏菌含有3种质粒pMT1、pPCP1和pCD1,这3种质粒编码鼠疫耶尔森氏菌的多种重要毒力因子。首先通过生物信息学技术选定了18种可能重要的毒力相关基因作为拟克隆和表达的目的基因。通过：PCR技术、TA克隆技术、双酶切技术获得目的片段。这些目的片段再分别克隆入原核表达载体pET32a中,构建了一系列重组表达质粒,其中12个重要的毒力相关基因在原核表达载体pET32a中有稳定的高效表达,表达量占细菌总蛋白的20％～40％。实验结果为进一步研究质粒编码的毒力因子的结构与功能,及其作为新型疫苗选择的可能性奠定了基础。     

C2株贾第虫醛糖还原酶的原核表达与生物信息学分析北大核心

[目的]克隆、原核表达、纯化C2株蓝氏贾第鞭毛虫(Giardia lamblia,简称贾第虫)醛糖还原酶(Aldose reductase,AR)基因,并进行生物信息学分析。[方法]从C2株贾第虫基因组DNA中克隆贾第虫AR编码区,双酶切连入原核表达载体pET-28a(+),酶切和测序进行验证,并进行生物信息学分析;将构建成功的重组质粒pET-28a(+)-AR转化大肠杆菌Rosetta(DE3)并进行诱导表达,SDS-PAGE及Western Blot验证表达效果;镍亲和层析纯化AR蛋白,SDS-PAGE观察纯化效果。[结果]成功克隆了C2株贾第虫AR蛋白编码区并构建了原核表达载体,SDS-PAGE及Western Blot显示,AR表达载体转化的大肠杆菌经诱导可表达出相对分子量约37.2k Da的目的蛋白,与预期一致;重组蛋白通过亲和层析获得了高效纯化;生物信息学分析显示贾第虫AR蛋白主要二级结构为无规则卷曲,整体为一个NADPH依赖的氧化还原酶结构域。AR蛋白在真核生物中相当保守,贾第虫AR蛋白在进化上相对独立。[结论]证实了贾第虫AR蛋白的存在并明确了其结构和进化上的特征,为贾第虫AR抗体的制备和功能的研究提供了基础。     

杆状病毒SpltMNPV ORF124基因截短片段的克隆与表达

目的:克隆并表达斜纹夜蛾核多角体病毒(Spodotura litura mulfieapsid nucleopolyhedrovirus,SpltMNPV)ORF124基因的部分编码序列.方法:用PER方法扩增目的基因序列片段,并将其克隆至原核表达载体pQE-30上,转化到Escherichia.coli M15[pREP-4]中进行诱导表达.结果:构建了pQE-tr124原核表达质粒,含有该质粒的大肠杆菌经IPTG诱导表达了一个与预期理论值相符的约为33kDa的蛋白.以Ni2+-NTA偶连抗体检测证明所表达的蛋白为带有组氨酸的融合蛋白.结论:成功表达了SpltMNPV ORF124的部分编码序列,该融合蛋白的成功表达为进一步深入研究基因的功能奠定了基础.     

GST-Ets-1融合蛋白的表达与纯化

[目的]旨在原核表达Ets-1基因,纯化获得GST-Ets-1融合蛋白。[方法]以SD大鼠脑垂体cDNA为模板,利用PCR扩增含有Bam HI和Not I酶切位点的Ets-1基因;然后将其克隆到pGEX-4T-1原核表达载体中,将正确的重组载体转入大肠杆菌BL21(DE3);用IPTG诱导表达,再利用Magne GST particles亲和纯化GST-Ets-1融合蛋白;最后通过Western blot鉴定此融合蛋白。[结果]成功构建pGEX-4T-1-Ets-1原核表达载体;30℃条件下,0.2 mmol/L的IPTG能诱导出大量的可溶性GST-Ets-1蛋白;经Magne GST particles纯化的GST-Ets-1蛋白可被识别ETS-1的抗体特异识别。[结论]纯化的GST-Ets-1蛋白可用于后续的生物学研究。     

红色毛癣菌孢子期与萌芽期基因表达比较分析

红色毛癣菌(Trichophyton rubrum)是最常见和流行范围最广的一种浅部感染真菌, 它的孢子萌发是和致病密切相关且非常重要的发育过程. 为研究出芽时生理、生化以及细胞学方面的改变, 从红色毛癣菌cDNA文库中选取了3364条有明确功能注释的表达序列标签(ESTs)制备了cDNA芯片, 对孢子期及萌芽期进行了基因表达变化的研究. 数据分析表明, 孢子萌发过程中有335个基因表达上调, 主要是翻译、 修饰蛋白及结构蛋白. 细胞壁和细胞膜组分大量合成, 暗示它们是细胞形态发生的基础. 二组分信号转导系统的组成部分表达上调, 推测它可能在红色毛癣菌孢子萌发过程中起着重要作用. 各种代谢途径表达旺盛, 特别是参与糖酵解和氧化磷酸化的基因基本都上调, 说明在氧气和葡萄糖充足的环境下, 孢子主要通过有氧呼吸获得能量. 本研究对了解红色毛癣菌孢子萌发过程中基因表达的变化及其信号转导和代谢特点提供了重要线索, 对其他浅部真菌的研究也具有重要意义.