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。     

猪丹毒丝菌SpaA蛋白的表达与纯化

[目的]在大肠杆菌中表达猪丹毒丝菌spaA基因并纯化重组蛋白。[方法]利用PCR扩增猪丹毒丝菌临床分离株spaA基因,构建重组质粒p GEX-4T-1-spaA,转化大肠杆菌BL21(DE3)进行诱导表达融合蛋白GST-SpaA,并优化表达条件。最后采用GST琼脂糖纯化树脂纯化,SDS-PAGE和Western Blotting检测。[结果]成功扩增spaA基因,获得重组表达菌株BL21(DE3)/p GEX-4T-1-spaA;在菌体OD_(600)为0. 9时,加入IPTG至终浓度0. 1 mmol/L,34℃诱导6 h的条件下表达效果最好。经SDS-PAGE检测和纯化后得到大小为97 kDa的GST-SpaA; Western Blotting检测结果表明,GST-SpaA具有良好的免疫原性。[结论]成功在大肠杆菌中表达了SpaA蛋白,经纯化得到具有免疫原性的重组蛋白,为后续研制猪丹毒丝菌SpaA蛋白亚单位疫苗奠定基础。     

Ⅰ型人免疫缺陷病毒(HIV-1)逆转录酶在大肠杆菌中的表达及其初步纯化

Ⅰ型人免疫缺陷病毒(HIV-1)逆转录酶(RT)在抗病毒感染及AIDS治疗药物的设计中是一个重要的靶分子,并且可作为工具酶应用于逆转录PCR等分子生物学研究中。本研究将HIV-1RT基因经PCR扩增并修饰后克隆入大肠杆菌表达载体pBV220,所获重组子所表达的HIV-1RT蛋白占菌体总蛋白的8％左右,且经[~3H]dTTP掺入法证实该重组HIV-1RT具有RT聚合酶活性。用Q-Sepharose层析柱对重组HIV-1RT蛋白进行了初步纯化,所获纯化样品的RT聚合酶比活性(1.7×10~4U/mg)比纯化前的裂解上清提高612倍。     

MORF4L1蛋白抗体制备及生物信息学分析

[目的]构建MORF4L1原核表达载体和纯化表达产物,制备MORF4L1蛋白抗体并进行生物信息学分析。[方法]利用PCR将MORF4L1基因片段酶切、克隆、转化至大肠杆菌Bl21(DE3),经IPTG诱导表达蛋白。利用His-Tag技术纯化重组蛋白,用重组蛋白免疫新西兰白兔,采集抗血清后通过硫酸铵沉淀法将多克隆抗体从抗血清中纯化,应用Western Blotting验证多克隆抗体与内外源性MORF4L1蛋白的结合特异性。利用在线软件(GEPIA、UALCAN)进行生物信息学分析。[结果]成功构建了重组蛋白,蛋白纯化后在相对分子质量(Mr)43000位置处有单一条带,重组His-MORF4L1蛋白与His抗体发生特异性结合。制备的抗血清与MORF4L1蛋白特异性结合,纯化后仅在相对分子质量(Mr)55000和25000位置处有条带。纯化的多克隆抗体与内外源性MORF4L1蛋白发生特异性反应。MORF4L1的表达与肝癌不良预后相关。[结论]成功构建MORF4L1蛋白及抗体,MORF4L1在肝癌中高表达预后差,对进一步研究MORF4L1蛋白的结构和生物学功能具有重要意义。     

融合蛋白GST-Ulp1p在大肠杆菌中的高效可溶性表达及其活性鉴定

利用基因工程技术,体外重组小分子类泛素修饰蛋白酶1(Ulp1)的活性片段,获得高表达、高特异性重组蛋白酶。从酿酒酵母Saccharomyces cerevisia中提取Ulp1编码第403到621个氨基酸残基之间的DNA片段(Ulp1p),在其C端加入6×His并连接到大肠杆菌表达载体pGEX中,构建重组表达质粒pGEX-Ulp1p-his6。将重组质粒转化至大肠杆菌Rosetta(DE3)中,氨苄青霉素抗性筛选转化子。表达、纯化后,以SUMO融合蛋白检测其活性。经过优化,该蛋白可溶性表达,表达量占菌体总蛋白的40.12%。可通过谷胱甘肽琼脂糖凝胶柱或Ni-NTA凝胶亲和层析纯化得到纯度98%的蛋白。经酶切分析,比活力为1.375×104U/mg。融合蛋白GST-Ulp1p-His6无需切除谷胱甘肽S-转移酶(GST)标签,具有很高的活性,制备简易;6×His标签,有利于底物蛋白切割后纯化,减少蛋白损失。本研究为制备高活力的SUMO蛋白酶提供了一个新方法。     

单纯疱疹病毒1型囊膜糖蛋白gD在大肠杆菌中的表达、纯化及其免疫活性的鉴定

目的:在大肠杆菌中表达1型单纯疱疹病毒(HSV-1)囊膜糖蛋白gD,纯化重组蛋白并对其免疫活性进行鉴定。方法:将HSV-1 gD 基因克隆入原核表达载体pET-28b,利用异丙基-B-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)诱导重组质粒转化的大肠杆菌,探讨IPTG浓度、诱导时间、诱导温度对重组蛋白表达的影响;盐酸胍裂解变性包涵体,镍柱亲和层析法纯化gD蛋白,并对纯化后的蛋白进行透析复性;Western blot和ELISA检测gD蛋白的免疫活性。结果:酶切和测序结果表明gD基因克隆入pET-28b载体。该重组质粒转化的大肠杆菌经IPTG诱导后重组蛋白主要以包涵体形式存在,大小约40kDa。gD蛋白诱导表达的最佳条件为0.5mmol/L IPTG于37℃诱导8h。镍柱亲和层析法纯化获得的gD蛋白总量为3.1mg/L,透析复性后获得的gD蛋白总量为1.3mg/L,复性率为41.37%。Western blot及ELISA检测表明表达的gD蛋白具有免疫活性。结论:在大肠杆菌中表达并纯化获得具有免疫活性的HSV-1 gD蛋白,为进一步制备HSV-1诊断试剂和预防疫苗奠定了基础。     

重组人TNF-α在大肠杆菌表达、纯化及生物学活性鉴定

[目的]获得人TNF-α蛋白,并鉴定其生物学活性。[方法]通过对人源TNF-α序列进行密码子优化构建了p Cold-TNFα原核表达载体,完成了TNF-α重组蛋白的表达,建立了两步分离纯化方案,并利用Western Blot和细胞刺激实验检测了重组人TNF-α蛋白抗原性和生物学活性。[结果]利用大肠杆菌成功表达重组人TNF-α蛋白,经酶切纯化后的人TNF-α蛋白不含标签序列,纯度达95%,收率约70%,并具有良好的生物学活性。[结论]获得具有生物学活性的人TNF-α蛋白,为进一步的中和抗体研究奠定了基础。     

IFN-λ1在HEK293T细胞中表达纯化及活性检测

[目的]构建IFN-λ1真核表达质粒,利用人胚胎肾HEK293T细胞表达系统,获得具有良好生物学活性的IFN-λ1重组蛋白。[方法]将IFN-λ1目的基因克隆到pcDNA3.1+载体NheⅠ与XhoⅠ多克隆位点构建pcDNA3.1-IFN-λ1分泌表达质粒,并将其转染到HEK293T细胞中;采用Ni-NTA亲和层析方法分离纯化重组蛋白,SDS-PAGE和蛋白免疫印迹(Western Blotting)检测IFN-λ1的表达与纯度;采用qPCR、WB结合显微镜观察检测IFN-λ1的生物学活性。[结果]IFN-λ1真核表达质粒构建正确,而且能够在HEK293T细胞中分泌表达重组蛋白,分离纯化的IFN-λ1能够有效地诱导ISG15、ISG54、ISG56、OAS1、TNFα、MX1和TRAIL等凋亡相关基因的表达,激活p38促凋亡信号通路,抑制水泡性口炎病毒对BHK-21细胞的感染。[结论]成功构建了pcDNA3.1-IFN-λ1真核表达质粒,能够在HEK293T细胞中分泌表达IFN-λ1重组蛋白;分离纯化的IFN-λ1重组蛋白具有潜在的抗肿瘤和抗病毒生物学活性,为进一步研究IFN-λ1的功能和临床应用奠定了基础。     

重组芋螺毒素His-Xa-MrVIB分泌表达研究

[目的]利用简单快速的基因工程法来生产富含二硫键的芋螺毒素Mr VIB,寻找有效合成具有天然活性芋螺毒素的新途径。[方法]人工设计合成芋螺毒素Mr VIB基因引物来构建表达载体p ET22b(+)/His-Xa-Mr VIB,将其转化大肠杆菌BL21(DE3)plys S进行诱导表达。再利用Ni-NTA琼脂糖柱进行亲和层析纯化重组蛋白,Tricine-SDS-PAGE电泳分析重组蛋白表达形式。[结果]重组芋螺毒素His-Xa-Mr VIB(r His-Xa-Mr VIB)在大肠杆菌中获得有效分泌表达,经一步亲和层析获得纯度大于90%的重组芋螺毒素。[结论]基因工程方法能够有效分泌表达芋螺毒素Mr VIB,解决化学合成芋螺毒素产量低、成本高、难以纯化等问题。     

人谷氨酰胺:6-磷酸果糖酰胺转移酶的体外表达、纯化及活性检测

目的:制备重组谷氨酰胺∶6-磷酸果糖酰胺转移酶(GFAT),检测其活性。方法:利用RT-PCR扩增人肝脏cDNA中GFAT1基因全长片段,克隆到表达载体pET32b中;在大肠杆菌Origami(DE3)中诱导表达,用镍离子螯合柱(Ni-NTA)纯化重组GFAT1;用体外酶学的方法检测GFAT的活性。结果:构建了pET32b-GFAT1质粒,经诱导表达及纯化,得到具有一定生物活性的GFAT。结论:利用原核表达系统可得到具有良好生物学活性的重组人GFAT1。     

树鼩PSEN1全长编码序列的克隆及分子特征分析

目的 获取树鼩早老素蛋白-1(PSEN1)的全长编码序列并进行分子特征分析。方法 以树鼩脑组织总RNA为材料,通过RT-PCR、RACE-PCR扩增和序列拼接获得PSEN1基因全长编码序列,进而通过DNAMAN、MEGA等生物信息学软件对其序列和分子特征进行分析。qRT-PCR和Western Blot进一步分析PSEN1在树鼩各个组织的表达模式。结果 克隆鉴定了树鼩PSEN1基因,其cDNA的开放阅读框全长1128 bp,编码375个氨基酸。通过系统发育谱系树、氨基酸序列对比分析,发现树鼩PSEN1与小鼠、大鼠等相比更接近人类和非人灵长类动物。qRT-PCR和Western Blot的结果表明,树鼩PSEN1在脑组织的表达量明显高于其他脏器组织。结论 通过克隆树鼩PSEN1基因序列并进行分析,为今后进一步深入研究该基因功能和建立相关疾病动物模型提供理论基础。     

甘蔗ScMOC1基因启动子的克隆与瞬时表达分析

MOC1属于植物特有的GRAS家族蛋白基因,是调控植物腋芽形成发育的关键基因。启动子对基因转录效率起直接调控作用,其功能分析可以精确定位基因的表达部位、发育阶段和调控机制,克隆甘蔗腋芽形成发育关键基因ScMOC1的启动子序列,研究其功能对该基因表达调控机制具有重要意义。本研究以我国主栽甘蔗品种新台糖22号(ROC22)的基因组DNA为模板,通过基因组步移和巢式PCR技术克隆到ScMOC1起始密码子ATG上游1874 bp的启动子序列。PlantCARE在线分析预测表明,该序列包含多个真核生物启动子必需的核心元件TATA-box、CAAT-box以及与光响应、激素响应和分生组织表达等相关的顺式作用元件,推测ScMOC1启动子可通过激素诱导调控ScMOC1表达,且该启动子可能通过分生组织表达顺式调控元件CAT-box参与ScMOC1对甘蔗分蘖的调控。将获得的启动子序列替换pBI121质粒中的CaMV35S启动子驱动下游GUS基因表达进行活性分析,结果表明:本研究克隆的启动子片段能驱动GUS基因在甘蔗嫩叶中瞬时表达。5′缺失分析表明该启动子的基础启动子序列在起始密码子ATG上游350～500 bp之间。该结果为后续ScMOC1的调控机制研究奠定了良好的基础。     

IL35慢病毒质粒的提取

[目的]构建可以大规模提取IL35的新型质粒p LVX-IRES-Zs Green1-mus-IL35。[方法]质粒p LVX-IRES-Zs Green1和p UC57-mus-IL35-拼接用XhoⅠ和NotⅠ进行双酶切,将回收纯化的目的片段mus-IL35-拼接(NotⅠ/XhoⅠ)与回收纯化的载体p LVX-IRES-Zs Green1(NotⅠ/XhoⅠ)连接,连接产物命名为p LVX-IRES-Zs Green1-mus-IL35-拼接。连接产物转化DH5α感受态细胞,涂布LB Amp平板,37℃温箱培养过夜。[结果]检测慢病毒p LVX-IL35滴度为:6×10~7TU/ml,提取质粒浓度为1～2 mg/ml。鉴定引物为测序的通用引物,上游引物和下游引物离MCS区域加上目的序列,目的PCR条带大约1 600 bp,送鉴定正确菌液测序。测序结果比对正确。[结论]采用新型超量无内毒素质粒提试剂盒,可以大规模方便快速提取相关质粒。     

膜蛋白KCNN1在昆虫细胞Sf9中的表达与纯化

目的:利用昆虫细胞表达系统真核表达并纯化小电导钙激活钾离子通道蛋白1(KCNN1)。方法:以基因重组方法构建杆状病毒穿梭质粒reBacmid-KCNN1,将其转染至杆状病毒/Sf9细胞表达系统表达目的蛋白,并用Western印迹鉴定KCNN1的表达水平;用Ni-IDA-Sepharose CL-6B亲和层析柱纯化裂解细胞上清中的KCNN1,并用Western印迹鉴定纯化结果。结果:KCNN1在Sf9细胞中高效表达,通过亲和层析获得了纯化的KCNN1。结论:膜蛋白KCCN1在昆虫细胞Sf9中的表达与纯化,为深入研究其分子生物学功能提供了材料,也为全长膜蛋白的体外表达提供了一套可借鉴的实验方法。     

小鼠基质重塑相关7(MXRA7)基因产物在肝内互作蛋白质的鉴定（英文）

基质重塑相关7(matrix remodeling associated 7,MXRA7)基因于2002年被命名,但无论在人类或其他动物体系,该基因或其蛋白质产物的功能均未知。直至我们最近的研究表明,该基因可能参与眼睛发育或肝损伤及修复。在本研究中,应用酵母双杂交策略,用小鼠MXRA7诱饵载体对小鼠肝cDNA文库进行筛选,发现23种蛋白质(MUP1, Cpt1a, Mat1a, aldh1l1, Cytb, H2-K1, Psmb1, marc2, Atp5j2, Sec24D, Trf, Rdh7, Apoe, Glud1, Gmfb, Alb, Hdlbp, Pzp, Etnk2, Nrn1, Serpina1a, Apoa2, GNMT)可能直接或间接地与MXRA7蛋白发生相互作用。其中,主要尿蛋白1(major urinary protein,MUP1)或其同家族蛋白质占所有候选克隆的1/6,提示其很可能是小鼠肝内与MXRA7蛋白有较强相互作用的蛋白质。通过基因重组在Hepa 1-6肝癌细胞系中同时过表达MXRA7和MUP1蛋白,荧光染色证明这两种蛋白质在细胞内共定位,应用抗MXRA7或MUP1的抗体进行Pull-down检测,则证明二者共同存在于细胞裂解液中。另外,重组MXRA7蛋白和MUP1蛋白在无任何其他蛋白质的缓冲液体系中直接形成复合体。因此,至少在小鼠肝组织体系中,MXRA7蛋白可能通过与MUP1等蛋白质的相互作用而发挥作用。     

A three-dimensional model of the human transglutaminase 1: insights into the understanding of lamellar ichthyosis

The stratum corneum, the outer layer of the epidermis, serves as a protective barrier to isolate the skin from the external environment. Keratinocyte transglutaminase 1 (TGase 1) catalyzes amide crosslinking between glutamine and lysine residues on precursor proteins forming the impermeable layers of the epidermal cell envelopes (CE), the highly insoluble membranous structures of the stratum corneum. Patients with the autosomal recessive skin disorder lamellar ichthyosis (LI) appear to have deficient cross-linking of the cell envelope due to mutations identified in TGase 1, linking this enzyme to LI. In the absence of a crystal structure, molecular modeling was used to generate the structure of TGase 1. We have mapped the known mutations of TGase 1 from our survey obtained from a search of PubMed and successfully predicted the impact of these mutations on LI. Furthermore, we have identified Ca²⁺ binding sites and propose that Ca²⁺ induces a cis to trans isomerization in residues near the active site as part of the enzyme transamidation activation. Docking experiments suggest that substrate binding subsequently induces the reverse cis to trans isomerization, which may be a significant part of the catalytic process. These results give an interpretation at the molecular level of previously reported mutations and lead to further insights into the structural model of TGase 1, providing a new basis for understanding LI. Figure Ribbon image of the model of the human TGase 1 structure. The side chains of residues reported to be mutated in patients with LI (34 amino acid mutation sites) are shown as spheres. This paper is dedicated to the memory of Dr. Peter M. Steinert (April 7, 2003).     

LIN28A在GT1-7细胞中过表达对性发育相关基因的影响

[目的]在GT1-7细胞过表达LIN28A,研究其与性发育相关基因表达是否存在调控关系; RNA-seq发现LIN28A参与调控性发育的信号通路和基因。[方法]构建LIN28A慢病毒过表达载体,转染GT1-7细胞,Real-Time PCR检测LIN28A和性发育相关基因在mRNA水平表达变化;将过表达LIN28A的GT1-7细胞进行RNA-seq、生物信息学分析、Real-Time PCR验证,找到影响性发育的信号通路和基因。[结果]与对照相比,LIN28A在GT1-7细胞过表达18倍(P <0. 001),KISS1在mRNA水平显著升高(P <0. 01); KEGG分析,LIN28A相关的差异基因在MAPK信号通路差异显著,MAPK通路筛选到多个性发育相关基因(Fgf21、JUN、Cyp1a1、Rasgrp2),Real-Time PCR验证它们在mRNA水平差异显著(P <0. 05)。[结论]成功构建LIN28A慢病毒过表达载体,LIN28A在GT1-7细胞中过表达会促进KISS1的表达,并且LIN28A可能通过MAPK通路调控性发育。     

Novel transglutaminase 1 mutations in patients affected by lamellar ichthyosis

Lamellar Ichthyosis (LI) is a form of congenital ichthyosis that is caused by mutations in the TGM1 gene that encodes for the transglutaminase 1 (TG1) enzyme. Functional inactivation of TG1 could be due to mutations, deletion or insertions. In this study, we have screened 16 patients affected by LI and found six new mutations: two transition/transversion (R37G, V112A), two nonsense mutations and two putative splice site both leading to a premature stop codon. The mutations are localized in exons 2 (N-terminal domain), 5, 11 (central catalytic domain), and none is located in the two beta-barrel C-terminal domains. In conclusion, this study expands the current knowledge on TGM1 mutation spectrum, increasing the characterization of mutations would provide more accurate prenatal genetic counselling for parents at-risk individuals.     

miR-490-3p通过靶向调控TGFBR1抑制非小细胞肺癌细胞的增殖和侵袭

目的:以非小细胞肺癌A549细胞为模型,探讨miR-490-3p在肺癌发生发展过程中的作用及其调控机制。方法:通过miRBase数据库获得miR-490-3p序列,设计miR-490-3pmimics并转染A549细胞,CCK8、细胞划痕及Transwell实验分别检测miR-490-3p过表达对A549细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响;使用miRwalk在线工具预测miR-490-3p可能的调控基因,通过实时荧光定量PCR及Western印迹对候选调控基因进行筛选,最后通过双萤光素酶报告基因实验验证miR-490-3p与调控基因之间的靶向关系。结果:过表达miR-490-3p可显著抑制A549细胞的增殖、侵袭和迁移能力;在预测的miR-490-3p候选靶基因中,选择与细胞增殖、迁移等表型相关的RASAL2、TGFBR1、PAPPA、HMGA2、TGFA靶基因进行实时荧光定量PCR及Western印迹筛选,结果仅TGFBR1基因在mRNA和蛋白水平的表达与miR-490-3p水平呈负相关,且双萤光素酶报告实验证实miR-490-3p可直接与TGFBR1的3'-UTR结合并抑制其表达。结论:miR-490-3p通过靶向调控TGFBR1的表达抑制非小细胞肺癌A549细胞的增殖和侵袭。     

可诱导型敲低PICH的MDA-MB-231细胞系的构建及鉴定

目的:构建稳定表达可诱导型polo样激酶1相关检查点解旋酶(PICH)短发夹RNA(shRNA)的三阴乳腺癌细胞系MDA-MB-231,并通过检测加入诱导剂后细胞的增殖评价敲低效果。方法:设计并合成2条特异靶向PICH的shRNA序列,用分子克隆技术构建pLKO.1-tet-on-shPICH-Puromycin质粒,经菌落PCR及基因测序验证;慢病毒包装并感染细胞,通过抗性筛选获得嘌呤霉素抗性的细胞;经强力霉素(DOX)诱导表达后,Western印迹检测PICH的敲低效果,并通过MTT法对细胞增殖进行检测。结果:菌落PCR凝胶电泳及DNA测序结果显示pLKO.1-tet-on-shPICHPuromycin质粒构建成功;Western印迹结果表明,在DOX诱导下,MDA-MB-231细胞中的PICH蛋白质表达下降,表明可诱导型PICH稳定敲低细胞系构建成功;进一步实验结果显示,MDA-MB-231细胞的增殖随PICH的表达下调而受到显著抑制。结论:构建了可诱导稳定敲低PICH的三阴乳腺癌细胞系MDA-MB-231,为进一步研究PICH在三阴乳腺癌中的作用以及具体的分子机制奠定了实验基础。