多二硫键蛋白在大肠杆菌中的表达研究

真核生物的许多蛋白富含二硫键。由于大肠杆菌细胞质中含有二硫键还原酶,利用大肠杆菌生产具有生物活性的重组二硫键蛋白充满挑战。近年来,SHuffle菌株、超氧化性细胞的相继问世,利用分子伴侣或引入二硫键从头形成体系,使多二硫键蛋白在大肠杆菌中的表达成为可能。简要概述了野生型大肠杆菌细胞周质和经遗传改造的工程菌细胞质中二硫键的形成机制,并着重介绍了近年来重组二硫键蛋白表达策略的最新研究进展,对利用大肠杆菌反应器生产富含二硫键蛋白起指导意义。     

人源抗狂犬病毒单链二硫键稳定抗体的重组设计与表达

以人源抗狂犬病毒糖蛋白母本单链抗体ScFv为模板,利用PCR点突变分别在重链FR可变区VH(44)和轻链FR可变区VL(100)分别引入一个半胱氨酸,成功构建了重组单链二硫键稳定抗体基因。连接pET22b( )载体,转化入E.coli BL21(DE3)得到工程菌,IPTG诱导表达。体外复性并经Ni-NTA亲和层析对目的蛋白ScdsFv进行纯化;利用荧光抗体实验和ELISA检测抗体活性及稳定性。结果表明重组ScdsFv蛋白实现了原核高效表达,通过体外复性和Ni-NTA柱纯化获得纯度大于90%的ScdsFv蛋白。荧光抗体实验和ELISA结果表明ScdsFv具有特异的抗原结合活性,与母本ScFv比较,稳定性有明显提高。这种具有特异抗原结合活性的稳定ScdsFv蛋白的获得为其进一步的功能研究提供了材料。     

蛋白质二硫键异构酶相关蛋白A的表达及性质的研究

克隆了Aspergillus niger T21中的蛋白质二硫键异构酶相关蛋白A（PRPA）基因,并将它插入pET23b表达载体。在E. coli中表达时,PRPA占菌体总蛋白的34%。经过超声破细胞、硫酸铵分级沉淀和离子交换层析获得了纯度大于90%的重组蛋白。PRPA有二硫键异构酶活性。在PRPA存在下,变性和还原的溶菌酶复性率和复性速度降低,电泳结果表明溶菌酶聚集增多。荧光结果表明PRPA表面有较多的疏水基团。     

抗人黑色素瘤单链抗体基因在大肠杆菌中的融合表达

应用RT-PCR技术从分泌抗人黑色素瘤单克隆抗体的杂交瘤细胞HB8760中克隆了抗体轻、重链可变区基因,用(Gly₄Ser)₃连接肽基因将V_H、V_L连接成ScFv基因,并进行了序列测定。ScFv基因全长927bp,其中VH基因长360bp,编码120个氨基酸,V_L基因长324bp,编码108个氨基酸。在大肠杆菌融合表达载体pGEX-4T-1中表达了GST-ScFv融合蛋白,表达产量占菌体总蛋白的29%。凝血酶消化后的产物具有黑色素瘤细胞结合活性。     

外源蛋白在芽孢杆菌中分泌表达的研究进展

芽孢杆菌是很有潜力的分泌型基因工程宿主菌。本文概述了利用芽孢杆菌分泌表达外源基因时,影响目的蛋白产率的一些主要因素,如蛋白酶水解作用、缺乏适宜的分子伴侣、信号肽的选择不当等,并讨论了相应的解决对策。     

Thermobifida fusca角质酶突变体D204C/E253C高效可溶表达及其应用

Thermobifida fusca角质酶突变体D204C/E253C是通过在野生型角质酶中引入二硫键获得的热稳定性突变体.由于二硫键的引入,导致突变体D204C/E253C在表达过程中,易错误折叠形成大量包涵体,可溶表达比率极低.这极大地限制了其发酵制备以及在PET纤维改性中的应用.为了加强突变体D204C/E253...     

人蛋白质二硫键异构酶Cdna基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

从人胚胎肝组织中分离纯化出总RNA,在总RNA中提取mRNA,经逆转录得到cDNA第一条链,并以之为模板和相应寡聚脱氧核苷酸为引物．进行PCR合成人蛋白质二硫键异构酶(Proteim disulfide isomerase,PDI)cDNA基因,将所得cDNA克隆到质粒pUCl8上,转化大肠杆菌DH5a细胞,进行诱导表达筛选和活性筛选。将筛选的基因克隆到载体pBV220上,在大肠杆菌细胞中表达,产物以溶解形式在胞浆中表达。表达产物经硫酸铵分级沉淀和DEAE Sepharose Fast Flow柱层析分离,产物的纯度与活性分别为90％、1100u／g。     

外源基因在大肠杆菌中表达的研究进展

大肠杆菌是外源基因表达的首选体系.大肠杆菌中外源蛋白可定位于胞内、周质或胞外培养基中.按照重组蛋白的可能命运,综述了最近几年大肠杆菌表达体系的研究进展.     

大肠杆菌表达的重组人骨形成蛋白-7的复性

带有pBV221-hBMP-7的E．coli表达得到的rhBMP-7以不溶的包涵体形式存在,用高浓度的变性利溶解后,经过DEAE-FF纯化,得到高纯度的目的蛋白,达95％以上。分别用尿素浓度梯度降低法、添加促复性剂及人工分子伴侣法对蛋白质进行复性,并通过不同方法对复性结果进行比较。Western blot中辉度扫描结果显示,GSH／GSSG法样品二聚体／单体比例为79．5／20．5,尿素浓度梯度降低法二聚体／单体比例为73．6／26．4,表明GSH／GSSG法复性样品溶液上清中含较高比例的蛋白质二聚体。根据不同复性样品对NIH3T3细胞ALP活性影响大小的比较结果,氧化还原剂最有助于二聚体的形成,蛋白质活性最高。     

羽衣甘蓝类蛋白质二硫键异构酶PDIL1-2的基因克隆及蛋白表达分析

以羽衣甘蓝（Brassica oleracea var.acephala）自交不亲和系（S13-bS13-b）为试材,利用RT-PCR和RACE的方法从柱头中分离类蛋白质二硫键异构酶BoPDIL1-2基因。将BoPDIL1-2编码区的序列构建到原核表达载体pET-14b上,并转化到大肠杆菌中进行原核表达与纯化;用纯化后的蛋白免疫小鼠,制备BoPDIL1-2多克隆抗体;通过免疫印迹法检测BoPDIL1-2在不同组织及不同发育阶段柱头的表达情况。氨基酸序列比对分析结果显示,羽衣甘蓝BoPDIL1-2与油菜BnPDIL1-2、拟南芥AtPDIL1-2的一致性分别是97.3%和85.5%。SDS-PAGE结果显示,在分子量58 kD处有BoPDIL1-2蛋白特异性地诱导表达。免疫印迹结果显示BoPDIL1-2在羽衣甘蓝柱头中特异表达,而且在柱头发育早期表达量较低,在开花期柱头表达量较高。     

Mn-SOD与抗癌胚抗原单链抗体基因的融合及高效表达

将Ｍｎ－ＳＯＤ与抗癌胚抗原（ＣＥＡ）单链抗体基因（Ｓｃ－Ｆｖ ｇｅｎｅ）融合,重组到含Ｔ７启动子的表达载体ｐＥＴ－２２ｂ（＋）中,构建表达质粒ｐＥＴＭｎ－ＳＯＤ－ＳｃＦｖ,并转化大肠杆菌ＢＬ２１（ＤＥ３）,进行高效表达,表达物占菌体可溶性总蛋白的２４％。ＳＤＳ－ＰＡＧＥ和蛋白质和迹图谱显示表达物分子量为４５ｋＤ与融合基因编码蛋白质的理论值相符。该蛋白质在大肠杆菌中为泌型表达有利于纯化。ＲＩＡ测定表     

鸡β-防御素7在大肠杆菌中的表达及活性分析

【目的】根据鸡β-防御素7(Gal-7)的成熟肽基因序列合成基因,构建表达Gal-7的大肠杆菌工程菌,研究重组鸡防御素Gal-7成熟肽的体外生物活性。【方法】将合成的gal-7基因克隆到大肠杆菌表达载体pGEX-6p-1中,得到重组质粒pGEX-6p-gal7,转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达得到含GST标签的融合蛋白GST-Gal7;之后用Prescission蛋白酶将GST标签切除,并对成熟肽进行质谱分析;再利用琼脂打孔扩散法检测Gal-7成熟肽的体外抑菌活性,用2倍稀释法测定对指示菌的最低抑菌浓度。【结果】成功构建Gal-7大肠杆菌异源表达工程菌,表达纯化的重组Gal-7成熟肽质谱鉴定分子量为5 516 Da,其对黄色微球菌(NCIB 8166)、金黄色葡萄球菌(ATCC 25923)、粪肠球菌(ATCC 29212)、大肠杆菌(CMCC 44102)均有抑菌活性,最低抑菌浓度分别为16.875、67.5、67.5、135 mg/L。【结论】获得表达鸡Gal-7成熟肽的大肠杆菌工程菌,并且切除GST标签的Gal-7成熟肽具有生物活性。     

豆豉纤溶酶基因在大肠杆菌中的可溶性表达及纯化(英文)

豆豉纤溶酶是从豆豉中发现的新型纤溶酶.从枯草杆菌DC-12中提取总DNA,PCR法扩增pro-DFE基因.将pro-DFE基因插入载体pET-32a,构建表达质粒pET-pro-DFE,转化大肠杆菌BL21(DE3),对重组菌株进行变温诱导表达,重组菌株于37℃培养至OD600为0.6时,加入终浓度为0.4mmol/L的IPTG于24℃进行诱导,SDS-PAGE显示可溶性重组融合蛋白约占重组蛋白的60%.且少量融合重组蛋白发生自切割,形成成熟的豆豉纤溶酶,破菌上清中含有成熟的豆豉溶栓酶,纤溶活性为200IU/mL.重组酶经纯化后比酶活为1280IU/mg.     

受溶氧浓度调控的新型大肠杆菌表达系统

利用透明颤菌(Vitreoscilla sp.)的血红蛋白基因在大肠杆菌中的转录过程受环境溶氧浓度调控,在贫氧条件下基因转录被激活的性质,构建了一个在贫氧条件下能高效表达外源基因的新型大肠杆菌表达系统。该表达系统包括一个古血红蛋白基因启动子元件控制T7RNA聚合酶基因表达的低拷贝质粒的宿主菌GJ100和另一个T7启动子控制外源基因表达的质粒载体。研究结果表明大肠杆菌本身的硫氧还蛋白,原核生物的金黄色葡萄球菌A蛋白IgG结合区(ZZ),真核生物的蛇神经毒素融合蛋白,鲑鱼降钙素六聚体,人白细胞介素Ⅱ和人尿激酶原等基因均能在该系统中获得高效表达。重组蛋白表达的水平可达细胞总蛋白的30％以上。     

黄芪UGPase cDNA克隆、分析及其在大肠杆菌中的表达

在已报道的UGPase的植物cDNA序列基础上,从膜荚黄芪（Astragalus membranaceus(Fisch.)Bunge)毛状根中分离了此酶的cDNA。此cDNA全长为1831bp,推测编码分子量为51.5kD,等电点为6．01的由471个氨基酸残基组成的多肽。将此cDNA的开放阅读框载入质粒pET28(a)^ 并转入大肠杆菌（Escherichia coli)BL21。SDS－PAGE表明此酶已经在E.coli中获得大量表达,表达量约为总细菌蛋白的40％。酶活分析表明,转化菌中UGPase的活性经非转化菌高0．50－3．27倍,证明此cDNA 可以在原核生物中获得表达。Northern blot表明UGPase在黄芪的根,茎,叶及毛状根中均有表达,在根及毛状根中表达量较高,证明了此酶主要分布于植物贮藏组织的报道。     

黄芪UGPase cDNA克隆、分析及其在大肠杆菌中的表达

在已报道的UGPase的植物cDNA序列基础上,从膜荚黄芪( Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge)毛状根中分离了此酶的cDNA.此cDNA全长为1 831 bp,推测编码分子量为51.5 kD、等电点为6.01的由471个氨基酸残基组成的多肽.将此cDNA的开放阅读框载入质粒pET28(a)+并转入大肠杆菌( Escherichia coli ) BL21.SDS-PAGE表明此酶已经在 E.coli 中获得大量表达,表达量约为总细菌蛋白的40%.酶活分析表明,转化菌中UGPase 的活性比非转化菌高0.50～3.27倍,证明此cDNA可以在原核生物中获得表达.Northern blot表明UGPase在黄芪的根、茎、叶及毛状根中均有表达,在根及毛状根中表达量较高,证明了此酶主要分布于植物贮藏组织的报道.     

Hsc66 and Hsc20, a new heat shock cognate molecular chaperone system from Escherichia coli.

The hscA and hscB genes of Escherichia coli encode novel chaperone and co-chaperone proteins, designated Hsc66 and Hsc20, respectively. We have overproduced and purified Hsc66 and Hsc20 in high yield in E. coli and describe their initial characterization including absorbance, fluorescence, and circular dichroism spectra. Immunoblot analyses of E. coli cultures using antisera to Hsc66 and Hsc20 raised in rabbits establish that Hsc66 and Hsc20 are constitutively expressed at levels corresponding to cell concentration approximately 20 microM and approximately 10 microM, respectively. The levels do not change appreciably following heat shock (44 degrees C), but a small increase in Hsc20 is observed following a shift to 10 degrees C. Purified Hsc66 exhibits a low intrinsic ATPase activity (approximately 0.6 min-1 at 37 degrees C), and Hsc20 was found to stimulate this activity up to 3.8-fold with half-maximal stimulation at a concentration approximately 5 microM. These findings suggest that Hsc66 and Hsc20 comprise a molecular chaperone system similar to the prokaryotic DnaK/DnaJ and eukaryotic hsp70/hsp40 systems. Sequence differences between Hsc66 and Hsc20 compared to other members of this chaperone family, however, suggest that the Hsc66/Hsc20 system will display different peptide binding specificity and that it is likely to be subject to different regulatory mechanisms. The high level of constitutive expression and the lack of a major response to temperature changes suggest that Hsc66 and Hsc20 play an important cellular role(s) under non-stress conditions.     

肺炎链球菌中青霉素结合蛋白PBP3在大肠杆菌中的可溶性表达及活性鉴定

【目的】克隆肺炎链球菌R6的pbp3基因,构建原核表达载体并转化大肠杆菌表达,为PBP3的结构及应用研究创造条件。【方法】利用PCR法克隆肺炎链球菌R6中N端截短的pbp3基因(15-413 aa),BamHⅠ和XhoⅠ酶切后插入pGEX-6p-1构建pGEX-6p-pbp3*表达质粒,在大肠杆菌BL21(DE3)中胞内表达GST-PBP3融合蛋白,Glutathione-Sepharose 4B column亲和纯化GST-PBP3融合蛋白,PreScission Protease切除GST标签,再次过谷胱甘肽亲和层析柱获得纯化的PBP3蛋白。利用PBP3对头孢喹诺的结合试验来鉴定表达蛋白是否有活性。【结果】经测序鉴定成功扩增出N端截短的pbp3基因,成功构建了pGEX-6p-pbp3*表达载体,并纯化出可溶性PBP3蛋白,而且有活性。【结论】肺炎链球菌pbp3基因原核表达系统的成功构建以及有活性重组蛋白的获得,为PBP3蛋白的结构及应用研究奠定了基础。     

大肠杆菌K88ac菌毛操纵子fae全基因的克隆、表达及生物学活性初步研究

目的：在体外克隆和表达猪肠产毒性大肠杆菌（ETEC）K88ae菌毛操纵子,触结构基因,并检测重组菌毛的相关生物学活性。方法：利用长PCR技术以猪ETECK88ae株C83902基因组DNA为模板扩增编码K88菌毛操纵子触基因,克隆入表达质粒载体pBR322,构建和筛选重组质粒pBR322-fae,转化至不含任何菌毛的大肠杆菌EP株;电镜观察重组菌表面菌毛表达情况;用热抽提法提纯表达的重组菌毛;用纯化菌毛免疫小鼠制备高效价抗血清;用SDS-PAGE和Western blot检测重组菌毛的抗原性,用细胞黏附和黏附抑制试验检测其生物学活性。结果和结论：在电镜下观察到重组菌表面大量表达K88ae菌毛,该重组菌与兔抗K88ae菌毛单因子阳性血清、鼠抗K88ac菌毛单克隆抗体均产生凝集反应;纯化菌毛经SDS-PAGE,结构单位菌毛呈单一的相对分子质量约26×10^3的蛋白条带;纯化菌毛免疫小鼠后可制备出高效价的鼠抗血清,玻板凝集试验和Western blot结果表明体外表达的K88ae菌毛具有与K88ae野生菌毛相同的抗原性;猪小肠上皮细胞系黏附和黏附抑制实验结果表明重组EP菌和野生菌株一样具有较强的黏附猪小肠上皮细胞系的能力,而且提纯重组菌毛制备出的鼠抗血清能有效抑制上述重组菌或野生菌株对猪小肠上皮细胞系的黏附结合。     

Isolation, renaturation, and formation of disulfide bonds of eukaryotic proteins expressed in Escherichia coli as inclusion bodies

Expression of recombinant proteins in Escherichia coli often results in the formation of insoluble inclusion bodies, In case of expression of eukaryotic proteins containing cysteine, which may form disulfide bonds in the native active protein, often nonnative inter- and intramolecular disulfide bonds exist in the inclusion bodies. Hence, several methods have been developed to isolate recombinant eukaryotic polypeptides from inclusion bodies, and to generate native disulfide bonds, to get active proteins. This article summarizes the different steps and methods of isolation and renaturation of eukaryotic proteins containing disulfide bonds, which have been expressed in E. coli as inclusion bodies, and shows which methods originally developed for studying the folding mechanism of naturally occurring proteins have been successfully adapted for reactivation of recombinant eukaryotic proteins. (c) 1993 John Wiley & Sons, Inc.