B结构域糖基化位点对凝血因子Ⅷ分泌和活性的影响

目的:研究B结构域糖基化位点对凝血因子Ⅷ分泌和活性的影响。方法:通过反向PCR技术在凝血因子ⅧA2和A3结构域之间插入B结构域的糖基化序列,PCR后进行重组连接、质粒转化、克隆筛选、质粒抽提等步骤,构建重组人凝血因子Ⅷ载体,然后再通过活性检测试剂盒检测胞外分泌因子Ⅷ活性,用ELISA(双抗体夹心法)检测胞外分泌因子Ⅷ总表达,用Western印迹检测重组因子Ⅷ在胞内的总表达。结果:B结构域糖基化点的增加使得因子Ⅷ的胞外相对活性最高提高了1倍。结论:糖基化位点的加入可以增强因子Ⅷ的胞外活性,如果适当增加糖基化位点的长度和数量(单个糖基化位点重复出现或多个糖基化位点连接),可以进一步提高因子Ⅷ的胞外表达和活性。     

东方鲎Factor C中的结构域在结合脂多糖中的作用

Factor C是鲎血细胞中的一种丝氨酸蛋白酶原,因其能以高亲和力结合脂多糖(LPS),在医药产品的内毒素检测中起着重要的作用.以往研究表明处于N端的3个Sushi结构域对Factor C的LPS结合活性起着关键作用, 而Factor C N端的其他3个结构域,包括Cys-rich结构域、EGF-like结构域和Lectin-like结构域对LPS结合活性的影响尚不清楚.利用Bac-to-Bac昆虫细胞表达系统可使rFactor C及其4个截短的片段rCES123L,rCES123,rS123L 和rS123获得表达,并且可采用亲和层析柱将这5个重组表达产物纯化.通过测定5个重组表达产物的LPS结合活性及抑菌活性,可以确定Factor C的LPS结合位点位于S123区域.尽管Cys-rich结构域、EGF-like结构域和Lectin-like结构域中不存在LPS结合位点,但当这3个结构域同时存在时,可提高Factor C或CES123L的LPS结合能力,因此rCES123L具有与rFactor C非常相近的LPS结合能力.实验结果表明,rCES123L在昆虫细胞中的表达量比rFactor C高出4倍,预示出rCES123L在医药领域的应用前景.     

N-糖基化位点突变的人IFN-λ1在毕赤酵母中的表达、纯化及表征

IFN-λ1是Ⅲ型干扰素家族的一个成员,具有与Ⅰ型干扰素相似的功能。此前,我们已经从毕赤酵母表达获得了可溶性重组人干扰素-λ1。然而,毕赤酵母表达中的高糖基化带来了免疫原性,影响了蛋白质的生产纯化效率。为了克服这个缺点,文中构建了一种干扰素突变体 (rhIFN-λ1-Nm),定点突变潜在糖基化位点。AOX1启动子与α因子信号序列存在的情况下,用甲醇诱导成功地实现了rhIFN-λ1-Nm在毕赤酵母GS115胞外分泌表达。对rhIFN-λ1-Nm进行纯化,获得了纯度>98%的产品,并对糖化水平、分子量、二级结构、N末端序列等理化性质和生物活性进行了研究。研究结果表明,rhIFN-λ1-Nm糖基化水平明显降低,蛋白质生产纯化收率显著提高,而对结构和生物活性无影响;糖基化位点突变rhIFN-λ1可以被开发为IFN-λ1的替代品,有望发展成为未来的生物免疫制剂。     

N-糖基化位点突变的人IFN-λ1在毕赤酵母中的表达、纯化及表征（英文）

IFN-λ1是Ⅲ型干扰素家族的一个成员,具有与Ⅰ型干扰素相似的功能。此前,我们已经从毕赤酵母表达获得了可溶性重组人干扰素-λ1。然而,毕赤酵母表达中的高糖基化带来了免疫原性,影响了蛋白质的生产纯化效率。为了克服这个缺点,文中构建了一种干扰素突变体(rhIFN-λ1-Nm),定点突变潜在糖基化位点。AOX1启动子与α因子信号序列存在的情况下,用甲醇诱导成功地实现了rhIFN-λ1-Nm在毕赤酵母GS115胞外分泌表达。对rhIFN-λ1-Nm进行纯化,获得了纯度98%的产品,并对糖化水平、分子量、二级结构、N末端序列等理化性质和生物活性进行了研究。研究结果表明,rhIFN-λ1-Nm糖基化水平明显降低,蛋白质生产纯化收率显著提高,而对结构和生物活性无影响;糖基化位点突变rhIFN-λ1可以被开发为IFN-λ1的替代品,有望发展成为未来的生物免疫制剂。     

单增李斯特菌核糖核酸酶Rnase Ⅲ RncS氨基酸突变对其降解RNA活性的影响

为研究单增李斯特菌(LM)核糖核酸酶Rnase Ⅲ RncS氨基酸突变对RNA降解活性的影响。利用生物信息学软件分析单核细胞增生李斯特菌(LM)野毒株SB5中rncS基因编码的Rnase Ⅲ的结构域,并选择关键氨基酸利用基因重叠延伸PCR(SOE-PCR)技术对其进行了基因突变;然后将rncS突变基因片段D50A、E122A克隆至表达载体pET-32a(+),在大肠杆菌中利用IPTG进行诱导表达;应用SDS-PAGE和Western Blot鉴定重组蛋白的表达情况及其抗原特异性;通过体外酶活试验研究其对RNA降解活性的影响。结构域分析结果显示,LM-Rnase Ⅲ氨基酸序列含有1个双链RNA结合结构域(DSRM)和1个核酸酶结构域(RIBOc),其中结构域RIBOc含有5个活性位点。SDS-PAGE检测结果显示,表达的重组突变型Rnase Ⅲ -D50A和Rnase Ⅲ -E122 A蛋白相对分子质量均为42.5 kD,与理论值相符;Western blot分析表明重组突变型Rnase Ⅲ -D50A和Rnase Ⅲ -E122A蛋白可与LM阳性血清发生免疫学反应。体外酶活实验表明,Rnase Ⅲ发挥降解活性依赖于Mn2+或Mg2+,将其第50位天冬氨酸突变后,Rnase Ⅲ RncS的降解活性有所降低(P0.001);第122位谷氨酸突变后,Rnase Ⅲ RncS降解活性极显著下降(P0.0001),提示第122位谷氨酸是维持LM Rnase Ⅲ RncS酶活性的关键位点。     

ΦC31位点特异性整合酶DNA结合功能域的鉴定

DNA结合功能域的确定是阐明位点特异性重组酶整合机制的关键,而对酶DNA结合功能域进行突变研究是提高酶整合效率和整合特异性的重要方法.为了鉴定ΦC31位点特异性整合酶的DNA结合功能域,依据对ΦC31整合酶序列的生物信息学分析结果,利用PCR和克隆技术在pET22b原核表达载体上构建ΦC31整合酶重组截短突变体表达质粒,将获得的表达质粒转化入大肠杆菌BL21(DE3)菌株扩大培养并用IPTG诱导融合蛋白的表达,经镍柱纯化获得了纯度达90%以上的重组蛋白,分子量也与预期大小一致,Western印迹确定了重组蛋白的特异性.凝胶迁移滞后实验显示野生型以及截短突变体蛋白ΦC311-528、ΦC311-472、ΦC311-413能与细菌附着位点DNAattB和噬菌体附着位点DNAattP结合的条带,而截短突变体ΦC311-353、ΦC311-279、ΦC311-120观察不到相应的结合条带.6个截短突变体质粒在体内重组活性蓝白斑实验中均表现为蓝斑,显示出皆丧失体内重组活性.研究证实,ΦC31整合酶半胱氨酸富集域(第353～413位氨基酸)具有DNA结合的功能,而C末端缬氨酸富集区(第528～613位氨基酸)也与其重组活性相关.这为进一步了解ΦC31整合酶的结构与功能,最终引导其结构进化,提高其特异性和整合效率奠定了基础.     

N-糖基化修饰对热休克蛋白gp96免疫学功能的影响

文中旨在以N-糖基化位点突变的重组热休克蛋白gp96为对象,研究N-糖基化修饰对其免疫功能的影响。首先利用昆虫表达系统表达野生型和突变型gp96蛋白,并检测其糖基化水平。进一步通过体外和体内实验,利用流式细胞术和酶联免疫吸附试验 (Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA) 检测小鼠CD8+IFN-γ+ T细胞亚群和IFN-γ的分泌,查明糖基化对gp96抗原呈递功能的影响,进一步用ATPase试剂盒检测gp96的ATPase活性。最后通过小鼠免疫实验探究糖基化对gp96疫苗佐剂功能和活化流感疫苗特异性T细胞的影响。结果显示,N-糖基化修饰位点突变后,重组gp96蛋白总含糖量下降了27.8%。与野生型重组蛋白相比,突变gp96的抗原呈递能力减弱,同时ATPase活性明显降低。同时与野生型重组gp96相比,突变gp96佐剂活化流感疫苗特异性T细胞水平也明显减少。这些结果表明,N-糖基化修饰参与调节gp96的ATPase活性和抗原呈递功能,进而影响其疫苗佐剂功能,为开发基于gp96的佐剂疫苗提供了依据。     

一种分泌和活性改善的新型人凝血因子VIII变构体

甲型血友病基因治疗疗效受凝血因子VIII(FVIII)表达水平低下的制约。FVIII分泌低效,且活化产物的A2区易于自发脱落使其容易失活。犬属FVIII(cFVIII)的胞内Furin水解酶裂解位点变异,使其主要以单链多肽形式分泌,而人源FVIII(hFVIII)受Furin水解,主要以重链(HC)和轻链(LC)非共价二聚体形式分泌,这种差异使cFVIII分泌性和比活性均高于hFVIII。我们前期的工作在人源B结构域缺失型FVIII(hBDD-FVIII)HC的A2与轻链LC的A3区引入链间二硫键表明,HC和LC二聚体的分泌性得到改善,活化产物稳定性和血浆凝血活性提高。本文构建一种新型hBDD-FVIII变构体F8C-RH,包含链间二硫键突变M226C/D1828C和Furin水解位点突变R1645H。培养的CHO和BHK细胞转基因表明,F8C-RH的分泌性和活性有明显改善。小鼠门静脉注射肝靶向转基因,血浆F8C-RH浓度和凝血活性均明显升高。为进一步腺相关病毒(AAV)载体转F8C-RH的甲型血友病基因治疗研究提供了依据。     

苏云金芽胞杆菌HD-73菌株sigE基因敲除突变株的构建与特点

SigE因子是芽胞杆菌芽胞形成过程中起重要作用的sigma因子,它控制着众多芽胞形成相关基因的表达.在苏云金芽胞杆菌中,Cryl等杀虫晶体蛋白的表达也受SigE因子的控制.本研究利用同源重组技术构建了苏云金芽胞杆菌库斯塔克亚种标准菌株HD-73 sigE缺失突变株.研究表明:突变株衰亡期提前,丧失了形成芽胞和晶体的能力:cryIAa指导的β-半乳糖苷酶活性分析表明sigE基因对crylAa基因的转录有较大影响.利用载体pHT315携带sigE所在操纵子spoIIG及其启动子序列在突变株中表达,使突变株恢复了产生芽胞和形成杀虫晶体的能力,生长基本恢复正常,这些结果表明SigE因子是Bt库斯塔克亚种菌株产生芽胞和形成晶体所必需的.     

介导BLM解旋酶细胞核定位的关键氨基酸位点鉴定

BLM解旋酶是人RecQ DNA解旋酶家族重要成员之一,在机体的DNA复制、重组、损伤修复以及维护基因组稳定性等方面发挥重要作用。早期研究表明,BLM解旋酶通过自身携带的核定位信号（nuclear localization signal, NLS）进入细胞核,但是介导其细胞核定位的关键氨基酸位点尚不清楚。本研究构建了BLM解旋酶C端(aa642 1417)截短体克隆,首先通过截短表达的方法确证其NLS结构域。在此基础上,构建重组真核表达载体pEGFP NLS/BLM NES/Rev,通过观察BLM NLS碱性氨基酸位点突变对EGFP NLS/ BLM NES/Rev融合蛋白细胞核定位的影响,以此快速鉴定NLS中介导BLM解旋酶细胞核定位的关键氨基酸位点。结果表明,BLM(aa642 1417) C端截短体具有与全长BLM解旋酶相同的细胞核定位,同时确证1344RSKRRK1349是BLM解旋酶NLS结构域的活性位点,且具有与SV40 NLS相同的核输入能力。氨基酸位点突变试验结果表明,R1344A、K1346A、R1348A和K1349A点突变均减少了EGFP NLS/BLM NES/Rev和EGFP BLM(642 1417)融合蛋白的细胞核定位。因此,这4个位点是介导BLM解旋酶细胞核定位的关键氨基酸位点。此结果为后续研究BLM解旋酶细胞核定位的分子机制奠定了基础。     

GP73及其糖基化修饰对肝癌细胞HepG2炎症相关分子信号通路的影响

目的:通过构建高尔基体膜蛋白73(GP73)氨基酸序列109、144位糖基化位点双突变真核表达质粒,研究GP73及其糖基化修饰对肝癌细胞炎症相关分子信号通路的影响。方法:根据GP73的DNA序列,设计合成2对针对GP73氨基酸序列109、144位糖基化位点突变的PCR引物,以本实验室构建的野生型质粒pc DNA3-Flag-GP73为模板,构建GP73的109、144位糖基化位点双突变质粒pc DNA3-Flag-GP73(DM);用脂质体将此双突变质粒转染293T细胞,用糖蛋白染色和免疫印迹检测该质粒在细胞中的表达情况,用双萤光素酶报告基因实验检测GP73及其糖基化修饰对Hep G2细胞中NF-κB转录激活的影响。结果:糖蛋白染色和免疫印迹结果证实构建的双突变质粒pc DNA3-Flag-GP73(DM)能够表达GP73双糖基化位点突变的蛋白,且糖基化位点的突变使GP73的糖基化修饰完全缺失;双萤光素酶报告基因实验结果表明,野生型GP73能够激活Hep G2细胞中NF-κB的转录活性,而双糖基化位点突变会使GP73失去此激活作用。结论:构建了GP73双糖基化位点突变的真核表达质粒pc DNA3-Flag-GP73(DM)。GP73参与激活肝癌细胞炎症信号通路,糖基化修饰对于GP73发挥此作用是必不可少的。     

点突变对高加索乳杆菌醇脱氢酶酶活的影响

从高加索乳杆菌基因组中克隆醇脱氢酶基因,构建重组表达菌后发现不同转化子具有不同的活性,测序结果表明在部分位点发生了点突变.结合生物信息学知识通过对醇脱氢酶结构与作用机理分析,认为在酶关键位点的变变对酶的活性影响较大,而非关键位点的突变对酶活的影响虽明显降低,但其突变的数目可能对酶活的影响呈现一定的累加效应.其中活性最高的重组菌表达了一个可将苯乙酮高选择对映还原成(S)-笨乙醇的醇脱氢酶,该研究结果为酶的定向进化研究提供了理论依据.     

CYP7A1基因-204位点A/C变异对启动子活性的影响

CYP7A1（cholesterol 7α-hydroxylase ）在胆固醇向胆汁酸代谢途径中起着至关重要的作用.为研究该基因启动子区-204位点A/C多态性是否影响基因表达, 利用荧光素酶作为报告基因,将含有A或C等位基因的启动子区片段分别正向和反向插入不含启动子的pGL3 basic质粒载体中,再以重组体转染4种细胞株,采用双荧光素酶报告基因检测系统测定酶活性并进行比较.实验结果表明,2种基因型的正向序列启动子活性均高于相应的反向序列,含有A等位基因的启动子片段活性比含有C等位基因的片段低约1/3.TRANSFAC数据库分析显示,当-204位点等位基因为C时,可能存在1个Zic3结合位点.研究结果提示,CYP7A1基因启动子区-204位点A/C变异可减少启动子活性从而影响基因表达,其原因可能为1个潜在的Zic3结合位点的丧失.     

枯草芽胞杆菌fmbj SrfAC-A结构域的活性测定

[目的]在体外研究surfactin合成酶的A结构域,为获得新的surfactin类似物奠定基础.[方法]本文从枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)fmbj中克隆出surfactin合成酶第7个模块的A结构域基因(SrfAC-A),与表达质粒pET-23a相连后在大肠杆菌表达系统中表达,用Ni-NTA亲和柱对重组蛋白SrfAC-A进行分离纯化后测定其活性.[结果]克隆所得的A结构域对Ile有选择活性,而对其他氨基酸基本无活性.[结论]Surfactin合成酶中的A结构域能在体外独立行使其选择底物氨基酸的功能.     

尿激酶催化结构域S356A突变体在毕氏酵母中的表达、纯化及结晶

采用定位突变和重叠延伸PCR方法扩增尿激酶催化结构域基因片段,将其克隆至表达栽体pPICZαA上,转化毕氏酵母X-33.重组蛋白通过阳离子琼脂糖柱纯化、凝胶层析柱检测,纯度达到99%以上,该重组的尿激酶催化结构域(C279A/N302Q/S356A)不具有丝氨酸蛋白酶活性.用气相扩散法获得蛋白晶体,其衍射分辨率迭1.77(A),结构解析发现在其复合物结构中有三个抑制剂分子苯甲醚.     

汉滩病毒包膜糖蛋白糖基化位点突变体重组假病毒的构建及初步鉴定

目的：为进一步研究汉坦病毒包膜糖蛋白的糖基化与病毒的感染性和免疫原性等的关系,构建含有汉滩病毒（HTNV）囊膜糖蛋白（GP）糖基化位点突变体的重组假病毒。方法：利用定点突变的方法,分别突变了HTNV 76-118株的5个N-糖基化位点并克隆入慢病毒表达载体,与包装质粒共转染293T细胞,构建5株重组假病毒。感染HEK293细胞后,进行RT-PCR鉴定及免疫荧光检测。结果：经测序显示构建的含有N-糖基化位点突变体的5个重组假病毒原序列中的天冬酰胺（N）均被置换为谷氨酰胺（Q）。RT-PCR结果显示5个重组假病毒均有HTNV GP基因的表达。免疫荧光检测5个重组假病毒均可表达HTNV的Gn和Gc蛋白。结论：成功构建了含有HTNV包膜糖蛋白糖基化位点突变体的5个重组假病毒,分别命名为rLV-M1、rLV-M2、rLV-M3、rLV-M4和rLV-M5。本研究为明确N-糖基化对汉坦病毒生物学活性的影响提供了有利的研究工具,并为汉坦病毒疫苗及致病机理的进一步研究打下了一定的基础。     

苏云金芽胞杆菌G03 spoIVF操纵子敲除对芽胞和晶体形成的影响

spoIVF是一个普遍存在于芽胞杆菌中的操纵子。在枯草芽胞杆菌中,它编码的两个蛋白是芽胞形成所必需的。采用基因重组技术敲除了苏云金芽胞杆菌G03菌株中的spoIVF操纵子,构建了spoIVF缺失株G03(spoIVF-)。研究表明:该突变株丧失了形成芽胞和晶体的能力。lacZ基因与cry1Aa基因的启动子融合表达分析发现:突变株中的cry1Aa基因的活性严重降低。利用载体pSTK携带spoIVF操纵子在突变株中的表达,使突变株部分恢复了产胞和形成杀虫晶体蛋白的能力。这说明spoIVF操纵子是所必需的,同时该操纵子还影响σE因子控制的cry1Aa基因表达。     

重组腺相关病毒(rAAV)介导的人凝血因子IX高活性突变衍生物在血友病B基因治疗研究中的应用

采用定点诱变技术,将R338A点突变引入人凝血因子Ⅸ基因,并构建于AAV载体上,以rHSV/AAV杂合辅助病毒系统介导制备rAAV-hFIX重组病毒,然后,经肌肉注射对血友病B小鼠进行治疗实验,观察该突变基因在小鼠体内的表达、活性以及机体对该突变衍生物的免疫反应与治疗效果.结果显示:(i)治疗小鼠体内可检测到hFIX-R338A突变衍生物的存在,并持续15周以上;(ii)突变衍生物hFIX-R338A在小鼠血浆中的凝血活性达(34.2±5.23)%,显著高于野生型Ⅸ因子凝血活性((14.27±3.4)%);(iii)治疗小鼠体内未检测到抗Ⅸ因子突变衍生物抗体的存在;(iv)未发现与治疗相关的局部及全身性毒副作用.提示:以AAV介导人凝血因子Ⅸ高活性突变衍生物hFLX-R338A基因治疗可能成为替代野生型Ⅸ因子进行血友病B基因治疗的一个更为有效的途径.     

FHL2转录激活结构域的定位

LIM蛋白家族成员FHL2 (fourandhalfLIMdomainprotein)在转录调节、细胞凋亡及肿瘤的发生发展中都起着重要作用。利用GAL4转录因子中的DNA结合结构域 (DBD)和含有与DBD结合序列的荧光素酶报告基因(GAL4 LUC)构建了哺乳动物细胞转录激活系统 ,并利用该系统定位了FHL2的转录激活结构域。首先将GAL4 DBD序列以正确读框插入到pcDNA3载体的多克隆位点中 ,构建成真核表达载体pDBD ,再将野生型FHL2及其不同片段以正确读框与pDBD中GAL4 DBD序列融合 ,构建成野生型FHL2及其缺失突变体表达载体。将这些表达载体分别瞬时转染 2 93T胚胎肾细胞 ,野生型FHL2及其缺失突变体都得到了表达。利用GAL4 荧光素酶报告基因对野生型FHL2及其不同突变体的转录激活活性检测表明 ,在 2 93T胚胎肾细胞和乳腺癌MCF 7细胞中 ,野生型FHL2具有转录激活活性 ,缺失N端半个LIM结构域使FHL2转录激活活性降低 ,缺失C末端第二个LIM结构域对FHL2的转录激活功能影响不大 ,缺失C末端最后一个LIM结构域则使FHL2的转录激活功能完全丧失 ,而C末端缺失 2个LIM结构域使FHL2转录激活活性又有所恢复。这说明FHL2C末端最后一个LIM结构域对其转录激活功能是必需的 ,而C末端第二个LIM结构域可能对FHL2的转录激活功能有负调控作用 ,这种负调控作用取决于     

粉纹夜蛾颗粒体病毒增强蛋白锌离子结合域定点突变

粉纹夜蛾颗粒体病毒（Trichoplusia ni granulovirus, TnGV）增强蛋白（enhancin）具有增强病毒感染力的作用。该蛋白包含一个多种杆状病毒增强蛋白都具有的保守结构域HELGH,是典型的金属蛋白酶锌离子结合域,但该结构域对增强蛋白生物活性的重要性尚未得到研究。本研究通过定点突变构建了该结构域的5个氨基酸分别突变为2种不同氨基酸的共10种增强蛋白突变体基因,并用杆状病毒载体进行了重组表达。活性测定发现,10种突变型增强蛋白大部分都丧失了野生型增强蛋白所具有的降解粉纹夜蛾幼虫围食膜粘蛋白的生物学功能,只有1种（第4位G突变为A）保留该生物学活性。这一结果表明锌离子结合域对增强蛋白生物活性具有重要作用,也提示增强蛋白确是一种金属蛋白酶。