家蚕在干扰素基因工程中的贡献

干扰素(IFN)是人类有核细胞内固有的干扰素基因受到外源性因子刺激时所产生的具有抗病毒,抗肿瘤和急疫调节作用的蛋白质。干扰素基因工程的研究不仅对阐明干扰素基因结构表达原理有很大的理论意义,而且对大量生产这类有防病治病价值的蛋白质具有重大的社会效益和经济效益。目前人的IFN-α.β.γ基因工程均已获得成功(如表1)。     

干扰素基因

干扰素(IFN)是一类蛋白质,它作用于靶细胞产生抗病毒作用,它还具有抑制细胞生长和调节免疫功能等作用。干扰素的研究无论在理论上还是在临床应用上都有重要意义。随着基因工程技术的发展,用基因工程来研究和生产干扰素便成为科学家努力的目标了。目前,从一公斤大肠杆菌菌体可生产2克α-干扰素(IFN-α)。IFN-α基因在酵母中的表达也获得了成功。β-干扰素(IFN-β)及r-干扰素(IFN-r)的基因工程生产也已成功。干扰素基因工程的研究又促进两个方面的研究得到重要发展,一是干扰素基因结构的研究取得十分重要的进展;另一是干扰素的基因人工合     

新的干扰素的研究进展

干扰素自被发现以来,由于其广谱的抗病毒、抗肿瘤和免疫调控作用,受到日益关注.近年来又发现许多新的干扰素,其结构或功能与干扰素-α、β相似,但各有其特殊性,而且随着分子生物学和DNA重组技术的发展,这些新的干扰素基因均已被克隆.本文着重阐述了这些新的干扰素的生物学特性等研究进展.     

定向进化人α型干扰素基因家族的研究

应用DNA改组(DNAshuffling)技术重组了12种人α型干扰素基因,并结合噬菌体表面呈现(phagedisplay)技术构建了噬菌体干扰素改组文库,采用简便的、功能性的定向竞争筛选方法,获得了比活达1 0×109IU/mg的新型α型基因工程复合干扰素,是目前国际上已投产的α2型干扰素的5倍,具有生产应用前景,上述策略也为其它细胞因子或酶的改造提供了借鉴方法。     

两种不同敏感性人细胞干扰素基因组成的比较研究

本文采用Southern技术比较研究了α和β干扰素基因在干扰素诱生性高低不同的两种人细胞(HF和Mern细胞)染色体DNA中的组成情况。结果表明,α和β干扰素基因在HF和Mern细胞染色体DNA中的组成和分布明显不同;Mern细胞的α和β干扰素基因的拷贝数与HF细胞相比至少要低10倍。说明HF和Mern细胞干扰素基因表达的差异与其细胞染色体DNA中干扰素基因的组成、分布及拷贝数的不同有直接的关系。     

日本生物工程专家评选出1986年十大科学新闻

1.AIDS(获得性免疫缺陷综合症,艾滋病) 2.水稻基因操作与细胞融合已有可能 3.αIFN(α干扰素)获准制造 4.生物医药的开发进展缓慢 5.人IL3(人白细胞间质素3)的克隆化成功     

新型猫源干扰素FeIFN-ω与干扰素FeIFN-α的表达及抗病毒活性比较

ω型干扰素(IFN-ω)与α型干扰素(IFN-α)同属于Ⅰ型干扰素,都具有抗病毒,抗增殖和免疫调节的功能,但它们之间的活性却存在较大差异.通过PCR扩增猫ω型干扰素基因(FeIFN-ω),根据GenBank公布的猫α型干扰素基因序列,合成猫α型干扰素基因(FeIFN-α).分别构建原核表达载体pET-His/FeIFN-α和pET-His/FeIFN-ω,转化大肠杆菌Rosetta(DE3)进行表达.表达产物经Ni-NTA亲和层析纯化,复性后蛋白用细胞病变抑制法进行抗病毒活性测定.结果显示,重组猫ω型干扰素(FeIFN-ω)抗病毒活性明显高于重组猫α型干扰素(FeIFN-α),尤其对H9N2亚型禽流感病毒(AIV),FeIFN-ω的活性是FeIFN-α的160倍,对犬瘟热病毒(CDV),FeIFN-ω的活性是FeIFN-α的4倍,而日本同类产品Intercat 对CDV和AIV均未表现活性.以上研究为以ω型干扰素为基础的抗病毒药物应用奠定了重要的理论基础.     

鸡α干扰素在家蚕中的表达及抗病毒活性测定

鸡α干扰素在防御病毒感染及治疗病毒性疾病中起着重要的作用。旨在利用家蚕杆状病毒表达系统研制有活性的鸡α干扰素。首先对鸡α干扰素基因(ChIFN-α)进行了优化与合成,将其克隆到杆状病毒转移载体pVL1393中,与ORF1629缺损的亲本病毒BmBcmid共转染,纯化重组病毒,再感染家蚕幼虫,收集蚕血淋巴以检测α干扰素基因的表达。Western blot分析结果显示,成功表达出分子量约为19 kD的鸡α干扰素。采用细胞病变抑制法在Vero-VSV*GFP系统中测定表达产物的抗病毒活性。所的表达的鸡α干扰素具有明显的抗病毒活性,活性不低于3.2×105 U/mL。利用杆状病毒载体系统成功地表达了具有抗病毒活性的鸡α干扰素的成熟蛋白,为开发廉价高效的鸡干扰素生物制剂奠定了物质基础。     

SV40 DNA Hind Ⅲ B片段对人αD型干扰素基因在原核细胞中表达的增强作用

近年来,从动物病毒到真核细胞都相继发现有增强子的存在,它能明显地增强其邻近基因的转录速率。但是,在原核表达系统中尚未见报导。本文在探讨SV40增强子对原核表达系统的影响时,发现SV40 DNA Hind Ⅲ B片段对人αD型干扰素基因在大肠杆菌中的表达有明显的增强作用。 pBV181含有完整的人αD型干扰素基因,在P1启动子的控制下,在大肠杆菌中(BM-     

不同干扰素应答慢性乙型肝炎患者的基因组DNA甲基化谱差异分析

α干扰素,包括长效干扰素——聚乙醇化α干扰素(PEG-IFNα),是临床用以治疗慢性乙型肝炎的首选药物。但干扰素治疗通常只能在有限的患者中获得完全应答。目前干扰素治疗应答相关指标预测的灵敏度与特异度远未令人满意,因此继续寻找潜在的与干扰素疗效预测相关的分子标记仍是一个十分有意义的工作。为探讨慢性乙型肝炎患者基因组DNA甲基化状态与干扰素治疗疗效的关系,本研究采用RocheNimbleGen人甲基化DNA免疫共沉淀-芯片(MeDIP-chip)技术,分析20例不同干扰素疗效慢性乙型肝炎患者的血浆基因组启动子甲基化谱差异,并利用MeDIP-定量聚合酶链反应(MeDIP-qPCR)检验部分基因启动子区域DNA甲基化的水平。结果显示,与快速应答组相比,无应答组中有588个基因启动子区甲基化水平存在显著差异(P0.05)。这些基因主要涉及多个信号通路,即钙离子信号通路、细胞周期调节通路、肝脏代谢相关通路等。MeDIP-qPCR验证与芯片结果的一致性超过80%。本研究为探讨差异甲基化基因在干扰素应答中的作用及发现潜在的预测干扰素疗效的血液分子标记奠定了基础。     

SV40 DNA Hind Ⅲ B片段增强人β干扰素基因在大肠杆菌中的表达

近年来发现,许多DNA和RNA肿瘤病毒具有一种可以增加某些基因转录活性的调控序列,称为增强子。但增强子只在真核细胞才起作用。侯云德等在研究SV40 72bp重复序列对干扰素基因在原核细胞中表达的影响时,发现SV40 DNA Hind Ⅲ B片段对人αD型干扰素基因在原核细胞中有顺式(cis)的增强作用。本文进一步观察到,该片段对人β干扰素基因在大肠杆菌中的表达也有类似的增强作用。     

人αD型干扰素cDNA 3′端非编码序列对该基因在大肠杆菌中表达的影响

本文采用DNA体外重组技术,研究了人αD型干扰素cDNA 3′端非编码序列对该基因在大肠杆菌中表达的影响。发现3′端非编码序列的缺失,使得人αD型干扰素基因在大肠杆菌中的表达水平降低约87倍。这一结果提示,在进行人αD型干扰素cDNA在大肠杆菌中的表达设计时,有必要保留其3′端非编码序列。     

鸡α干扰素基因遗传转化烟草研究

利用植物生物反应器生产外源药用蛋白近年来备受关注,本研究通过农杆菌介导法,将人工合成的鸡α干扰素基因（ChIFN-α）转化烟草（Nicotiana tabctcum）无菌苗叶盘。对抗性植株进行的GUS活性鉴定,PCR和RT-PCR检测表明,ChIFN-α基因已整合到烟草基因组中并具有转录活性,ELISA检测和细胞病变（CPE）抑制试验表明转基因烟草表达的干扰素蛋白具有抗病毒活性。     

重组鲁西黄牛α干扰素融合蛋白的表达及其抗病毒活性研究

通过PCR从鲁西黄牛(Yellowcattle)基因组DNA中克隆了α干扰素(BoIFN-α)基因,并插入到pET32a 中,构建成重组原核表达质粒pET32a /BoIFN-α,进行测序和诱导表达。测序结果表明,鲁西黄牛IFN-α基因全长498个核苷酸,含一个开放阅读框(ORF),编码166个氨基酸的成熟蛋白,与已报道的牛α干扰素C亚型氨基酸组成同源性为97.6%。表达产物经SDS-PAGE分析,表达出40kD的融合蛋白,表达量占菌体总蛋白的26.7%。表达产物经镍离子螯合次氨基三乙酸(Ni-NTA)亲和层析纯化,纯化产物进行复性后在MDBK/VSV上的活性为5×105u/mg。重组牛IFN-α(rBoIFN-α)对牛轮状病毒(BRV)有一定的抑制作用,抗BRV病毒活性为1.5×105u/mg。结果显示从鲁西黄牛中克隆了IFN-α基因的一种新亚型,即BoIFN-αC2,并实现了高效表达,获得了具有较高抗病毒活性的重组干扰素产物,为重组牛干扰素的开发奠定了基础。     

重组人干扰素α1b抗新型冠状病毒的基础和临床研究进展

干扰素是机体抗病毒的第一道天然防线,干扰素α1b是中国人干扰素家族中主要的抗病毒表达亚型。SARS-CoV-2通过多种途径抑制先天免疫关键分子干扰素的产生。已上市多年的重组人干扰素α1b显示出强大的体外抗SARS-CoV-2病毒活性。初步临床研究显示,包括重组人干扰素α1b在内的I型干扰素对COVID-19显示出积极的治疗和预防作用。全球多个国家正在开展干扰素治疗COVID-19的临床试验,我国自主知识产权的重组人干扰素α1b率先开展了验证性临床试验。     

玉米生物育种基础研究与关键技术

干扰素是机体抗病毒的第一道天然防线,干扰素α1b是中国人干扰素家族中主要的抗病毒表达亚型。SARS-CoV-2通过多种途径抑制先天免疫关键分子干扰素的产生。已上市多年的重组人干扰素α1b显示出强大的体外抗SARS-CoV-2病毒活性。初步临床研究显示,包括重组人干扰素α1b在内的I型干扰素对COVID-19显示出积极的治疗和预防作用。全球多个国家正在开展干扰素治疗COVID-19的临床试验,我国自主知识产权的重组人干扰素α1b率先开展了验证性临床试验。     

鲁西黄牛α干扰素基因的克隆及表达

提取黄牛血液基因组DNA,PCR扩增α干扰素基因,重组到pET32a 表达载体中。测序结果表明,扩增片段含有498bp的ORF,可编码166个氨基酸的成熟蛋白,与已报道的牛α干扰素C亚型氨基酸组成同源性为97.6%。构建原核表达载体pET32a /BoIFN-α,SDS-PAGE分析蛋白质表达水平,IPTG诱导后表达的融合蛋白分子量为40ku,表达量占菌体总蛋白的26.7%。结果从鲁西黄牛中克隆了IFN-α基因的一种新亚型,即BoIFN-αC2,构建原核表达质粒,并实现了高效表达,为重组牛干扰素的开发奠定了基础。     

淋巴因子和干扰素

<正>研究了在诱导合成干扰素的细胞中α和β,干扰素基因调控。在Namalva细胞中,mRNA和干扰素合成有一相互关系。两种基因转录都开始在帽端。β:干扰素的转录并不终止于poly(A)位点,而是延续到3'侧翼区。据此,含有较大分子量     

不同型别的基因工程干扰素抗病毒活性的比较

对大肠杆菌生产的不同型别的基因工程干扰素rIFN-α1(α1)、rIFN-αA(αA)、rIFN-β17ser(β17ser)和rIFN-γ(γ),以及自然人白细胞干扰素nIFN-αco,在不同细胞上对不同病毒的抗病毒活性做了比较研究。证明:①α1抗病毒作用的细胞谱较广,尤其在牛肾MDBK细胞和猪肾PK细胞上有很高的活性,分别为在人细胞上的29倍和7倍。β17ser和γ在异种细胞上活性极低,在鼠、猪和牛肾细胞上的活性为人细胞上的1～2％以下。②5种干扰素对麻疹、CoxB1、Sindbis、腺病毒7型和Ⅰ、Ⅱ型单纯疱疹病毒的抗病毒活性无明显差异。但不同病毒对干扰素的敏感性有明显差别,以Sindbis病毒为最敏感,7型腺病毒最不敏感。③5种干扰素对流行性出血热病毒均有明显的抗病毒作用,尤以人α1型和β干扰素作用最强,α1对出血热病毒的抗病毒活性是对滤泡性口膜炎病毒(VSV)的1/2.85,人β干扰素是对VSV的1/4.1。上述结果为人基因工程干扰素的临床应用提供了实验依据。     

DNA shuffling技术提高干扰素比活性的研究

DNA shuffling技术可以定向进化干扰素,获得比rhIFN-α2b标准品更高比活的干扰素.rhIFN-α2b基因与Infergen基因用DNaseI酶切成30-50 bp小片段,回收之后进行无引物PCR 重聚和有引物PCR扩增基因.将重组基因连接到载体pUC19中,转化至DH5α并挑选阳性克隆测序.将测序正确的突变基因连接到载体pET30a中并转化至BL21（DE3）中,然后诱导蛋白表达、SDS-PAGE凝胶电泳和Western blot分析.经过表达细胞诱导、细胞裂解、包涵体变性、复性和单克隆抗体亲和层析之后,获得高纯度的重组干扰素.经测定纯化后的重组干扰素比活达到5.8×108IU/mg,比rhIFN-α2b标准品高出5倍左右.实验结果证明此实验方法对提高干扰素的比活是有效的,可以获得比标准品更高比活的干扰素.