耐热碱性磷酸酯酶的基因克隆及在大肠杆菌中的表达

以pUC118质粒为载体,以E.coil TGl为受体,构建了产耐热碱性磷酸酯酶(FD-TAP)的菌株Thermus sp.FD3041的染色体基因文库。在包含1.2万个转化子的文库中,90％的转化子插入有3～10kb的外源DNA片段。用菌落原位碱性磷酸酯酶显色法从文库中筛选到5个阳性克隆。对其中的1个克隆(pTAP362)所产的TAP进行了研究,发现克隆的TAP与出发菌株所产的TAP的热稳定性、最适反应温度和最适pH等性质都相同。通过做物理图谱和测定部分缺失的质粒的TAP活性,将TAP基因定位于2kb的BamHⅠ-HindⅢ DNA片段上。模拟PCR实验表明该酶可用于PCR扩增产物的检出。     

一个耐热碱性磷酸酯酶突变型的研究

为了进一步揭示蛋白质的耐热机制,对含有耐热碱性磷酸酯酶（ＦＤ－ＴＡＰ）的表达质粒ｐＴＡＰ５０３Ｆ进行了随机诱变,用菌落原位显色法从约５０００个转化子中筛选到４个耐热性下降的突变型克隆,并对其中１克隆（ＴＡＰＭ３）进行了部分酶学性质、ＤＮＡ和氨基酸序列的研究。酶学性质研究表明,与野生型相比,该突变型酶的耐热性有较大幅度的下降,而热激活性无明显改变。ＤＮＡ序列分析表明在１２３９位ＴＡＰＭ３发生Ｇ→Ａ转     

耐热碱性磷酸酯酶的功能结构域的定位

 为了确定耐热碱性磷酸酯酶 (TAPND2 7)发挥活性所必需的功能结构域 ,通过 PCR介导的诱变缺失 ,得到了 N端分别缺失 8、1 6、2 5个氨基酸的 3个缺失体 p TAPN8、p TAPN1 6和p TAPN2 5以及 C端分别缺失 1 0和 30个氨基酸的两个缺失体 p TAPC1 0和 p TAPC30 .经表达和活性测定 ,发现 p TAPN8和 TAPC1 0保持了较高的活性而其余 3个缺失体则失去酶活性 .据此 ,TAPND2 7的活性区域被定位在 8～ 465氨基酸之间 .在分离纯化的基础上测定了一些酶学性质 .发现 TAPN8和 TAPC1 0的比活没有大的改变 ,Tm 下降了 5.5℃ ;TAPN8的最适反应温度上升了1 0℃ .结果提示了 N端和 C端的这些氨基酸残基对热稳定性有一定的贡献 ,N端氨基酸残基还对酶的亲热性有贡献 .     

通过定点诱变法研究耐热碱性磷酸酯酶的活性位点、耐热性和亲热性

通过对耐热碱性磷酸酯酶ＴＡＰＮＤ２７活性位点Ｓ（６９）两侧的Ｅ（６８）和Ｓ（７０）的定点突变,得到了３个突变子Ｅ６８Ｓ、Ｓ７０Ａ和Ｅ６８ＳＳ７０Ａ。在蛋白纯化的基础上测定了３个变体的一些酶学性质,与ＴＡＰＮＤ２７相比,Ｅ６８Ｓ的比活力上升８倍,Ｔｍ下降了３℃,最适反应温度上升了２０℃;Ｓ７０Ａ的比活力上升了１部,Ｔｍ下降了２℃,最适反应温度上升了５℃;Ｅ６８ＳＳ７０Ａ的比活力下降了５０％,Ｔｍ下降     

人胎盘碱性磷酸酯酶基因在毕赤酵母中的表达和活性检测

将人胎盘碱性磷酸酯酶 (hPLAP)基因克隆到质粒ppICZαA中并在巴斯德毕赤酵母Pichiapastoris蛋白酶缺陷菌株SMD1 1 6 8中诱导表达。结果表明 :2拷贝子的重组酵母诱导表达产物酶活性最高 ,拷贝Mut 和Muts 表型不同对hPLAP酶活性没有显著影响     

嗜热细菌的碱性磷酸酯酶的研究

从５８株来自国内温泉的嗜热细菌中分离到一株菌,它所产生的耐热碱性磷酸酯酶在９５℃中保温６０ｍｉｎ后仍保留原来活力的７５％。测定了酶的一系列性质,包括酶作用的最适ＰＨ,最适离子强度,最适温度,以及酶的热稳定性,米氏常数,活化能等等,还研究了一些无机离子,氨基酸以及表面活性剂对酶活的影响。     

耐热碱性磷酸酶(FD-TAP)的结构模型研究

 以大肠杆菌碱性磷酸酶 (BAP)为主要结构模板 ,用计算机同源结构模拟方法构建了耐热碱性磷酸酶 (FD TAP)的三维结构 ,对它们的结构特征进行了分析比较 ,并用Profile 3D和Ramachand ran图等方法分析了结构的合理性 .在此基础上 ,又构建了FD TAP 3个突变体的结构 ,用CHARMM能量计算法研究了FD TAP及其 3个突变体的能量与酶蛋白热稳定性之间的关系 ,得到了与实验完全一致的结果 .结果说明 ,如果氨基酸残基置换使蛋白质分子的总能量降低 ,疏水性增高和柔韧性减小 ,往往使蛋白质的耐热性增加     

嗜热细菌的碱性磷酸酯酶的研究

从５８株来自国内温泉的嗜热细菌中分离到一株菌,它所产生的耐热碱性磷酸酯酶在９５℃中保温６０ｍｉｎ后仍保留原来活力的７５％．测定了酶的一系列性质,包括酶作用的最适ｐＨ、最适离子强度、最适温度,以及酶的热稳定性、米氏常数、活化能等等,还研究了一些无机离子、氨基酸以及表面活性剂对酶活的影响．ＤＮＡ杂交方面的初步实验结果表明用该酶标记的核酸作为非放射性探针可用于在高温下进行的杂交反应．     

Taq DNA耐热聚合酶在大肠杆菌中的克隆和高表达

从水生栖热菌(Thermus aquaticus)YT-1中分离得到的Taq DNA 聚合酶是一种广泛应用于PCR的耐热DNA聚合酶。由于天然菌株酶产量较低,培养条件要求严格,酶的纯化过程极为繁琐而使产品成本较高,因而促使人们构建适合于大规模生产的基因工程菌株。已有人分别通过不同的途径,使用不同的载体,成功地在大肠杆菌菌株中表达了Taq 耐热DNA聚合酶基因。我们通过与前人不同的途径,把这一基因克隆到大肠杆菌的载体质粒pJLA503上并使其得以高表达,为降低生产成本和进一步研究该酶的各种特性提供了有利条件。     

大肠杆菌不耐热肠毒素B亚单位的克隆、表达及初步纯化

为研究大肠杆菌不耐热肠毒素B亚单位（LTB）的佐剂活性。从大肠杆菌中调出LTB的原始基因,将该基因克隆、构建pET21b—LTB表达载体、转化大肠杆菌B121（DE3）进行表达,并对表达产物进行初步纯化;经DNA测序、SDS—PAGE、ELISA检测,结果表明成功构建了能够稳定表达可溶性LTB的菌株,并获得初步纯化LTB的方法。为今后LTB的研究及应用奠定了基础。     

耐热性碱性磷酸酯酶作为非放射性标记物的研究

通过生物素与亲和素－酶复合物系统或地高辛与抗地高辛－酶复合物系统可把酶间接标记到探针上．Ｒｅｎｚ等通过不同的化学方法直接把酶标记到探针上［１～３］．耐热性碱性磷酸酯酶ＦＤ－ＴＡＰ（ｔｈｅｒｍｏｓｔａｂｌｅａｌｋａｌｉｎｅｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ）具有耐...     

耐热碱性磷酸酶功能结构域的进一步定位

为了进一步精确定位耐热碱性磷酸酶 (TAP)的功能结构域和建立酶功能结构域定位的有效方法 ,在对TAP进行序列相容性比对及二级结构统计预测的基础上 ,以二级结构单元的完整性为依据对其功能结构域进行定位 .TAP的功能结构域在 35～ 4 76氨基酸之间 ,记为TAPN3 4C2 5(TAP的N端去掉 34个氨基酸而C端去掉 2 5个氨基酸 ) ,比盛小禹等定位的少 15个氨基酸 .克隆、表达实验结果证明了TAPN3 4C2 5的酶学活性 ,其最适反应温度为 72℃ ,比TAPND2 7(N端去除了 2 7个信号肽氨基酸的TAP)上升了 7℃ ,而最高耐受温度为 83℃ ,比TAPND2 7下降了 16℃ .实验结果表明 ,以二级结构预测结果进行酶功能结构域定位是一种更为精确的方法 .     

无机磷酸盐对耐热碱性磷酸酶耐热性的影响

 为研究体外磷酸根离子对嗜热菌 (Thermussp .30 4 1)碱性磷酸酶TAPND2 7耐热性的影响 ,通过克隆于高表达质粒上编码TAPND2 7的基因在E .coli中的诱导表达和蛋白产物的纯化 ,获得了电泳纯的TAPND2 7.耐热性实验表明磷酸根离子能显著提高该酶的热稳定性 ,在 10mmol L磷酸根离子存在下 ,TAPND2 7的Tm 值从 91℃上升到了 97℃ ;酶的动力学实验证实无机磷酸盐 (Pi)对TAP ND2 7的酶活性有可逆竞争性抑制作用 ,Ki 值为 0 99× 10 -4 mol L .上述结果说明 ,TAPND2 7耐热性的提高是由于磷酸根离子对TAPND2 7活性位点的竞争性结合 ,这种结合 ,推测为Pi 与氨基酸残基间的非共价相互作用 ,减小了TAPND2 7的自由能 ,从而提高了它的热稳定性     

耐热碱性磷酸酶突变体耐热性变化机理研究

从耐热碱性磷酸酶（TAP）200多个随机突变体的克隆库中选出耐热性明显下降的4株突变体,进行全序列及表达产物的最高耐受温度和最适反应温度测定和酶分子高级结构的模拟,分析突变位点、高级结构和耐热性表现三者的关系,探讨引起耐热性变化的机理。结构模拟显示所有突变位点都仅能引起细微的、局部的结构变化,除T320→I外都未直接触及酶的活性中心;结构上的细微改变虽然对最适反应温度影响不明显,但却使最高耐受温度降低了10℃左右;T320→I靠近酶的活性中心,尽管未能引起结构的较大变化,但却使最高耐受温度和最适反应温度同时显著降低。可见,多数点突变对高级结构的影响都不剧烈,但对耐热性尤其是最高耐受温度的影响却比较明显,一般地,在非活性区的突变通常只能引起最高耐受温度的降低,靠近活性区的突变则能同时引起最适反应温度和最高耐受温度的降低。     

High Level Expression of Tissue-Nonspecific Alkaline Phosphatase in the Milk of Transgenic Rabbits

Alkaline phosphatase is a promising therapeutic agent in the Gram-negative bacterial lipopolysaccharide (LPS) mediated acute and chronic diseases. Contrary to other alkaline phosphatase isozymes, purified tissue-nonspecific alkaline phosphatase (TNAP) is not available in large quantities from tissue sources, which would enable to analyse its efficacy in animal sepsis models. Two transgenic rabbit lines were created by pronuclear microinjection with the whey acidic protein promoter-humanTNAP minigene (WAP-hTNAP). Lactating females of both lines produced biologically active human TNAP. As indicated by fractionation of milk samples the recombinant alkaline phosphatase was associated with the membrane of milk fat globules. Alkaline phosphatase enzymatic activity was two orders of magnitude higher compared to normal human serum levels. The demonstration that this TNAP is physiologically active would provide the clue to use transgenic animals as bioreactor for bulk production of the human tissue-nonspecific alkaline phosphatase in milk. This may be a valuable and possibly viable option with important implication in attenuating LPS mediated inflammatory responses.     

碱性磷酸酶在文昌鱼胚胎和幼体中表达图式的研究(英文)

研究组织特异性酶在胚胎发育中的表达图式对于研究细胞、组织和器官的分化具有重要意义。本文以 ＢＣＩＰ为底物研究了碱性磷酸酶在文昌鱼胚胎和幼体中的表达图式。在囊胚、原肠胚和神经胚早期（１２～１３小时）未检测到碱性磷酸酶的特异性表达;到神经胚中期（１５小时,约６个体节）,碱性磷酸酶在胚胎每一体节的中部开始表达,在胚胎中形成３～６个条纹（Ｆｉｇ．１）;在１８小时神经胚（９～１０体节）中,碱性磷酸酶在肌节中表达（Ｆｉｇ．２）;到２４小时在后部内胚层中也开始表达（Ｆｉｇ．３）;在３６～４８小时幼体中,碱性磷酸酶在消化道中强烈表达,但在咽鳃区不表达,同时在肌节中仍有弱的表达（Ｆｉｇ．４）。研究表明碱性磷酸酶可能在肌节的发育过程中具有一定作用。碱性磷酸酶在消化道中的表达可能与这一时期消化道开始行使功能有关。另外,Ｌ－苯丙氨酸只抑制３６、４８小时文昌鱼肠碱性磷酸酶活性,不抑制其体节肠碱性磷酸酶活性（Ｆｉｇ．５）、表明文昌鱼至少存在两种碱性磷酸酶：在消化道中表达的是一种肠型的,与脊椎动物碱性磷酸酶可能为同一类型;另一种主要在肌节中表达,可能是组织非特异性的破性磷酸酶。以上结果说明文昌鱼早期发育中碱性磷酸酶的表达与脊椎动物相似,具