人β2-glycoprotein I及其第V结构域蛋白的原核表达、纯化和活性鉴定

目的:旨在重组表达人源β₂-GPI及其第V结构域基因,探讨后者在抗自身免疫性动脉粥样硬化实验中的干预作用。方法:以实验室保存的CTA727-1重组质粒为模板克隆β₂-GPI及其第V结构域基因,构建pET32-β₂-GPI和pET32-DV重组表达载体,分别转化至大肠杆菌Rosetta-gami。经IPTG诱导表达,镍离子亲和层析柱纯化重组蛋白,并采用Western blot、HPTLC和ELISA方法验证了重组蛋白的活性与功能。结果:β₂-GPI及其第V结构域目的基因被分别克隆至原核表达载体pET-32a-c(+),诱导出具备CL和oxLig-1结合活性的β₂-GPI 及第V结构域融合蛋白,ELISA实验显示第V结构域融合蛋白可抑制oxLig-1/(r)β₂-GPI/Antibody免疫复合物的形成。结论:成功构建了pET32-β₂-GPI及pET32-DV表达载体,获得高水平表达且具备活性的β₂-GPI 和第V结构域重组蛋白,为研究治疗动脉粥样硬化等疾病的多肽药物奠定了基础。     

腺病毒、腺相关病毒载体转导心肌细胞的研究

目的和方法：构建含人β2肾上腺素能受体（β2－AR）基因的重组腺病毒(rAd) 和腺相关病毒（rAAV),并感染体外培养的心肌细胞,检测目的基因在心肌细胞内的表达。结果：RT－PCR检测结果显示感染的心肌细胞均表达人β2-ARmRNA,western印迹杂交显示感染的心肌细胞可表达人β2－AR蛋白;放射性配基检测表明两种重组病毒感染的心肌细胞的β－AR密度无明显差异（P＞0．05）,但均高于对照组（P＜0．01）。结论：腺相关病毒（AAV）载体与腺病毒载体均中有效的转染心肌细胞并使目的基因表达。     

C型产气荚膜梭菌α、β_1毒素基因的融合

利用PCR技术,从C型产气荚膜梭菌染色体DNA中扩增出α和β1毒素基因,通过分离、纯化、内切酶酶切、连接和转化,构建了含αβ1融合基因表达质粒重组菌株BL21(DE3)(pETXAB1)。经酶切鉴定和核苷酸序列测定证实,构建的重组质粒pETXAB1含有αβ1融合基因,且基因序列和阅读框架均正确。经ELISA检测,重组菌株表达的αβ1融合蛋白能够被α、β1毒素抗体识别。免疫实验结果表明,αβ1融合蛋白免疫的小鼠可以抵抗1MLD的C型产气荚膜梭菌C5944毒素攻击,表明构建的重组菌株可以作为预防仔猪红痢基因工程亚单位苗的候选菌株。     

唾液酸化路易斯-X合成关键酶基因的克隆表达

唾液酸化路易斯-X(sialyl lewis X,Slex) 是选择素家族的一个共同糖配体,通过与选择素竞争性地结合炎性细胞,可以抑制炎症反应。通过克隆表达Slex合成过程中的关键酶,在体外进行Slex的生物合成,用于相关乳腺炎防治药物的研发。β-1,4-半乳糖基转移酶(β-1, 4-galactosyltransferase,GT)就是参与Slex生物合成过程的关键酶之一。利用相关软件对牛的GT基因进行了生物信息学的分析,了解了GT的相关理化性质。通过人工合成的方法获得了GT基因的CDS,构建了重组质粒pMD18-GT,并亚克隆至表达载体pPIC9K。通过电转化将线性化的表达质粒pPIC9K-GT整合到宿主菌P. pastoris GS115基因组上,构建了重组酵母GS115-GT。经诱导表达后,SDS-PAGE检测到了目的蛋白条带,证明了此基因在P. pastoris GS115中能够可溶性表达;并用苯酚红法测定了粗酶液的活性,其比酶活为16.4 U/ml,这为其进一步研究奠定了基础。     

EGFP-LacZ双报告基因真核表达载体的构建及体外表达

构建(β-半乳糖苷酶与增强型绿色荧光蛋白(EGFP)双报告基因的真核表达载体,并在真核细胞中表达。采用PCR方法从质粒pLenti6/V5-GW/LacZ 中获取LacZ全基因,与pEGFP-C1重组后构建真核表达载体pEGFP-C1-LacZ。该重组质粒经PCR和酶切方法鉴定后,在脂质体介导下转染293FT细胞株及鸡胚成纤维细胞,通过荧光观察和组织化学方法检测Egfp和LacZ基因的表达。结果表明,LacZ基因被克隆到pEGFP-C1,成功构建了双报告基因真核表达载体。该重组质粒转染后的细胞呈现绿色荧光,组织化学方法检测到呈蓝色的细胞,表明两个报告基因均能在细胞内正确表达。     

人参皂苷合成相关βAS基因的克隆及其反义植物表达载体的建立

以发根农杆菌A4菌株诱导的人参发根为材料,用改良的异硫氰酸胍法提取总RNA,得到了纯度好的完整的总RNA。利用RT-PCR扩增了β香树素合成酶基因,测序结果表明该目的片段与Gene Bank上的β香树素合成酶基因序列一致。这一基因重组入克隆载体pMD-119T, 并转化大肠杆菌。 在此基础上,利用pBI121质粒载体,构建了人参β香树素合成酶基因的反义植物表达载体,为这一基因的反义调控研究打下基础。     

汉坦病毒包膜糖蛋白G2重组腺病毒的构建及其在Hela细胞中的表达

本研究旨在构建可表达汉坦病毒(HTNV)糖蛋白G2的重组腺病毒。应用PCR方法扩增G2编码基因,经T/A克隆、测序鉴定后再亚克隆到腺病毒shuttle载体pAd5-CMV中并用磷酸钙沉淀法分别将携带G2编码基因的重组腺病毒shuttle载体与携带报告基因eGFP的腺病毒骨架质粒共转染HEK293细胞,包装、扩增、纯化后得到携带HTNV糖蛋白G2编码基因的重组腺病毒;用重组腺病毒感染Hela细胞并收获蛋白,间接免疫荧光、Western blotting检测蛋白表达。经酶切鉴定表明已成功构建了携带G2基因的重组腺病毒载体;RT-PCR鉴定表明目的基因能够在感染重组腺病毒的Hela细胞中转录;荧光显微镜观察重组腺病毒感染的Hela细胞,可见报告基因eGFP的表达;间接免疫荧光法和Western blotting均证实表达产物可被抗G2单克隆抗体所识别,表明糖蛋白G2在感染细胞中得到了表达。本研究成功构建了可表达HTNV包膜糖蛋白G2的重组腺病毒,转染宿主细胞可稳定表达目的蛋白,为HTNV糖蛋白G2的结晶、结构解析研究以及新型汉坦病毒疫苗的研制奠定了基础。     

质粒介导的AmpC β-内酰胺酶共有抗原表位的预测及原核表达

目的 应用生物信息学方法预测质粒介导的AmpC β-内酰胺酶(pAmpCs)共有抗原表位,并实现pAmpCs共有抗原表位-Trx融合蛋白的原核表达、纯化和鉴定。 方法 运用多序列比较工具找出各型质粒介导的AmpC β-内酰胺酶的共有相对保守区域,并利用分子生物学软件Biosun预测各亚型pAmpCs的可及性、抗原性、抗原表位、柔性、亲水性等参数,通过综合分析后找出其共有的抗原表位区域pAmpCs1。根据大肠杆菌的密码子偏好性,把氨基酸序列pAmpCs1转变为核苷酸序列pampcs1,采用重叠延伸PCR合成pampcs1片断,并构建原核表达载体pET32a(+)/pampcs1。通过测序验证,对含有该重组质粒的大肠杆菌BL21(DE3)进行诱导表达,表达产物经SDS-PAGE电泳分析后,用Ni-NTA亲和层析法纯化pAmpCs1-Trx融合蛋白,利用western blotting方法鉴定融合蛋白的抗原性。 结果 根据预测结果找到了一段各型pAmpCs共有的抗原表位区域pAmpCs1,成功构建了原核表达载体pET32a(+)/pampcs1,经IPTG诱导后得到了分子量约为23KD的融合蛋白,经Ni-NTA亲和层析柱纯化后,通过western blotting鉴定该蛋白能被抗AmpC β-lactamases多抗识别。 结论 成功构建了pAmpCs1-Trx融合蛋白原核表达载体,并获得了高纯度的pAmpCs1-Trx融合蛋白,初步证明它的抗原性,为制备特异性抗体及建立快速检测方法打下了良好的基础。     

β-Arrestins参与GPCRs信号通路的分子机制

β-抑制蛋白(β arrestins)是一类在β肾上腺素受体激酶（βARK)提纯过程中发现的重要支架蛋白和信号调控因子;G蛋白偶联受体（GPCRs）为7次跨膜受体,在细胞信号转导中发挥关键作用,是很多临床药物的作用靶点. β-抑制蛋白作为衔接蛋白,调控GPCRs相关的信号通路,介导GPCRs的脱敏、内化、循环、复敏等生理过程,影响多种疾病的进程. 本文总结了β-抑制蛋白参与GPCRs信号通路的研究进展,侧重阐明了其中的分子机制,以期为开发新一代调控GPCRs功能活性的相关药物提供理论基础.     

β-半乳糖苷酶在枯草芽孢杆菌中的分泌表达

为检测本课题组构建的枯草芽孢杆菌分泌表达载体pGPST中启动子和信号肽的活性,将β-半乳糖苷酶基因插入表达载体的多克隆位点,构建含有β-半乳糖苷酶基因的重组质粒pGPST-lacZ,重组质粒转化枯草芽孢杆菌,分别测定液体培养基中上清液和菌体沉淀中β-半乳糖苷酶的活性。培养上清液中的酶活在22h达到峰值,约为26mU/mL,之后开始下降;菌体沉淀中的酶活在14h最高,达6mU/mL,而阴性对照pGPST没有检测到酶活性。结果表明分泌型表达载体中的启动子和信号肽具有较好的活性,能实现异源基因在枯草芽孢杆菌中的分泌表达。本试验为该表达载体的进一步研究和应用提供重要的数据资料,也为外源基因在枯草芽孢杆菌中的表达提供参考资料。该载体将在研究外源基因在枯草芽孢杆菌中表达发挥重要作用。     

增加Gi和β2AR表达对异丙肾上腺素损伤的大鼠心肌细胞存活的影响

目的：观察增加β2肾上腺素受体（β2AR）和抑制性G蛋白（Gi）基因的表达是否可改善长期异丙肾上腺素（ISO）刺激引起的心肌细胞死亡。方法：用腺病毒作载体,在培养的心肌细胞增加β2AR和Gi基因的表达;然后在培养基中加入5μmol/L的异丙肾上腺素以损伤心肌细胞,24h后记数各组细胞的存活率。结果：β2AR和Gi表达增加,对正常培养的大鼠心肌细胞的死亡率均没有影响,但能够减少异丙肾上腺素损伤引起的细胞死亡。这种作用可分别被β2AR选择性阻断剂ICI118,551和Gi阻断剂百日咳毒素（PTX）所阻断。结论：增加β2AR或Gi基因的表达,对异丙肾上腺素损伤的心肌细胞有保护作用。     

融合蛋白M-IL-2(~(88)Arg,~(125)Ala)在毕赤酵母中的表达及抗肿瘤活性研究

构建融合基因蜂毒肽(melittin)与人变构白介素2(M-IL-2(88Arg,125Ala))毕赤酵母分泌型表达载体pPICZαA/M-IL-2(88Arg,125Ala),转化毕赤酵母菌株KM71H,甲醇诱导筛选出的多拷贝阳性菌株表达融合蛋白,纯化融合蛋白,并进行初步的抗肿瘤活性研究。经测序及PCR鉴定,M-IL-2(88Arg,125Ala)正确插入pPICZαA中,电转化后,重组载体通过同源重组整合到酵母基因组中,SDS-PAGE检测在26 ku左右有明显目的条带,与理论相符。经Western blot鉴定具有较高抗原性及特异性。BCA法测定甲醇诱导96 h融合蛋白表达量达315.2 mg/L。CCK-8法检测融合蛋白对人卵巢癌细胞SKOV3细胞及Hela细胞生长抑制作用,表明纯化的融合蛋白在体外能抑制人卵巢癌细胞SKOV3细胞及Hela细胞的生长增殖。该研究为融合蛋白M-IL-2(88Arg,125Ala)大规模制备和动物实验以及临床前期研究奠定了基础。     

大仓鼠β2肾上腺素受体基因的套叠PCR法多点突变研究

对大仓鼠β1肾上腺素受体蛋白(β2 adrenergic receptor,β2AR)进行立体结构与疏水性分析.利用套叠,PCR法对β2AR基因进行多点突变,将保守跨膜域疏水氨基酸突变为正电荷亲水氨基酸,成功构建分别带有7个与3个突变氨基酸的原核突变表达载体.探讨了套叠,PCR的反应条件,为β2AR基因在体外的高量表达提供基础.     

乳腺癌和卵巢癌易感基因2及2a编码蛋白N端的原核表达

目的:分别表达乳腺癌和卵巢癌易感基因BRCA2编码蛋白的N端500个氨基酸残基(nBRCA2)及其缺乏第3个外显子编码的蛋白(nBRCA2a),为分析比较含与不含第3个外显子所表达蛋白的功能差异准备条件。方法:采用RT-PCR,从BT-474细胞系的RNA扩增获得nBRCA2(编码1～500氨基酸残基)和nBRCA2a(编码1～18-105～500氨基酸残基)的基因片段,通过体外重组技术将目的基因片段连接到原核表达载体pGEX-2TK中,将经酶切和测序鉴定正确的重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)pLysS受体菌,用IPTG诱导重组融合蛋白(与GST融合)的表达并进行纯化。结果和结论:构建了含有和不含有第3个外显子的重组原核表达质粒pGEX-2TK/nBRAC2和pGEX-2TK/nBRCA2a;融合表达产物经SDS-PAGE鉴定,并采用十二烷基肌氨酸钠进行了可溶性纯化,获得了相对分子质量分别为81000和71000的融合表达蛋白。     

原核和真核双表达载体的构建及功能分析

为了构建能驱动重组蛋白在真核及原核表达系统同时表达的双表达载体,该研究将T7启动子和T7终止子分别克隆到真核表达载体pIRES-EGFP启动子CMV下游和新霉素抗性基因上游,构建双表达载体pIRES-CMV/T7-EGFP,并进一步将增强绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,eGFP)基因替换为人转铁蛋白(human transferrin,HTrf)基因,构建得到pIRES-CMV/T7-HTrf载体。将构建成功的重组载体转染中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary,CHO)细胞和转化大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli) BL21,再利用荧光显微镜、流式细胞术及Western blot分析重组蛋白是否表达及其表达水平。荧光显微镜观察、流式细胞仪分析及Western blot检测显示eGFP和HTrf既能在CHO细胞中成功表达,也能在大肠杆菌BL21中表达。该研究成功构建了在原核及真核表达系统中均可以表达重组蛋白的双表达载体。     

抗Aβ人源融合抗体在毕赤酵母中的高效表达纯化及性质研究

抗β-淀粉样多肽(Aβ)的抗体对老年性痴呆(AD)病变有清除作用,人源融合抗体由可识别结合Aβ的多肽序列A与人抗体Fc段连接重组构成。构建的单拷贝表达载体PA0815-αAFc,可以在毕赤酵母中高效表达。此表达载体含有一个AFc表达单元,并在受严格调控的醇氧化酶启动子的控制下由甲醇诱导表达,并利用α因子前导肽引导融合抗体分泌。载体线性化后整合入甲醇营养型酵母Pichiapastoris(Pp)GS115基因组中,经鉴定表达单位具有良好的遗传稳定性。对筛选得到的高分泌表达融合抗体的细胞株进行表达和培养条件的优化,使诱导上清液中融合抗体的产量选到100mg／L。利用ProteinA层析柱分离、纯化,获得纯度较高的融合抗体。经鉴定分析其具有正确的分子量和N末端,且融合抗体可与Aβ抗原结合并能吸引巨噬细胞吞噬和清除抗原抗体复合物,具有抗体生物学活性。这是首次利用甲醇营养型酵母表达系统成功实现了抗Aβ融合抗体的高效分泌表达及产物纯化鉴定,为进一步研究AD及其治疗提供了新的途径。     

β-内酰胺酶抑制多肽的串联表达及抑制活性研究

细菌对β-内酰胺类抗生素及β-内酰胺酶抑制剂产生耐受性使新型β-内酰胺酶抑制剂成为抗生素领域的研究热点。我们曾通过酵母双杂交系统筛选到了一个β-内酰胺酶的结合多肽SIPIS04-01,体外实验表明其具有抑制氨苄西林的活性,为提高其表达量,本文尝试基因串联表达方式-随机定向串联法成功构建了密码子改造之后的小肽SIPIS04-01编码基因SIPIS04-01N的双拷贝质粒pYG563,使表达产物中融合蛋白占细菌蛋白总量的比例较单拷贝表达提高了48.4%。纯化所得小肽SIPIS04-01N对TEM-1类型的β-内酰胺酶具有体外抑制活性,并测定了抑制常数Ki。     

人可溶性肿瘤坏死因子受体Ⅱ与IgG Fc融合蛋白在乳酸克鲁维酵母菌中的表达及产物分析

目的:在乳酸克鲁维酵母中表达人可溶性肿瘤坏死因子受体Ⅱ(sTNFRⅡ)与IgG Fc的融合蛋白。方法:首先获得sTNFRⅡ-IgGFc融合基因片段,然后构建至乳酸克鲁维酵母表达载体pKLAC1中,获得sTNFRⅡ-IgGFc的表达载体,并将其电转化乳酸克鲁维酵母(Δura3),通过ELISA方法筛选高表达sTNFRⅡ-IgGFc融合蛋白的重组乳酸克鲁维酵母菌株,采用还原和非还原SDS-PAGE分析融合蛋白是否形成二聚体结构,Western印迹验证sTNFRⅡ-IgGFc融合蛋白在乳酸克鲁维酵母(Δura3)中的表达。结果:构建了sTNFRⅡ-IgGFc表达载体pKLAC1-sTNFRⅡ-IgGFc,获得了表达sTNFRⅡ-IgGFc的乳酸克鲁维酵母菌株,SDS-PAGE和Western印迹表明该融合蛋白能自发形成类似于抗体的二聚体结构。结论:实现了sTNFRⅡ-IgGFc融合蛋白在乳酸克鲁维酵母(Δura3)中的表达。     

一种新型的截短型转化生长因子βⅡ型受体在大肠杆菌中的表达及活性鉴定

克隆人源的截短型转化生长因子βⅡ型受体（tTGF-βRⅡ）,成功构建高效稳定的大肠杆菌表达菌株。采用PCR技术扩增得到目的基因tTGF-βRⅡ,插入原核表达载体pGEX4T3的相应位点,并在大肠杆菌BL21（DE3）中获得高可溶性表达的重组蛋白,重组蛋白GST-tTGF-βRⅡ经Glutathione-Sepharose 4B亲和层析纯化后,再经凝血酶酶切,然后经Glutathione-Sepharose 4B纯化获得目的蛋白tTGF-βRⅡ,SDS-PAGE分析表明：可以通过Glutathione-Sepharose 4B亲和层析纯化得到GST-tTGF-βRⅡ,其分子量约37.0 KDa,和目的蛋白tTGF-βRⅡ,分子量为11.0 KDa。Western blot结果显示GST-tTGF-βRⅡ和tTGF-βRⅡ为特异性蛋白。运用基因工程的方法获得tTGF-βRⅡ目的蛋白,对瘢痕成纤维细胞增殖具有很好抑制作用。     

人甲状旁腺激素(1-34)二联体与人血清白蛋白融合蛋白的构建及表达

构建人甲状旁腺激素(1-34)二联体与人血清白蛋白融合蛋白的表达载体,并表达得到该融合蛋白.通过设计强特异性的引物,利用重叠PCR技术,定向定量的拼接得到hPTH(1-34)二联体-HSA融合蛋白的基因;将构建好的融合基因插入表达载体pPIC9K,大量扩增重组质粒,并用Sal I线性化,电击转化毕赤酵母GS115,经组氨酸缺陷和G418抗性双重筛选得到阳性转化子;挑选阳性转化子进行甲醇诱导表达.测序结果表明得到的重组质粒pPIC9K-hPTH(1-34)二联体-HSA与目标设计完全一致;基因组PCR鉴定结果证明成功构建了hPTH(1-34)二联体-HSA融合基因的毕赤酵母(GS115)表达系统;SDS-PAGE电泳表明融合蛋白获得了表达,尿微量白蛋白试剂盒测定甲醇诱导表达3d后融合蛋白的产量为127 mg/L.