人干扰素α1b突变体IFNα1b/31K的构建及其生物学评价

目的:构建干扰素α1b突变体IFNα1b/31K,以期获得高效低毒的新型药物分子。方法:根据合理药物设计,采用定点突变技术,将干扰素α1b第31位氨基酸残基突变为K,并构建表达IFNα1b/31K重组蛋白。纯化后,对其抗病毒活性、抗肿瘤细胞增殖活性和动物体内急性毒性进行考察。结果:IFNα1b/31K表达量占菌体总蛋白的30%以上。纯化后的IFNα1b/31K纯度大于95%,比活性约为IFNα1b的1.7倍,抗肿瘤增殖活性比IFNα1b降低,未见对实验动物的急性毒性作用。结论:成功设计构建并表达了高效低毒的IFNα1b突变蛋白分子。     

重组人α2b型干扰素的纯化与鉴定

采用单克隆抗体亲和层析一步纯化法对大肠杆菌表达的重组人a2b型干扰素(IFN－α2b)进行了纯化,然后利用凝胶过滤高压液相层析、SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳和N端25个氨基酸的序列测定等方法对纯化产品进行了鉴定,表明一步纯化的IFN—α2b达到95%以上的纯度,其比活性为2．54×10⁸U／mg但重组IFN—α2b产品N端不均一,含有约30％的去Met分子和约70％的带Met分子。从蛋白质序列的水平上证实,本实验室用定位诱变法构建的IFN—α2b基因在大肠杆菌系统中得到了正确的表达。     

重组人白细胞介素-1α在毕赤酵母中的表达、纯化及生物学活性检测

在毕赤酵母中分泌表达重组人白细胞介素-1α(rh IL-1α),优化rh IL-1α的发酵工艺及纯化方法,以获得高表达、高纯度具有生物学活性的rh IL-1α。通过PCR扩增获得h IL-1α基因,构建其真核表达载体p PICZαA/h IL-1α,电转化至毕赤酵母X-33,用PCR和SDS-PAGE方法筛选高效表达rh IL-1α的工程菌株并进行Western blot鉴定,DEAE弱阴离子离子交换层析一步纯化表达产物,并用MTT法初步检测其对人肝癌细胞7402的生物学作用。rh IL-1α在摇瓶规模下,经甲醇诱导4 d后表达量约为30 mg/L。Western blot检测rh IL-1α的特异性结合,获得纯度约95%,收率40%左右的rh IL-1α,并证明rh IL-1α能够抑制人肝癌细胞7402的增殖。构建了重组h IL-1α的基因工程菌,并在毕赤酵母中实现了高效表达,为进一步研究其生物学活性和功能奠定了基础。     

胸腺素α1/干扰素α-2b融合基因表达载体的构建与表达

通过PCR人工合成模板的方法获得牛Tα1基因,与含IFNα-2b基因的pAG-IFN重组质粒,构建Tα1/IFNα-2b融合基因重组质粒pUC18-Tα1/IFN,经序列分析证实,融合基因Tα1和IFNα-2b与GenBank登录基因的序列一致性分别为100%和98.5%,仅IFNα-2b有两处碱基发生无义突变.再将融合基因亚克隆入pBV220,构建融合表达载体pBV220-Tα1/IFN,转化到E.coli M15经IPTG诱导,实现了Tα1-IFNα-2b融合蛋白的高表达,约占菌体总蛋白的24.5%,为包涵体形式.这为研制Tα1-IFNα-2b双重活性的融合蛋白奠定了基础.     

人血清白蛋白-干扰素α2b融合蛋白在CHO细胞中的表达

干扰素α2b(interferonα2b,IFNα2b)是一种用于病毒性疾病和肿瘤性疾病治疗的多功能细胞因子,因其在体内的半衰期短限制了其在临床上的应用。将IFNα2b连接到人血清白蛋白(human serum albumin,HSA)的C端,构建融合蛋白HSA-IFNα2b。构建含融合蛋白的真核表达质粒p MH3/HSA-IFNa2b,经电转的方法转入中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary,CHO)细胞中。经G418抗性压力筛选和目的蛋白的表达量筛选,最终获得一株高表达的稳定细胞株(CHO/p MH3/HSA-IFNa2b)。表达的目的蛋白经Western blot验证显示,产物具有IFNα2b和HSA的双抗原性。经悬浮驯化稳定后,通过批次筛选得到一株稳定的高克隆表达株,产量约为65mg/L,进一步选取高表达克隆株在悬浮驯化中不同代数进行批次培养,不同代数之间蛋白质的表达量和生长情况没有明显的差异,获得一株稳定遗传表达的单克隆细胞株,3L摇瓶的流加培养结果显示,最佳发酵时间为15天,蛋白质表达量为121mg/L。经离心获得的发酵液,经两步纯化后获得蛋白质纯度高达96.8%的目的蛋白,总回收率为22.3%。参照《中国药典》2015版对IFNα2b的检测方法,结果显示,CHO表达的HSA-IFNα2b比活性为4.16×106IU/mg。首次将HSA-IFNα2b在哺乳动物细胞CHO中构建表达,表达获得高活性的HSA-IFNα2b融合蛋白。     

HIV-1gag/IFNα-2b的构建与表达鉴定

目的：构建艾滋病病毒核心蛋白(gag)与干扰素(IFNα-2b)融合基因表达质粒,观察其在痘苗病毒中共表达结果,研究其意义。方法：利用基因重组技术,将IFNα-2b基因片段插入到gag基因的nt531位点,经脂质体转染与血凝素阴性蚀斑筛选,挑出重组痘苗病毒。经免疫荧光、Western blot和Dot-ELISA鉴定表送产物。结果：间接免疫荧光实验结果显示,转染重组质粒的细胞表面有绿色荧光。免疫印迹实验与Dot-EILSA结果均显示重组质粒转染细胞的裂解物中存在表达的gag／IFNα-2b蛋白。结论：成功地构建了重组真核细胞表达质粒,表达的蛋白具有良好的免疫原性与免疫反应性。     

一种人新型基因工程干扰素rh-IFNα-m的高效表达、纯化和活性检测

为实现干扰素 (IFNα m)的高表达与纯化 ,研究其抗病毒、抗增殖活性。应用PCR技术将已构建的IFNα m的高表达基因亚克隆到原核表达载体pBV2 2 0上 ,构建表达质粒 pBV2 2 0 /IFNα m ,转化大肠杆菌DH5α进行表达。表达产物经初步检定以包涵体形式存在 ,包涵体进行变性、复性 ,然后经CM Sepharose FF、DEAE Sepharose FF离子交换层析和Sephacryal HR10 0分子筛纯化 ,获得较纯的干扰素IFNα m。以IFNα 1b为对照 ,在VSV Wish系统上采用细胞病变抑制法 ,测定纯品IFNα m的抗病毒活性。在Hela细胞上用MTT法进行抗增殖实验。结果表明包涵体含量占菌体总蛋白 4 0 % ,纯化的目的蛋白IFNα m纯度在 95 % ,比活高达 1 2 6× 10 7IU/mg ,纯化收率34 4 % ,IFNα m抗病毒活性和IFNα 1b相当 (P >0 0 5 ) ,抗增殖活性高于IFNα 1b(P <0 0 1)。     

人干扰素IFNα-2b在果蝇细胞中的稳定表达

以人干扰素IFNα-2b全长基因的质粒为模板,PCR扩增,PCR产物克隆到表达载体获得重组质粒,经转染和筛选,得到稳定表达的果蝇S2细胞株.经CuSO4诱导表达并对表达产物进行检测,结果显示,在果蝇S2细胞中成功地进行了人干扰素IFNα-2b的蛋白表达,表达产物的大小约为26kD.并且,通过体外的抗病毒活性测定,证明所表达蛋白具有抗病毒活性.该研究为进一步利用该系统表达真核细胞蛋白,研究其结构和功能提供了重要的基础.     

人干扰素α2b和IgG Fc片段融合蛋白显著延长体内半衰期

重组人干扰素α(rHuIFNα)已被广泛用于临床治疗多种人类病毒性疾病和肿瘤。但IFNα在体内半衰期较短从而导致IFNα在用药后数小时即从血浆中被清除。目前常用化学修饰和构建融合蛋白的方法来延长IFNα的半衰期。在本研究中, 构建了IFNα2b与人IgG免疫球蛋白Fc片段的融合基因(IFNα2b-Fcγ)并在毕赤酵母中以二聚体形式分泌表达, 并有部分糖基化。不同亚型Fcγ片段的融合蛋白对IFNα2b抗病毒活性均有一定影响。其中IFNα2b-Fcγ2所受影响最小, 较单纯的IFNα2b降低了2.3倍, 抗病毒活性可达4.29x107 IU/mg, 大鼠皮下注射后循环血液中半衰期达65 h, 血液中存留时间120 h以上, 比商品重组干扰素的体内半衰期延长约8倍, 血液存留时间延长10倍, 显示了其良好的临床应用 前景。     

人干扰素α-2b基因在德氏乳杆菌的表达与鉴定

目的:试图用乳酸杆菌在局部分泌干扰素,以达到预防和治疗病毒感染.方法:以pBLUE/IFN α-2b为模板,采用PCR技术将IFNα-2b基因扩增然后插入乳酸菌表达载体pSClllAE,将重组质粒电转德氏乳杆菌DM8909,获得重组菌株.在含乳糖的MRS培养基培养并诱导表达,表达产物分泌到菌液上清.结果:分别用PCR和ELISA鉴定目的基因和表达产物,利用WISH-VSV系统采用细胞病变抑制法,测定表达产物IFN α-2b的抗病毒活性,平均效价为1.41×105IU/ml.结论:本研究为以乳酸杆菌为载体在局部产生治疗性药物奠定了基础.     

干扰素α-2b的聚乙二醇修饰

采用分子量为20 kD的单甲氧基聚乙二醇丙醛(mPEG-ALD)修饰重组人干扰素α-2b(IFN α-2b),建立了修饰反应及分离纯化工艺.考察了修饰反应各因素对单修饰转化率以及单修饰产物体外活性的影响,获得了优化的修饰反应条件,即在pH 6.5,20 mmol/L的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液中,干扰素α-2b的浓度为4 mg/mE,PEG与IFN α-2b的摩尔比为8:1,4℃时反应20 h;在优化的反应条件下,单修饰PEG-IFN α-2b的转化率达到55%.并且,采用离子交换层析对修饰产物进行分离纯化,单修饰产品纯度达到97%,体外活性保留达到未修饰干扰素α-2b的13.4%,其在SD大鼠体内的循环半袁期得到了较大的延长,且具有较好的水溶液稳定性.     

一种携带人α1bIFN的单纯疱疹病毒载体的构建

为研究用单纯疱疹病毒作为表达细胞因子载体的生物重要性,构建了一种表达人α1b干扰素(IFN)的新型单纯疱疹病毒载体。基于一组含有完整单纯疱疹病毒全基因组的粘粒,α1bIFN表达盒插入到cosmid6上HSV1的UL2基因中,生成cos6-αIFN△UL2。通过将cos6-αIFN/△UL2与cosmid28、cosmid14、cosmid56和cosmid48共转染BHK-21细胞,同源重组产生重组病毒HSV1-αIFN/△UL2。在体外用标准VSV空斑抑制试验检测重组毒感染细胞上清α1bIFN的表达。证实HSV1-αIFN/△UL2感染的细胞中表达的人α1bIFN是有生物活性的。MOI=10感染时,24h后产生2 8×104IU/ml。而对照病毒感染时,这些细胞并不分泌可以检测到的α1bIFN。鉴于HSV1载体的嗜神经性,该载体对于分析体内神经系统局部表达的IFN的抗病毒能力是有用的。     

利用GAP启动子在毕赤酵母中组成型表达人鹅型溶菌酶2

利用甘油醛三磷酸脱氢酶(glyceraldehydes-3-phosphatedehydrogenase,GAP)启动子在毕赤酵母中表达人鹅型溶菌酶2(human goose-type lysozyme 2,h LysG2),并在小试规模建立一套有效的重组hLysG2(recombinant h LysG2,rh LysG2)生产工艺流程。根据毕赤酵母密码子偏爱性设计并人工合成hLysG2基因,将其连接至pGAPZαA质粒中,构建重组表达质粒pGAPZαA-h LysG2。将重组表达载体线性化后电转化毕赤酵母GS115感受态细胞,通过Zeocin抗性筛选获取高拷贝重组菌株,并在5L生物反应器中进行发酵培养。发酵60h后发酵液上清酶活性达到最高,发酵液上清经SDS-PAGE及Western blot检测证实rh LysG2得到表达。与诱导型表达相比,组成型表达发酵时间缩短了48h,上清中rhLysG2总活性提高了23.8%;使用甲壳素亲和层析和分子筛层析对rhLysG2进行纯化后,每升发酵液上清可纯化到187.4mg重组蛋白,纯化产物纯度达99.0%以上;浊度测定法分析显示,在p H 5.6、30℃和0.1mol/L Na+的条件下,rhLysG2可达到最大酶活性13 500U/mg。利用GAP启动子在毕赤酵母中成功表达了高纯度和高活性的rh LysG2,避免了甲醇的使用,缩短了发酵时间,提高了蛋白产量,为将rhLysG2开发为新型抗耐药菌药物奠定了基础。     

人血清白蛋白和人干扰素α2b的融合蛋白在毕赤酵母中的表达

为了延长IFNα2b在血浆中的半衰期,构建了编码HSA和hIFNα2b的融合基因并在毕赤酵母中获得高效表达,工程菌经5L发酵罐培养后获得的含融合蛋白的培养液经超滤浓缩、蓝色葡聚糖凝胶层析、疏水柱层析以及阴离子柱层析,融合蛋白的纯度达到95%以上。该融合蛋白能与干扰素抗体和人血清白蛋白抗体结合,并表现出与重组干扰素α2b相似的抗病毒活性。以猕猴为动物模型,分别从静脉和皮下单剂量给药,给药浓度为90μg/kg时,在336h后血浆中仍可检测到融合蛋白。其静脉注射的血浆半衰期为101h,皮下注射的半衰期为68.2h。皮下注射的生物利用度为67.9%。IFNα2b与HSA融合后,明显的延长了血浆半衰期,显现了其良好的临床应用前景。     

树鼩γ干扰素在大肠杆菌中的表达、纯化及免疫原性鉴定

目的:克隆树鼩γ干扰素(IFNγ)基因,在大肠杆菌中高效表达纯化并鉴定其免疫原性。方法:提取树鼩肺组织总RNA,经RT-PCR扩增出树鼩IFNγ基因,再克隆到原核表达载体p ET30a(+),构建重组表达质粒p ET-30a(+)-IFNγ,转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,IPTG诱导表达树鼩IFNγ;经金属螯合柱复性及纯化,Western印迹和ELISA检测其免疫原性,并检测不同组织中IFNγ的分布情况。结果:构建了重组表达质粒p ET-30a(+)-IFNγ,重组蛋白在30℃、1 mmol/L IPTG诱导4 h获得较高表达量,镍柱复性纯化后得到较高纯度的树鼩IFNγ。Western印迹显示IFNγ可与兔抗人IFNγ单克隆抗体特异性结合,应用Western印迹和ELISA分别检测树鼩IFNγ的免疫原性和抗体滴度,在树鼩的鼻、心、肝、肺、肾、气管中检测到IFNγ。结论:在大肠杆菌中高效表达了重组树鼩IFNγ,复性纯化后具有良好的免疫原性。     

重组人干扰素λ1的表达、纯化及生物活性研究

目的:利用大肠杆菌系统表达重组人Ⅲ型干扰素λ1(rhIFN-λ1),并进行纯化,以比较其与重组人干扰素-α2b(rhIFN-α2b)生物学活性的差异。方法:密码子优化的rhIFN-λ1基因与pET-44a载体连接构建原核表达质粒,在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,表达产物经系列层析纯化;采用细胞病变抑制法比较纯化的rhIFN-λ1与rhIFN-α2b、市售rhIFN-λ1的抗病毒活性;采用MTS法比较这些干扰素的抗肿瘤细胞增殖活性。结果:基因优化后的rhIFN-λ1在大肠杆菌中得以高效表达,用所建立的纯化工艺可制备得到纯度达95.7%的rhIFN-λ1;rhIFN-λ1的抗病毒比活性为3.2×105 U/mg,比市售rhIFN-λ1的比活性(1.1×105 U/mg)略高,抗肿瘤细胞增殖活性为rhIFN-α2b的1.7倍。结论:获得的rhIFN-λ1具有剂量依赖的抗病毒活性和抗增殖活性,其抗病毒活性比市售rhIFN-λ1略高,抗细胞增殖活性高于rhIFN-α2b,提示rhIFN-λ1有较大的应用前景。     

人干扰素α 2b-胸腺肽α 1融合基因在家蚕细胞中的表达和活性研究

根据细胞因子协同作用的特点,采用重组DNA技术构建了人干扰素(IFN)α2b-胸腺肽(THY)α1融合基因,克隆到pBacPAK8上,获得重组转移载体pBacPAK-IFN-THY.与线形化Bm-BacPAK6病毒基因组DNA共转染家蚕细胞,经过体内重组,筛选到重组病毒Bm-BacPAK-IFN-THY.将Bm-BacPAK-IFN-THY感染家蚕细胞进行表达.DNA印迹证明IFN-THY已插入Bm-BacPAK6中（4 kb左右的杂交带）;SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、蛋白质印迹证明IFN-THY在家蚕细胞中得到了表达（分子质量为23 ku左右）,且具有IFN蛋白的免疫原性;微量细胞病变抑制法和玫瑰花结法显示96 h的表达产物IFN活性为3.72×10⁴ U/ml,120 h表达产物IFN活性为3.10×10⁵ U/ml,48～72 h表达产物IFN活性较低;48～120 h表达产物的玫瑰花结形成率均在10％以上.结果表明融合基因在家蚕细胞中得到了高效表达,表达的融合蛋白具有IFN-α2b和THY-α1的双重生物活性.     

重组人IFNα1c/86D/22R/27F在大肠杆菌中的表达及活性研究

利用重组PCR点突变技术将人IFNα 1c/ 86D的第 2 2、2 7位的Ser编码序列突变为Arg和Phe ,DNA测序正确 ,并在大肠杆菌BL2 1中表达 ,表达量为 19%。采用CM Sepharose、DEAE SepharoseFF纯化后WesternBlot检测为单一条带。细胞病变抑制法测定其比活为 3.5 1× 10 7U/mg ,较IFNα 1b( 1.5 5 10 7U/mg)略高。抗A5 4 9细胞的增殖活性与IFNα 1b相当。     

HIV-1gag/IFNα-2b表达产物的生物活性研究

目的:将艾滋病病毒核心蛋白(gag)与干扰素(IFNα-2b)融合基因表达的融合蛋白作为免疫原免疫小鼠,动态观察小鼠的体液免疫、细胞免疫与CTL应答.方法:将IFNα-2b基因片段插入到gag基因的nt531位点,经脂质体转染与血凝素阴性蚀斑筛选,挑出重组痘苗病毒.经SDS-PAGE和Western blot鉴定表达产物.以小鼠为实验对象,用重组痘苗病毒vJ38gag/IFNα-2b免疫小鼠,用ELISA方法检测血清IgG抗体含量.用流式细胞仪测定小鼠外周血CD+4、CD+8T淋巴细胞计数.3H-TdR掺入法检测细胞毒性T淋巴细胞杀伤活性.结果:血清IgG抗体含量逐渐增高,实验组与对照组比较差异有显著性意义(p＜0.05).CD+4、CD+8T淋巴细胞计数、CTL检测实验组与对照组比较差异均有显著性意义(p＜0.05).结论:重组痘苗病毒vJ38gag/IFNα-2b能增强小鼠的体液免疫、细胞免疫和CTL应答.IFNα-2b可以作为免疫佐剂增强机体的免疫状态.     

重组人干扰素α2b栓剂稳定性研究

研究重组人干扰素α2b栓剂的稳定性。方法将重组人干扰素α2b栓在不同温度下保存不同时间,分别检验干扰素生物学活性、溶出度试验、融变时限、pH和微生物限度及外观的稳定性。结果重组人干扰素α2b栓在4~8℃条件下放置当时和放置48个月后的IFN生物学活性基本一致,未见下降;在20~25℃条件下放置24个月后IFN生物学活性未见下降,放置32个月后活性下降32%,36个月后IFN生物学活性下降55%;37℃条件下放置4个月后IFN生物学活性未见下降。结论重组人干扰素α2b栓剂的生物学活性及理化性质的稳定性好。