Ⅱ型志贺样毒素B亚单位的重组表达及其受体结合活性

目的：在大肠杆菌中重组表达Ⅱ型志贺样毒素B亚单位（Stx2B）,并对其表达形式和受体结合活性进行分析。 方法：PCR方法从肠出血性大肠杆菌（EHEC）O157:H7中钓取Stx2B编码基因,利用基因克隆技术构建重组大肠杆菌pET-stx2B/BL21,IPTG诱导目的蛋白高效表达并对表达的包涵体进行变性和复性处理,离子交换层析纯化蛋白。通过SDS-PAGE变性和非变形蛋白电泳,分析重组Stx2B的表达形式,并利用Hela细胞结合模型,评价重组Stx2B与细胞受体的结合活性。结果：构建的重组大肠杆菌pET-stx2B/BL21能高效表达Stx2B,经变性、复性及离子交换层析操作,获得高纯度的目的蛋白。SDS-PAGE变性和非变形蛋白电泳分析显示,重组Stx2B以二聚体形式存在,单体之间通过二硫键相连。细胞结合试验显示,重组Stx2B与Hela细胞具有特异结合活性。结论：成功构建表达Stx2B的基因工程菌,Stx2B的受体结合活性不依赖于五聚体形式。     

志贺毒素B(ShT-B)在E.coli中的融合表达及特异性抗体制备

用KpnⅠ、HindⅢ酶切克隆载体pCEM-ShTB_3,然后亚克隆入带有二氢叶酸还原酶(DHFR)的融合表达载体pQE40,构建重组质粒pQE40-ShTB. 转化到E.coli M15中,经IPTG诱导,实现了ShTB-DHFR融合蛋白的高表达,表达量约占菌体总蛋白的21.9％,为包涵体形式。在变性条件下,包涵体蛋白经螯合镍离子的次氨基三乙酸(Ni-NTA)亲和柱一步纯化,得到了纯度为90.5％的重组ShT-B.以纯化的ShTB-DHFR融合蛋白免疫昆明鼠,并结合腹腔注射S180细胞,成功制备了抗ShTB腹水多克隆抗体,效价达1∶1×10~6.间接ELISA和Western印迹结果表明,抗ShT-B多抗与重组蛋白和天然ShT均有特异性结合。本试验结果为毒素检测方法的研究奠定了基础。     

痢疾志贺氏毒素B亚单位在大肠杆菌中的高效表达

本文从痢疾志贺氏Ⅰ型菌W30864的染色体克隆了编码志贺氏毒素(Stx)的基因,表达Stx的基因位于约4．5kb的EcoRl片段内。一系列的生物学试验表明：我们构建的杂种质粒(pMGC001)能产生Stx,产量为亲代株的16倍,克隆株不仅有细胞毒和肠毒作用,而且还有神经毒性。我们又从质粒pMGC001将志贺氏毒素的B亚单位(Stx—B)的基因克隆至表达载体pJLA503,获得了Stx—B在大肠杆菌中的高效表达,Stx—B已被纯化,其特异的多克隆和单克隆抗体也被制备。Westem blot表明它们能与Stx—B进行特异的抗原抗体反应。     

霍乱毒素B亚单位基因分泌型表达载体的构建及转化烟草的研究

为了探索利用植物分泌特性来表达重组蛋白的可行性,先构建了含钙网蛋白信号肽的植物双元载体pBIcal,再向该载体中插入霍乱毒素B亚单位编码基因,最后得到表达载体pBIcal—ctb。通过根癌农杆菌介导,该表达载体转化烟草,在卡那霉素抗性培养基上筛选,得到30棵抗性植株。经PCR鉴定,霍乱毒素B亚单位基因已经整合到烟草基因组中。初步表达分析表明,转基因烟草中含有具生物活性的霍乱毒素B亚单位蛋白。     

志贺毒素保护性抗原的基因克隆与序列分析

根据GenBank报道的志贺毒素A、B亚单位基因序列设计合成两对引物,以I型痢疾志贺茵的基因组为模板经PCR扩增获得3条DNA序列,将其分别插入pMD18—T载体,测序证明所获得的3条序列为志贺毒素A、B亚单位基因及其串联片段,与GenBank中相应序列比较,同源性分别为99．5％、100％和99．8％。通过计算机软件对所推测的氨基酸序列进行了蛋白质参数分析。志贺毒素保护性抗原基因的获得为志贺毒素的免疫学研究准备了必要的材料。     

霍乱毒素B亚单位基因（CtxB）的克隆及其表达

从霍乱弧菌中抽提基因组ＤＮＡ,用ＰＣＥＲ方法获取霍乱毒素Ｂ亚单位基因（ＣｔｘＢ）。序列分析结果表明,ＣｔｘＢ基因编码１２４个氨基酸,其中编码６２位Ｔｈｒ的密码子与文献报道有差异。将ＣｔｘＢ基因插入质粒ｐＧＥＸ－４Ｔ－２,构建ｐＧＥＸ－ＣＴＸＢ表达质粒,转化大肠相菌ＢＬ２１（ＤＥ３０,筛选表达菌株ＣＴＸＢ／ＢＬ２１。工程株经ＩＰＴＧ诱导表达,可产生大量的表达蛋白,经ＳＤＳ－ＰＡＧＥ分析,融合蛋白分子     

成熟志贺毒素全长与截短A亚单位在E.coli中的表达及纯化

应用PCR技术从Ⅰ型痢疾志贺菌(Shigella dysenteriaetype I)中,扩增出约895 bp的成熟ShT-A基因片段,克隆至pGEM-T载体中,经蓝白斑筛选、PCR和双酶切鉴定正确后,命名为pGEM-TA2。测序结果表明,ShT-A与GenBank中ShT-A序列完全一致。用BamHⅠ和KpnⅠ双酶切克隆质粒,得到为895 bp成熟ShT-A与pQE30原核重组表达载体连接,构建原核重组表达质粒。经IPTG诱导,SDS-PAGE电泳观察,没有目的蛋白表达。DNAsis软件分析ShT-A基因序列,发现513 bp处有HindⅢ位点,故以ShT-A上游引物的BamHⅠ和HindⅢ从pGEM-TA2切出一个513 bp的截短片段,重新插入pQE30表达载体,得到pQE30-A513重组表达质粒,转化E.coliM15,经IPTG诱导,SDS-PAGE电泳观察,在20 ku处出现1条特异性的表达蛋白带,与截短ShT-A513分子量相符,表达量约占菌体总蛋白的37.4%,表达形式为包涵体。为抗体的制备提供了必要的物质基础。     

志贺氏毒素B亚单位的分离纯化及其多克隆抗体的制备

从高效表达志贺氏毒素Ｂ亚单位（ＳｔｘＢ）的工程菌株ＤＨ５α／ｐＳＵ１０８分离纯化了ＳｔｘＢ,并用它制备了多克隆抗体。ＥＬＩＳＡ试验表明抗ＳｔｘＢ抗血清的滴度达１×１０４。Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔ结果显示该抗血清能与ＳｔｘＢ发生特异反应。这为研究志贺氏毒素Ｂ亚单位的免疫保护作用和痢疾志贺氏Ⅰ型菌苗的研制打下了基础     

纯化重组霍乱毒素B亚单位与天然霍乱毒素B亚单位性质的对比研究

霍乱毒素Ｂ亚单位（ＢＳ）已用于新型口服霍乱疫苗、佐剂及蛋白质载体,但成本高,来源困难．用重组霍乱毒素Ｂ亚单位（ｒＢＳ）代替ＢＳ可克服上述缺点．ｒＢＳ用于上述目的前必须证实其在物理、化学及免疫学性质方面与天然同类产品的一致性．用亲和层析法从各批次大罐发酵所获工程菌Ｅ．ｃｏｌｉＭＭ２（ｐＭＭ－ＣＴＢ）培养物上清中制备得到了小批量ｒＢＳ纯品,在同等条件下与ＢＳ（Ｓｉｇ－ｍａ公司产品）进行理化、免疫学性质的对比研究,证实二者在ＳＤＳ－ＰＡＧＥ中电泳带位置一致、分子量相同,纯度达９９％;在反相ＨＰＬＣ中出峰行为一致,纯度达１００％;在半干式聚焦电泳分析中电泳带分布相同,等电点为７．９１．ｒＢＳＮ端起的２０个氨基酸序列为ＴＰＱＮＩＴＤＬＣＡＥＹＨＮＴＱＩＨＴＬ,与克隆基因来源株的毒素Ｂ亚单位同一段序列完全一致．氨基酸组成分析证实ｒＢＳ与ＢＳ相近．在免疫学性质分析中,ｒＢＳ与ＢＳ在免疫双扩散试验中与抗ＣＴ均出一条沉淀线且相互吻合;在免疫电泳试验中二者与抗ＣＴ在相应位置上产生一条沉淀弧;二者均能与神经节苷脂ＧＭ１结合且这种结合均可通过二者与抗ＣＴ的预保温处理而被阻断．对比研究结果揭示ｒＢＳ与ＢＳ性质完全一致,可代替ＢＳ用于     

志贺毒素A／B（ShT-A／B）亚单位基因的克隆与序列分析

应用PCR技术从Ⅰ型痢疾志贺茵(Shigella dysenteriae type Ⅰ)中,分别扩增出约895bp和225bp的成熟ShT-A,B基因片段,直接克隆至pGEM-T载体中,经蓝白斑筛选、PCR和双酶切鉴定正确后,命名为pGEM-ShTA_2和pGEM-ShTB_3。测序结果表明,插入的片段是ShT-A,ShT-B,且与GenBank中ShT-A,B核酸序列完全一致,从而为重组ShT-A,B的表达研究奠定了基础。     

霍乱毒素B亚基融合蛋白表达系统的构建

霍乱毒素Ｂ亚基（ＣＴＢ）是良好的免疫佐剂和载体蛋白。本研究通过定点突变,在ＣＴＢ基因（ｃｔｘＢ）３′端终止密码前引入了限制性内切酶ＥｃｏＲＩ,构建了质粒ｐＭＣ０５。ｐＭＣ０５中ＣＴＢ与下游ｌａｃＺ′基因阅读框架相同,转化大肠杆菌后能够表达ＣＴＢ与β－半乳糖苷酶α肽的融合蛋白;所表达的融合蛋白能与ＧＭ１结合,说明融合蛋白保持ＣＴＢ的基本高级结构和生物学活性;融合蛋白能与抗－ＣＴＢ抗体结合,说明融合蛋白具有ＣＴＢ的抗原性。以上结果表明：通过将外源抗原决定簇基因融合至ｃｔｘＢ的３′端,在大肠杆菌中表达融合蛋白,构建基因工程肽苗是可行的。还探索了转录终止序列对融合基因蛋白表达水平的影响,构建了高效表达融合蛋白的载体－宿主系统。     

霍乱肠毒素B亚单位在转基因番茄中表达的研究

将霍乱肠毒素B亚单位（CT－B）基因及内质网引导序列（SEKDEL）克隆到质粒pRTL2和pBI121中,分别构建植物双元表达载体pBI-CTB和pBI-CTBK,CT-B基因由Ca35S启动子控制表达。采用叶盘法经根癌农杆菌介导转化番茄（金丰1号,Jinfeng1)各表达载体得到一批转基因植株。经PCR和Southern blot分析表明CT－B基因整合到了番茄基因组中;ELISA和Western blot分析表明pBI-CTB和pBI-CTBK的转基因植株能够有效表达CT－B多肽,分别占番茄叶片可溶性蛋白的0.055%和0.084%。     

Expression of Cholera Toxin B Subunit in Transgenic Rice Endosperm

The synthetic cholera toxin B subunit (CTB) gene, modified according to the optimized codon usage of plant genes, was introduced into a plant expression vector and expressed under the control of the Bx17 HMW (high molecular weight) wheat endosperm-specific promoter containing an intron of the rice act1. The recombinant vector was transformed into rice plants using a biolistic-mediated transformation method. Stable integration of the synthetic CTB gene into the chromosomal DNA was confirmed by PCR amplification analysis. A high level of CTB (2.1% of total soluble protein) was expressed in the endosperm tissue of the transgenic rice plants. The synthetic CTB produced only in the rice endosperm demonstrated strong affinity for G_M1-ganglioside, thereby suggesting that the CTB subunits formed an active pentamer. The successful expression of CTB genes in transgenic plants makes it a powerful tool for the development of a plant-derived edible vaccine.     

乙肝PreS_2抗原决定簇和霍乱毒素B亚基基因的融合与表达

通过全化学法按大肠杆菌密码偏性合成了乙肝炎病毒（ＨＢＶ）前Ｓ２抗原（ＰｒｅＳ２）抗原决定簇基因,与霍乱毒素Ｂ亚基基因的３’端融合。重组质粒转化大肠杆菌后融合基因得到高效表达,表达量达３０μｇ／ｍＬ,表达产物９５％以上分泌到胞外。表达的融合蛋白能与神经节苷脂ＧＭ１结合,说明融合蛋白保持了霍乱毒素Ｂ亚基（ＣＴＢ）的基本高级结构和生物学功能;酶联免疫吸附实验证明融合蛋白具有ＣＴＢ和ＨＢＶＰｒｅＳ２的抗原性;应用亲和层析纯化后得到了电泳纯融合蛋白制品,为研究融合蛋白免疫原性并进一步构建基因工程肽苗奠定了基础。     

霍乱毒素B亚基融合蛋白表达载体的构建

采用PCR技术将霍乱弧菌CTB基因的终止密码子定点突变并引入一个EcoR Ⅰ位点,然后与人工合成的Linker连接,构建成了新颖的融合蛋白表达载体。在CTB 3′端的Linker上有四个单一人酶切位点,在任何限制性位点融合外源基因序列后,都可在3′端形成转译终止密码子。     

北非蝎昆虫毒素AaHIT1基因的原核表达和转基因分析

将北非蝎昆虫毒素 (AndroctonusaustralisHectorinsecttoxin ,AaHIT1)基因克隆入温度诱导表达载体pBV2 2 0 ,并在宿主菌E .coliDH5α中进行诱导表达 .表达定位分析发现 ,AaHIT1大部分存在于包涵体中 .蛋白质N 端测序证实了体外表达的AaHIT1蛋白的正确性 .将AaHIT1基因转化入烟草中并获得了转基因植株 ,基因组PCR、RT PCR及Northern印迹分别证实AaHIT1基因已正确地插入到烟草基因组中并已得到表达 .抗虫实验表明 ,该转基因烟草对白粉虱有明显的抗性 .该研究为蝎毒AaHIT1的生物学毒性实验以及获得抗虫转基因作物奠定了基础