重组人基质金属蛋白酶12的原核表达与纯化

目的:利用原核系统表达重组对人基质金属蛋白酶12(MMP-12)并纯化,获得高纯度的人MMP-12蛋白。方法:在MMP-12氨基酸序列的N端加入His标签和肠激酶位点序列,构建MMP-12融合蛋白的原核表达载体,通过表达和亲和纯化获得MMP-12融合蛋白,以肠激酶对融合蛋白进行酶切和二次纯化,获得高纯度的人MMP-12。结果:构建了pET-MMP-12表达载体,并在大肠杆菌中实现了稳定高效表达。重组融合蛋白MMP-12经亲和层析纯化后,相对分子质量为42×10~3,纯度约95%。利用肠激酶对融合蛋白MMP-12进行酶切,酶切效率接近100%,通过二次纯化获得了MMP-12,相对分子质量为40.8×10~3,纯度大于95%。结论:利用原核表达系统高效表达了MMP-12融合蛋白,通过亲和纯化和肠激酶酶切的方法可以获得高纯度的MMP-12,为后续抗体制备和配基筛选奠定了基础。     

AKR1B10,一个新型肿瘤分子诊断标志物

AKR1B10是一种醛酮还原酶,主要功能是还原醛酮类羰基化合物,并且能够通过减少乙酰辅酶A羧化酶α的降解,调节脂质的合成。AKR1B10在正常胃肠道上皮组织中高表达,在其他正常组织中低表达或不表达;但AKR1B10在乳腺癌、肝癌、非小细胞肺癌等肿瘤中都有明显高表达,因此AKR1B10可作为一个肿瘤的病理诊断标志物。AKR1B10是一个分泌性蛋白,在乳腺癌患者血清AKR1B10浓度显著升高,因此它可以作为肿瘤的血清标志物。由于其与肿瘤发生发展有着密切的关系,因此可能作为治疗恶性肿瘤的新靶位。     

融合蛋白GST-Ulp1p在大肠杆菌中的高效可溶性表达及其活性鉴定

利用基因工程技术,体外重组小分子类泛素修饰蛋白酶1(Ulp1)的活性片段,获得高表达、高特异性重组蛋白酶。从酿酒酵母Saccharomyces cerevisia中提取Ulp1编码第403到621个氨基酸残基之间的DNA片段(Ulp1p),在其C端加入6×His并连接到大肠杆菌表达载体pGEX中,构建重组表达质粒pGEX-Ulp1p-his6。将重组质粒转化至大肠杆菌Rosetta(DE3)中,氨苄青霉素抗性筛选转化子。表达、纯化后,以SUMO融合蛋白检测其活性。经过优化,该蛋白可溶性表达,表达量占菌体总蛋白的40.12%。可通过谷胱甘肽琼脂糖凝胶柱或Ni-NTA凝胶亲和层析纯化得到纯度98%的蛋白。经酶切分析,比活力为1.375×104U/mg。融合蛋白GST-Ulp1p-His6无需切除谷胱甘肽S-转移酶(GST)标签,具有很高的活性,制备简易;6×His标签,有利于底物蛋白切割后纯化,减少蛋白损失。本研究为制备高活力的SUMO蛋白酶提供了一个新方法。     

重组人肠激酶轻链的原核表达、纯化及活性分析

【目的】在原核表达系统中实现人肠激酶轻链(Human enterokinase light chain,hEKL)的表达和纯化。【方法】通过PCR扩增得到编码hEKL的基因片段,利用基因重组技术构建原核表达质粒pMAL-s-hEKL,在Escherichia coli中进行诱导表达,菌体经超声破碎后利用Amylose亲和柱对目标蛋白进行纯化,并利用Tricine SDS-PAGE检测酶的切割活性。【结果】目的基因能够以可溶形式表达,每升发酵液可纯化得到40 mg纯度在97%以上的MBP-hEKL蛋白,活性检测表明该酶可以对含有肠激酶识别序列的蛋白进行特异性切割,酶活力达到6.0×105U/mol。     

家蚕BmAKR基因家族的鉴定及在蚕卵中的表达分析

醛酮还原酶超家族(aldo-keto reductase super family,AKRs)具有广泛的底物特异性,目前尚未见对昆虫AKR基因家族成员的系统鉴定报道。本研究采用生物信息学手段,预测了家蚕(Bombyx mori) AKR基因的系统进化、理化性质、染色体定位、保守基序和基因结构,通过转录组数据和实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real time polymerase chain reaction,q RT-PCR)分析了不同组织时期及不同发育状态蚕卵中Bm AKR基因的表达水平,并采用Western blotting检测了蚕卵中该蛋白的表达量。本研究共鉴定出11个Bm AKR基因,分布在4条不同的染色体上,都具有AKR家族特有的(α/β) 8桶保守结构,理化特征较为相似;系统进化分析显示,其可分为2个家族(AKR1和AKR2)。转录组数据分析显示,家族成员基因在不同组织时期中的表达差异较大。进一步分析发现,一部分Bm AKR基因在非滞育卵的表达量显著高于滞育卵;但Bm AKR1-1在滞育卵中的表达量却显著高于非滞育卵。蛋白水平的检测发现Bm AKR1...     

EBV阳性与阴性NPC细胞中AKR1B10的差异表达及生物学意义

研究EB病毒（Epstein-Barr virus,EBV）阳性与阴性鼻咽癌（Nasopharyngeal carcinoma,NPC）细胞中醛酮还原酶家族1成员B10(AKR1B10)的差异表达及生物学意义。收集NPC组织并检测EBV感染情况及AKR1B10表达水平，比较EBV阳性与阴性NPC组织中AKR1B10表达水平的差异；培养EBV阳性的NPC细胞株HK-1和C666-1、EBV阴性的NPC细胞株CNE-1及CNE-2，检测AKR1B10的表达水平。HK-1和C666-1进行分组，给予10μmol/L、20μmol/L AKR1B10抑制剂处理，20μmol/L AKR1B10抑制剂联合对照溶剂或20μmol/L β-catenin激动剂处理，检测细胞增殖水平、侵袭数目及c-myc、MMP2、MMP9的mRNA表达水平，AKR1B10、总β-连环蛋白（β-catenin）、核β-catenin的蛋白表达水平。结果显示HK-1和C666-1细胞中AKR1B10的蛋白表达水平高于CNE-1及CNE-2;10μmol/L、20μmol/L AKR1B10抑制剂组HK-1和C666-1...     

重组牛肠激酶轻链基因在毕赤酵母中的表达与纯化

目的:构建重组牛肠激酶轻链的基因工程菌,并进行表达和纯化,以获得高纯度和高活性的重组牛肠激酶轻链蛋白。方法:以GenBank公共数据库中的牛肠激酶轻链基因序列(AccessionNo.NM174439)设计引物,利用RT-PCR合成牛肠激酶轻链基因片段,并克隆进pPIC9K载体,同时在基因N端插进6个组氨酸标签,转化毕赤酵母GS115,进行筛选和诱导表达。产物经镍离子螯和层析和Q-SepharoseFF柱纯化,并酶切融合蛋白检测其活性。结果:培养液中重组牛肠激酶轻链蛋白表达量为3.0mg/L。对含有肠激酶酶切位点的IL-11/MBP融合蛋白进行酶切,结果表明,酶解率可达到90%以上。结论:表达并获得了高纯度的重组肠激酶轻链蛋白,为大规模生产打下了基础。     

新型冠状病毒S蛋白RBD肽段的原核表达与纯化

目的:利用原核系统对新型冠状病毒S蛋白的受体结合域(RBD)肽段进行克隆、表达和纯化,制备高纯度的RBD肽。方法:在RBD肽段N端加入肠激酶位点序列(DDDDK),对应的核酸序列参照原核系统表达偏好进行全基因合成,构建pET-DsbC-RBD融合表达载体,通过原核表达和亲和纯化获得DsbC-RBD融合蛋白,用肠激酶对融合蛋白进行酶切和二次亲和纯化,获得高纯度新冠病毒S蛋白RBD肽。结果:构建了pET-DsbC-RBD表达载体,融合蛋白DsbC-RBD在大肠杆菌中实现了高效表达,经亲和层析纯化,重组融合蛋白DsbC-RBD相对分子质量为58×103,纯度约90%。用肠激酶对融合蛋白进行酶切,酶切效率近100%,通过二次亲和纯化获得了RBD肽,相对分子质量为25×103,纯度92%以上。结论:利用原核表达系统获得可溶性DsbC-RBD融合蛋白,采用亲和纯化和肠激酶酶切联用的方法制备获得高纯度的新冠病毒S蛋白RBD肽,为后续抗体制备和抗病毒药物筛选奠定了基础。     

中国林蛙核糖核酸酶Rdrlec新基因的原核可溶表达

来源于蛙属的核糖核酸酶由于具有显著的抗肿瘤活性而备受关注,Rdrlec是从中国林蛙基因组中克隆得到的核糖核酸酶新基因。获得大量高纯度野生型重组蛋白是研究其功能的基础。按照大肠杆菌偏好的密码子人工合成Rdrlec基因,通过EcoR I和Hind III位点插入到表达载体pET-32a(+)中构建pET32-Rdrlec重组表达质粒,转化到Escherichia coli BL21(DE3)中,0.4 mmol/L IPTG 30℃诱导6 h后,融合蛋白主要以可溶形式表达,经过Ni-NTA亲和纯化和Sephadex G75层析纯化,得到电泳纯融合蛋白。肠激酶切割后得到Rdrlec野生型重组蛋白,具有降解RNA的酶活性,证明分子的空间结构已经正确形成。Rdrlec野生型重组蛋白表达成功,为后续蛋白结构与功能的研究以及进一步的开发应用提供了原料。     

肠道病毒71型3C蛋白酶在大肠杆菌中的表达及活性研究

本研究利用大肠杆菌表达系统构建肠道病毒71型3C蛋白酶,并进行纯化,对其酶活性进行研究。首先,将3C蛋白酶基因克隆至pET28a载体,在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,Ni-NTA柱亲和层析纯化获得3C蛋白酶,经肠激酶酶切去除N端His标签后获得无His标签的3C蛋白酶,再以荧光多肽为底物进行酶活性研究。经过双酶切鉴定和测序证实,重组表达质粒pET28a-3C构建正确,表达的重组3C蛋白酶相对分子质量约22kD;纯化后有无His标签的3C蛋白酶均能催化荧光底物3B-3C,并且两者的酶动力学数据无显著差异,含有His标签的3C蛋白酶Km、Vmax、Kcat分别为22μM、434nM.Min-1、0.0669 Min-1;其最适反应pH为7.0,最佳反应温度为30℃～37℃。本实验成功表达并纯化了重组3C蛋白酶,该酶具有良好的活力,为抗病毒抑制剂、结构蛋白组装、疫苗开发及3C蛋白酶检测方法的研发奠定了基础。     

肺炎链球菌去信号肽脂蛋白PsaA锌离子结合特性的初步表征

肺炎链球菌是细菌性肺炎的主要病原体。PsaA是各种肺炎链球菌共有的遗传保守的特异性表面金属结合脂蛋白。通过PCR扩增肺炎链球菌D39不含信号肽的PsaA基因片段,将其通过T4连接酶连接至含6His标签的表达载体PBAD/HisA中,转化表达宿主大肠杆菌Top-10后用L(+)-阿拉伯糖诱导重组蛋白的表达。重组蛋白经亲和镍柱纯化以后,用外切酶-重组肠激酶(REK)去除6His标签。感应偶合电浆质谱(ICP-MS)测得纯化的PsaA蛋白以1:1比例结合金属锌离子。进而,通过圆二色谱法分析金属离子的结合对蛋白二级结构中α-螺旋和β-片层含量的影响,荧光光谱研究蛋白结合锌离子的解离常数及结合当量,为进一步研究该蛋白在体外的金属结合特性及细菌的金属运输及毒力机制提供理论基础。     

3种纯化重组禽流感病毒NS1抗原方法的比较

目的：摸索出最佳分离纯化和复性重组禽流感病毒NS1抗原的方法,得到高纯度的重组蛋白。方法：将重组质粒pET32a—NS1转染大肠杆菌BL21（DE3）后获得表达,分别以尿素变性、复性,Ni—NTA His．Bind Resin亲和,以及脱氧胆酸钠-N-十二烷基肌氨酸钠（DOC—SKL）洗涤溶解等3种纯化方法从表达产物包涵体中分离纯化NS1蛋白,并进行比较研究。结果：原核表达得到相对分子质量约45000的目的蛋白;3种纯化方法均能分离和纯化出NS1重组蛋白,其中尿素纯化的蛋白纯度为50％～60％,Ni—NTA His．Bind Resin亲和纯化的蛋白纯度为80％-90％,DOC-SKL纯化的蛋白纯度达95％以上;Western blot检测表明,复性后的纯化蛋白具有良好的生物学活性。结论：应用十二烷基肌氨酸钠洗涤纯化是最佳的纯化NS1蛋白的方法,所获得的蛋白可作为包被ELISA的抗原。     

甲型流感病毒核蛋白在大肠杆菌中的可溶性高效表达与纯化

为了在大肠杆菌中高效表达甲型流感病毒A/京科/30/95(H3N2)核蛋白NP,以便对原核表达的NP蛋白进行免疫原性研究,本研究通过密码子优化及全基因合成等方法,将3种形式的NP基因:与6×His标签融合的NP基因NP(His)、非融合的野生型NP基因NPwt及非融合的按大肠杆菌优势密码子改造的基因NP(O)分别插入原核表达载体pET-30a,构建了表达3种形式NP基因的3种原核表达质粒并研究不同质粒中NP蛋白的表达形式、条件、纯化工艺及抗原性。限制性酶切反应与测序表明,三种形式的NP基因均正确插入原核表达质粒pET-30a;SDS-PAGE凝胶电泳显示,三种形式的NP基因均能在大肠杆菌中表达,NP(O)基因的表达量最高;在不同温度诱导条件下,NP蛋白呈现可溶性表达,NP(O)基因可溶性高效表达的条件为:T=25℃,t=10 h;经阴离子交换和凝胶过滤层析两步纯化,可溶性表达的NP蛋白纯度可达90%;Western blot检测显示,纯化的NP能与流感病毒A/PR/8/34(H1N1)株感染小鼠的血清发生特异性结合。这些结果表明,非融合表达的密码子优化甲型流感病毒NP蛋白能在大肠杆菌中高效表达和纯化,同时保持良好的免疫反应活性。     

AKR1B10与GPC-3免疫组化检测对肝细胞肝癌的诊断价值

目的:探讨醛酮还原酶家族1B10(Aldo-keto reductase family 1,member B10,AKR1B10)与磷脂酰肌醇蛋白多糖-3(glypican-3,GPC-3)免疫组化检测在诊断肝细胞癌(HCC)的应用价值。方法:收集本院56例肝细胞癌,采用AKR1B10、GPC-3和联合法免疫组化染色,比较三种检测方法肝细胞癌的表达及强度。结果:三种免疫组化检测中,AKR1B10组、GPC-3组、联合组的阴性率分别为三组阳性率分别为73.21%、80.36%、91.07%,差异有统计学差异(P0.05)。结论:AKR1B10与GPC-3免疫组化检测对HCC诊断均具有高度特异性、敏感性,AKR1B10与GPC-3联合法准确率和有效率更高,对肝癌患者预后有重大意义。     

鲍曼不动杆菌MsrA蛋白原核表达载体的构建、纯化及氧化应激条件下的表达

目的以鲍曼不动杆菌甲硫氨酸亚砜还原酶A(methionine sulfoxide reductase A,MsrA)构建p ET28a-MsrA并表达、纯化原核表达重组质粒,观察在氧化应激条件下MsrA的表达水平,为其抗氧化功能的研究提供依据。方法设计并合成分别带NdeⅠ和XhoⅠ酶切位点的MsrA引物,用PCR方法扩增MsrA基因,构建p ET28a-MsrA重组质粒并转化大肠杆菌,用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导重组MsrA蛋白表达,经Ni2+亲和层析分离纯化。利用荧光定量PCR方法,观察在氧化应激条件下MsrA蛋白的表达量。结果构建了编码MsrA蛋白的重组质粒p ET28a-MsrA,SDS-PAGE显示在相对分子质量约22 000处有一明显条带的重组MsrA蛋白,并利用Ni2+亲和层析柱纯化获得纯度较高的MsrA蛋白。氧化应激也可快速诱导MsrA蛋白的表达。结论成功构建了p ET28a-MsrA重组质粒及表达纯化系统,且氧化应激条件下MsrA蛋白表达上调。     

结核分枝杆菌Rv3369基因的表达和纯化

在大肠杆菌中高效表达结核分枝杆菌Rv3369蛋白,获得纯化的重组蛋白rRv3369。通过聚合酶链反应(Polymerase chain reaction,PCR)扩增Rv3369基因;以质粒pET28a为表达载体,构建重组质粒,转化大肠杆菌BL21(DE3);以异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达目的蛋白,通过SDS-PAGE鉴定rRv3369在大肠杆菌中的表达,确定rRv3369在大肠杆菌中的表达形式;采用Ni-NTA His.Bind Resin来纯化重组蛋白。重组质粒pET28a-Rv3369中目的基因测序结果与报道序列相同。分子量约19.5kDa,表达量约占菌体总蛋白的18%,纯化后的重组蛋白样品经SDS-PAGE和激光密度扫描分析表明其纯度为90%以上,每100mL培养菌可获得1.56mg左右的重组蛋白。用亲和层析法纯化的重组蛋白纯度较好。     

小反刍兽疫病毒F基因缺失体的克隆、表达及鉴定

旨在研究小反刍兽疫病毒(PPRV)囊膜与宿主细胞的融合机制,构建F基因缺失体,并且在原核细胞内表达。鉴于F基因中包含的两段保守序列HR1和HR2在融合过程中具有关键性作用,分别构建p ET30a-HR1和p ET30a-HR2原核表达载体,将测序正确的重组质粒转化到大肠杆菌BL21(DE3)细胞内进行IPTG诱导表达,在最优表达条件下大量表达,并利用镍琼脂糖凝胶纯化蛋白。结果显示,获得的重组蛋白与预期大小一致且以可溶性方式表达,纯化的蛋白纯度大于90%;重组蛋白与抗His标签抗体和抗PPRV Nigeria 75/1株阳性血清均能发生反应,证明重组蛋白具有反应原性。     

在真核细胞表达制备重组人前蛋白转化酶枯草溶菌素9

分别优化、合成和构建了在毕赤酵母和哺乳动物细胞表达人前蛋白转化酶枯草溶菌素9(proprotein convertase subtilisin/kexin type 9,PCSK9)的PCSK9-p PICZαA和PCSK9-pcDNA4.0重组质粒,将重组质粒转化至GS115细胞和转染至中国仓鼠卵巢(chinese hamster ovary,CHO)细胞,诱导细胞表达包含his标签的PCSK9重组蛋白。通过SDS-PAGE电泳和Western-blot分析两种系统表达重组蛋白的能力,发现GS115表达的重组蛋白相对分子质量大于人天然PCSK9蛋白且容易发生降解,而CHO细胞能够高表达与人天然PCSK9蛋白相对分子质量相同的、稳定的、易于纯化的特异重组蛋白。采用His/Ni2+亲和层析柱纯化重组蛋白,获得纯度达90%以上的PCSK9重组蛋白;用纯化的重组蛋白免疫小鼠制备了高效价特异性PCSK9多克隆抗体。所建立的CHO细胞表达体系PCSK9的平均表达量为5.6 mg/L,为开发PCSK9抑制剂和深入研究PCSK9分子结构和功能奠定了基础。     

重组人E1A激活基因阻遏子/myc-His融合糖蛋白的纯化及功能鉴定

目的:纯化重组人E1A激活基因阻遏子(hCREG)糖蛋白,验证重组hCREG糖蛋白具有抑制体外培养的人胸廓内动脉平滑肌细胞(HITASY)增殖的生物学功能。方法:根据6×His亲和层析原理,应用Ni-NTA柱纯化重组hCREG蛋白,纯化后蛋白通过HiTrap脱盐柱脱盐。用流式细胞周期分析研究添加0.5μg/ml、1μg/ml及2μg/ml重组hCREG/myc-His融合糖蛋白对体外培养HITASY细胞增殖的影响。用BrdU掺入方法研究重组蛋白对体外培养HITASY细胞增殖的影响。结果:根据6×His亲和层析原理用Ni-NTA纯化重组hCREG蛋白,浓缩并脱盐后的重组hCREG蛋白浓度为1.6mg/ml,纯度为92%,此蛋白仍保留了糖基化形式。流式细胞仪细胞周期分析结果提示重组hCREG蛋白可抑制体外培养的HITASY细胞增殖,且低浓度组的抑制效应要高于高浓度组。BrdU掺入实验结果提示,添加2μg/ml重组hCREG蛋白组与对照组相比可显著抑制体外培养的HITASY细胞增殖,组间比较有统计学差异(P0.05)。结论:具有生物学功能的重组hCREG/myc-His糖蛋白的成功纯化,为hCREG蛋白的功能研究及生物工程制备提供了实验平台。     

葡萄球菌肠毒素 B 突变体的构建及其抗肿瘤活性分析

目的：通过对葡萄球菌肠毒素B（SEB）32位His进行定点突变,获得抑瘤效果显著增强的SEB突变体。方法：利用基因定点突变的方法,将SEB的32位His替换为Asn,将重组质粒转入大肠杆菌中诱导表达,用CM弱阳离子层析柱纯化获得重组蛋白,用SDS-PAGE和Western印迹对其进行鉴定,并用增殖实验检测其丝裂原活性,通过MTS法检测其体外抗肿瘤活性。结果：构建并高效表达了突变体蛋白SEB（H32N）,纯化获得了足够纯度的突变体蛋白;体外实验表明,在相同浓度下,SEB（H32N）的丝裂原活性及体外抗肿瘤活性明显优于野生型SEB。结论：同野生型SEB相比,突变体蛋白SEB（H32N）对肿瘤生长的抑制作用得到了提高。