转基因克隆奶山羊大量生产重组人的抗凝血酶III蛋白质(rhATIII)

利用转基因克隆奶山羊乳腺生物反应器大量生产重组人的抗凝血酶III(rhATIII)蛋白质。其中包括: 筛选出人的抗凝血酶Ⅲ蛋白基因的cDNA序列; 利用山羊的b－酪蛋白基因的启动区, 终止信号和Enterokinase蛋白酶酶切DNA序列, 构建在乳腺中特异表达rhATⅢ的表达载体。同时在转基因载体的末端连接一个新酶素筛选基因(Neomycin)。再以细胞转染、G418筛选和体细胞核移植(动物克隆)等过程, 最后获得含有人的抗凝血酶Ⅲ基因的转基因克隆奶山羊。我们共获得了5个原代转基因公羊。第一只克隆羊在出生后78 d死亡, 解剖表明: 羊的肺部和肾脏等器官有异常。其它克隆公羊经过与崂山种母羊交配, 得到转基因后代, 其中两个原代转基因羊的后代母羊已成熟、所获得的奶经蛋白质电泳证明: 转基因克隆羊后代奶中含有约60 kD大小的rhATⅢ糖蛋白; 经Elisa检测表明: 在奶中含有大量活性的rhATⅢ, 在来源于两个不同克隆公羊的后代母羊奶中的rhATⅢ含量分别为0.4 mg/L和3 g/L。此研究证明: 转基因奶山羊可以大量地生产具有很高活性的rhATⅢ。用这种方法生产的rhATⅢ通过蛋白质提纯, 制成注射针剂, 将可用于人的抗凝血酶III缺乏症的治疗、预防血栓和重大手术过程中的止血的作用等。     

转基因克隆奶山羊大量生产重组人的抗凝血酶III蛋白质(rhATIII)

利用转基因克隆奶山羊乳腺生物反应器大量生产重组人的抗凝血酶III(rhATIII)蛋白质。其中包括: 筛选出人的抗凝血酶Ⅲ蛋白基因的cDNA序列; 利用山羊的b－酪蛋白基因的启动区, 终止信号和Enterokinase蛋白酶酶切DNA序列, 构建在乳腺中特异表达rhATⅢ的表达载体。同时在转基因载体的末端连接一个新酶素筛选基因(Neomycin)。再以细胞转染、G418筛选和体细胞核移植(动物克隆)等过程, 最后获得含有人的抗凝血酶Ⅲ基因的转基因克隆奶山羊。我们共获得了5个原代转基因公羊。第一只克隆羊在出生后78 d死亡, 解剖表明: 羊的肺部和肾脏等器官有异常。其它克隆公羊经过与崂山种母羊交配, 得到转基因后代, 其中两个原代转基因羊的后代母羊已成熟、所获得的奶经蛋白质电泳证明: 转基因克隆羊后代奶中含有约60 kD大小的rhATⅢ糖蛋白; 经Elisa检测表明: 在奶中含有大量活性的rhATⅢ, 在来源于两个不同克隆公羊的后代母羊奶中的rhATⅢ含量分别为0.4 mg/L和3 g/L。此研究证明: 转基因奶山羊可以大量地生产具有很高活性的rhATⅢ。用这种方法生产的rhATⅢ通过蛋白质提纯, 制成注射针剂, 将可用于人的抗凝血酶III缺乏症的治疗、预防血栓和重大手术过程中的止血的作用等。     

人抗凝血酶Ⅲ转基因羊的外源基因漂移风险分析

目的:研究转基因羊发生基因漂移的可能性.方法:利用实时荧光定量PCR技术检测人抗凝血酶Ⅲ转基因羊及与其密切接触的野生型山羊、转乙肝表面抗原基因羊、转β-干扰素转基因羊、狗、鸡和鹅的血样中人抗凝血酶Ⅲ基因的含量.结果:人抗凝血酶Ⅲ转基因只在人抗凝血酶Ⅲ转基因羊血液中检测呈阳性.结论:人抗凝血酶Ⅲ基因没有在转基因羊和非转基因羊及其它动物间发生漂移,提示转基因羊对于环境是安全的.     

乳腺生物反应器表达的重组人抗凝血酶Ⅲ的分离纯化

抗凝血酶Ⅲ(AT Ⅲ)是人体内最重要的抗凝血物质,利用转基因技术生产重组人抗凝血酶Ⅲ(rhAT Ⅲ)受到了越来越多的关注,如何有效地将rhAT Ⅲ从转基因羊奶中分离纯化出来是实现其产业化的关键所在。本研究建立了基于等电点沉淀和肝素亲和层析的纯化工艺,实现了rhAT Ⅲ的高效、快速纯化。先用等电点沉淀法,快速去除了占总蛋白50%左右的酪蛋白;然后用肝素亲和层析纯化rhAT Ⅲ,并系统考察了pH值和温度对rhAT Ⅲ稳定性的影响,以及pH值和操作条件(洗脱梯度、流速和上样量)对rhAT Ⅲ分离效果的影响。在优化的条件下,rhAT Ⅲ纯度达到99%以上,蛋白收率达到90%,活性收率约为50%。所建立的纯化工艺简单、快速,rhAT Ⅲ收率高,为今后工艺放大提供了重要的依据和参考。     

乳腺特异高表达人促红细胞生成素转基因奶山羊的制备

目的制备乳腺特异性高表达人促红细胞生成素（hEPO）转基因奶山羊。方法采用牛β-乳球蛋白基因（BLG）调控元件和hEPO全长编码序列基因组DNA构建真核表达载体,应用受精卵原核注射的方法制备hEPO转基因山羊。结果在原核注射获得的188头羔羊中,经Southern blot法检测有4头羊含有hEPO基因,其中3头为母羊,1头公羊于出生后20d死亡;3头转基因母羊hEPO基因的拷贝数分别为1、10、2;Western blot检测结果显示转基因羊乳中的hEPO分子质量为32kDa;MTT法检测结果表明,在泌乳10d的3只转基因羊乳汁中,每毫升乳汁中hEPO活性分别达到1.17×10^2IU、1.90×10^4IU、1.91×10^4IU。结论牛BLG能够调控hEPO基因在山羊乳腺中高表达,为实现其他药用蛋白在山羊乳腺中表达奠定了基础。     

由成年转基因山羊体细胞而来的克隆山羊

在已经获得的乳腺特异性表达人促红细胞生成素 (rhEPO)成年转基因山羊 (Caprahircus)的基础上 ,取其耳尖成纤维细胞和卵巢颗粒细胞 ,进行体外传代培养 ,然后将这种培养的转基因山羊的体细胞移入去核的处于第Ⅱ次减数分裂中期的卵母细胞中 ,并进行电融合 ,构建重构胚胎 ,重构胚胎在体内培养 6d ,再将发育至囊胚或桑椹胚的重构胚胎移入同步情期的寄母羊子宫内。结果 ,有 2只寄母羊妊娠并最终产下 2只成活的克隆山羊。她们分别来自同一成年母羊的耳尖成纤维细胞和卵巢颗粒细胞。克隆羊经PCR RFLP图谱分析显示 :以克隆羊组织DNA为模板的PCR产物与相应的提供体细胞的基因羊的PCR产物的酶切图谱完全一致 ;并且经PCR对外源hEPO基因检测表明 2只克隆山羊均携带hEPO外源基因。由此证明获得了转基因成年体细胞的克隆山羊     

重组人SOD1/3转基因山羊的制备及表达产物的检测

设计了以hSOD1、hSOD3为编码序列,以山羊β-酪蛋白/CMV杂合启动增强子构建乳腺特异性表达载体rhSOD1、rhSOD3,共转染母山羊胎儿成纤维细胞,采用PCR和扩增产物序列分析筛选获得SOD1/3克隆细胞株,应用体细胞核移植(SCNT)制备双转基因山羊。出生小羊经PCR和扩增产物序列分析验证是否成功整合外源基因,经Western blotting、ELISA及体外活性检来验证分析表达产物。结果表明:获得SOD1/3转基因山羊胎儿成纤维细胞系6株;原代双转基因体克隆山羊1只(♀);从该转基因羊乳汁中检测到rhSOD1、rhSOD3,浓度分别为:88.81±8.36 mg/L和267.82±12.67 mg/L;转基因羊乳汁中重组人SOD酶活性为1 432±157 U/mL。研究表明,以双载体和单标记基因转染山羊胎儿成纤维细胞可获得双基因整合转基因细胞系,并且以SOD1与SOD3功能基因均可在山羊乳腺中共同表达,表达产物具有较好的生物学活性。     

蛙病毒核糖核酸酶Ⅲ基因结构及其序列分析

对蛙病毒(TFV)核糖核酸酶Ⅲ基因序列进行分析.TFV基因组中 含有完整的核糖核酸酶Ⅲ基因序列,全长为1 113bp,GC含量为56.63%.其推定蛋白质的分子 量为40.47kD,等电点为\{7.99\}.序列结构分析发现在编码区的下游有可形成茎环的反向重复序 列和形成发夹结构的回文序列.与其它物种相比,TFV与虹彩病毒的LCDV-1和CIV的核糖核 酸酶Ⅲ基因的氨基酸序列同源性较高,与酵母、线虫等物种的相应基因的同源性较低.     

以经过转染的乳腺上皮细胞生产克隆羊

为研究转基因乳腺上皮细胞发育的全能性,利用电转染方法将人乳铁蛋白(hLF)乳腺特异性表达载体电转染山羊乳腺上皮细胞,经G418和PCR筛选获得阳性克隆细胞株,经催乳素诱导的细胞株上清液用Western blotting方法检测hLF的表达。以转基因与上清液中表达hLF均为阳性的细胞为核供体细胞,进行山羊体细胞核移植。结果为:16株细胞表达重组hLF,分子质量为75 kD;将144枚重构胚移入16只同步发情的山羊输卵管中,在移植后的30 d、60 d和90 d的妊娠率分别为87.5%、81.3%和62.5%;最终3只受体妊娠足月,产下3只克隆羊,克隆效率为2.1%,PCR-RFLP分析表明克隆羊均来自供体羊细胞,但没有整合外源基因。结果表明,hLF转基因乳腺上皮细胞能分泌hLF;乳腺上皮细胞经转染、筛选和长期培养的条件下,能保持发育的全能性。     

整合人lactoferrin基因的山羊体细胞支持核移植克隆胚的体外发育

克隆了人lactoferrin基因和山羊[[beta]]-casein基因5′端调控区, 构建了人lactoferrin的乳腺表达载体, 并将该载体利用脂质体介导转染了奶山羊胎儿成纤维细胞, 获得了稳定整合人lactoferrin基因的转基因体细胞克隆17个, 其中PCR和Southern Blot检测阳性的细胞克隆14个, 阳性率82.4%。以转基因体细胞为供体细胞进行了核移植, 获得了能够体外发育的山羊转基因克隆胚胎, 体内成熟卵母细胞来源的核移植囊胚率为64.8%, 体外成熟卵母细胞来源的核移植囊胚率为51.7%, 证明了山羊转基因体细胞能够支持克隆胚的进一步发育。     

EGFRvⅢ胞外区基因重组腺病毒的构建及单域抗体的制备北大核心CSCD

本研究旨在构建能够表达人表皮生长因子EGFRvⅢ胞外区基因的重组腺病毒,并通过免疫骆驼构建噬菌体单域抗体库,筛选和制备EGFRvⅢ胞外区特异性单域抗体并对其进行鉴定。从人前列腺癌细胞系PC-3细胞中提取总RNA,反转录为cDNA,以cDNA为模板扩增EGFRvⅢ胞外区基因,并连接pAdTrack-CMV质粒载体,转化含有pAdEasy-1的大肠杆菌(Escherichia coli)BJ5183感受态细胞,获得同源重组质粒转染HEK293A细胞,得到表达EGFRvⅢ胞外区蛋白的重组腺病毒。利用重组腺病毒免疫双峰驼,构建EGFRvⅢ胞外区特异性噬菌体单域抗体库,并以EGFRvⅢ蛋白为筛选抗原,对其进行筛选,对筛选得到的单域抗体进行诱导表达、纯化及鉴定。结果表明获得了表达EGFRvⅢ胞外区基因的重组腺病毒。构建得到的EGFRvⅢ特异性噬菌体单域抗体库的库容为1.4×109;经过3轮富集和筛选,通过噬菌体ELISA筛选出31个与EGFRvⅢ胞外区蛋白结合的阳性克隆,并对OD450值较高的重组单域抗体E14进行了表达和纯化。经ELISA鉴定,重组单域抗体E14可与EGFRvⅢ胞外区蛋白产生抗原抗体结合反应,具有较高的亲和力。说明制备的EGFRvⅢ特异性噬菌体单域抗体库具有较高的库容和多样性,且筛选得到的单域抗体具有较高的抗原活性和免疫学反应性,为今后以EGFRvⅢ为靶点的恶性肿瘤的诊断和治疗提供新的实验依据。     

奶山羊β-乳球蛋白基因5'、3'调控区的克隆和序列分析

目的:克隆奶山羊β-乳球蛋白(BLG)基因5'、3'调控区,并对其进行序列分析.方法:从徐淮奶山羊组织中提取基因组DNA,采用高保真长模板PCR法克隆得到奶山羊BLG基因4.2 kb的5'调控区和1.8 kb的3'调控区;将纯化后的PCR产物克隆到pGEM-T Easy载体中,经酶切鉴定和序列测定验证克隆的正确性.结果:部分序列分析表明,奶山羊BLG基因5'区与GenBank中登录的山羊和绵羊BLG基因5'区的同源性分别为100%和95%,3'区的同源性分别为99%和93%;克隆得到的奶山羊BLG基因调控区与山羊BLG伪基因显著不同,二者5'区和3'区的同源性分别为83%和88%.结论:克隆得到的奶山羊BLG基因调控区可用于构建乳腺特异性表达载体,用于外源基因在转基因动物乳腺中的高效表达.     

人α-乳清蛋白基因的克隆及其在转基因小鼠中高效表达

从粘粒文库中筛选出人α-乳清蛋白基因,构建9.5 kb的转基因表达载体.利用显微注射的方法获得68只F₀代小鼠,经PCR检测和DNA印迹分析证实有8只小鼠（4♂,4♀）为整合人α-乳清蛋白基因的转基因阳性小鼠,整合率为11.7%,整合拷贝数在1至8之间.利用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳检测和蛋白质印迹分析,4只雌性F₀代转基因阳性小鼠全部表达了人α-乳清蛋白.放射免疫测定法测定,含量分别为0.62 g/L、0.48 g/L、0.56 g/L、3.21 g/L;同时测定F₀代50号转基因公鼠的后代阳性母鼠（50-2号）乳样中人α-乳清蛋白含量也达到1.03 g/L,证明由原代转基因公鼠遗传给后代的人α-乳清蛋白基因亦获得了稳定的表达.所构建的人α-乳清蛋白转基因载体具有结构较小,表达量高,可以稳定遗传等优点.为利用人α-乳清蛋白基因改善牛乳成分和品质奠定了基础.     

蛙病毒核糖核酸酶Ⅲ基因结构及其序列分析

对蛙病毒 (TFV)核糖核酸酶Ⅲ基因序列进行分析。TFV基因组中含有完整的核糖核酸酶Ⅲ基因序列 ,全长为 1113bp ,GC含量为 5 6 .6 3%。其推定蛋白质的分子量为 4 0 .4 7kD ,等电点为7.99。序列结构分析发现在编码区的下游有可形成茎环的反向重复序列和形成发夹结构的回文序列。与其它物种相比 ,TFV与虹彩病毒的LCDV 1和CIV的核糖核酸酶Ⅲ基因的氨基酸序列同源性较高 ,与酵母、线虫等物种的相应基因的同源性较低     

法尼醇X受体(FXR)通过诱导肝脏抗凝血酶Ⅲ的表达抑制小鼠凝血过程

法尼醇X受体(farnesoid X receptor, FXR)已被发现可在凝血系统中发挥重要作用,包括抑制血小板功能、促进纤维蛋白原表达等。然而至今,FXR在凝血系统中的调节机制尚未完全阐明。本研究旨在探讨FXR对抗凝血酶Ⅲ (antithrombin Ⅲ,AT Ⅲ)的调节作用。用FXR特异性激动剂GW4064 (每天30 mg/kg)处理野生型(WT)和FXR基因敲除(FXR KO) C57BL/6小鼠1和3天,结果显示,在WT小鼠上,FXR激动可显著延长凝血酶原时间和活化部分凝血活酶时间,降低活化凝血因子X (activated factor X, FXa)活性,降低活化凝血因子Ⅱ (activated factor Ⅱ, FⅡa)和凝血酶-抗凝血酶复合物(thrombin-antithrombin complex,TAT)浓度,升高血浆AT Ⅲ浓度,使血液处于低凝状态;当FXR敲除时,以上指标全部逆转,血液处于高凝状态。激动FXR后,WT小鼠肝脏AT Ⅲ表达增加;而FXR KO小鼠肝脏中AT Ⅲ表达较WT小鼠明显降低。体外研究结果显示,GW4064和FXR过表达腺病毒均可显著上调小鼠原代肝细胞中AT Ⅲ的表达,相反,siRNA敲减FXR可明显抑制AT Ⅲ表达。AT Ⅲ启动子区含有FXR结合位点,GW4064可显著上调Luc-AT Ⅲ荧光素酶活性并增加FXR与AT Ⅲ启动子区的结合。以上结果提示,FXR可通过直接转录调控AT Ⅲ的表达而抑制凝血过程。本研究揭示了FXR在凝血平衡中的新作用,提示FXR可能成为血液高凝状态相关疾病的潜在治疗靶点。     

La-tPA/G-CSF双转基因鼠的建立及在乳腺的表达研究

分别以小鼠乳清酸蛋白 (WAP)基因 5′区 2 .6kb和羊β 乳球蛋白 (BLG)基因5′区 5kb为调控序列 ,构建了乳腺表达人集落剌激因子 (G -CSF)及组织纤溶酶原激活剂突变体 (La- tPA)载体 .利用显微注射法分别建立了G -CSF和La -tPA的转基因小鼠 ,在获得G -CSF和La -tPA表达基础上 ,采用 2种转基因小鼠交配的方式 ,对后代仔鼠进行了双引物同步PCR检测 ,筛选并建立了La- tPA和G -CSF的双转基因鼠 ,研究了不同转基因在小鼠体内共表达的情况 .Northernblot分析表明 ,在一些双转基因鼠中表达出La- tPA和G -CSF .后代鼠的一些基本特征为 ,产仔数明显低于正常鼠 ,双转基因占 46 .1 %,雌雄比例基本正常 .双转基因鼠的建立为未来利用转基因动物生产多种蛋白质提供依据 .     

绵羊基因组MHC ClassⅢ区段部分基因的分离与鉴定

绵羊基因组MHC段分为ClassⅠ、Class Ⅲ和ClassⅡ（含Ⅱa和Ⅱb两个亚区）3个区段,与另外2个区段相比,Class Ⅲ区的基因信息远少于ClassⅠ和ClassⅡ区.为丰富绵羊基因组 MHC Class Ⅲ 区段基因信息. 本研究用位于中国美利奴羊基因组BAC文库中 MHC ClassⅢ 区段4个BAC克隆的酶切片段制备32P 标记探针,继而采用噬菌斑原位杂交筛选法筛选中国美利奴羊混合组织cDNA 文库,并对分离到的cDNA 阳性克隆进行全序列测定及生物信息学分析.本实验共筛选出 31 个 cDNA 阳性克隆,对其序列进行了测定及分析,确定了序列在ClassⅢ 区段上的位置,并通过在NCBI中的同源检索对其功能做了初步鉴定.由实验可知,利用BAC 文库与 cDNA 文库杂交筛选法对较大区段基因的筛选和分离是有效的.同时,对分离到的表达序列结合生物信息学进行分析,这将有助于对该序列功能的深入研究.     

乳腺生物反应器实用化研究-现状与问题

转基因家畜的乳腺有可能作为生物反应器来生产具有生物活性的多肽药物和具特殊营养意义的蛋白质。一个新兴的转基因动物制药业已开始崛起。用乳汁蛋白质基因的调节元件不仅有可能使转基因的表达只限于乳腺组织,而且有可能使转基因表达产物得到高水平表达和大量生产。各种酪蛋白,以及乳清蛋白和乳球蛋白等基因的调节元件已相继被克隆和投入使用。已经有多种具有生物活性的昂贵的医用蛋白质在乳腺组织中合成并分泌。迄今,转基因动物的研究明确了在乳蛋白基因启动区域上游区的一些乳腺特异和激素诱导转录元件,细胞系和原代培养细胞的转染的研究鉴别了一些组成性和激素诱导的因子。但转基因随机整合造成的“位置效应”所引起表达结果的不确定性,限制了乳腺生物反应器产业化的形成和发展。由于乳汁蛋白质基因的表达都具有典型的时空特异性格式,乳蛋白基因的表达受到了激素和发育调节的转录因子的综合调控。为使乳腺反应器的应用更卓有成效和得心应手,我们尚需对它的发育和激素调控密切相关的生理学和染色体座位具备充分了解。     

高原鼠兔瘦素蛋白乳腺特异表达载体的构建及细胞表达

瘦素(Leptin)蛋白是调节机体能量代谢的关键因子之一。前期研究显示高原鼠兔Leptin蛋白发生了适应性进化。功能实验表明,在温暖或寒冷条件下高原鼠兔Leptin通过减少食物摄取和增加能量消耗调节能量平衡,显示了其调节适应性产热过程的潜力。本研究以高原鼠兔Leptin cDNA为模板扩增高原鼠兔obese (ob)基因编码区序列504 bp,改造并构建哺乳动物真核细胞乳腺特异表达载体pBC1-lep,同时通过组织块法原代培养建立奶山羊乳腺上皮细胞系,并通过pBC1-lep质粒脂质体法转染及转基因细胞的筛选,成功获得转染Leptin的阳性细胞。本研究为利用转基因动物实现奶山羊乳腺中特异表达高原鼠兔Leptin提供了一条可能的途径,完成了乳腺特异真核表达载体的构建。     

管氏肿腿蜂毒液抗凝血酶Ⅲ基因的克隆与表达分析

[目的]克隆和表达管氏肿腿蜂Scleroderma guani毒液抗凝血酶Ⅲ(AntithrombinⅢ)基因SgAT-Ⅲ,为深入研究该毒液基因的生理功能奠定基础.[方法]利用逆转录PCR技术克隆SgAT-Ⅲ基因开放阅读框(Open reading frame,ORF)序列,使用生物信息学软件分析其基因序列结构特征,通过qPCR技术分析其在雌成虫不同组织中的表达模式,采用载体pCzn1对其进行原核表达.[结果]克隆得到SgAT-Ⅲ基因的ORF,长1338 bp,编码446个氨基酸,其中第1-19位氨基端为信号肽,理论分子量49.49 ku,等电点6.23.多序列比对分析表明,SgAT-Ⅲ与蚂蚁AT-Ⅲ具有较高的氨基酸一致性(＞64％),C末端具有serpin蛋白家族典型反应中心环区,含有供靶标蛋白识别的活性裂解位点.系统发育分析表明,SgAT-Ⅲ与膜翅目其他昆虫的AT-Ⅲ亲缘关系较近,且与蚂蚁的AT-Ⅲ聚为一支.qPCR分析表明,SgAT-Ⅲ基因在毒液器官中高表达.SDS-PAGE电泳检测发现,成功表达SgAT-Ⅲ重组蛋白,纯化得到高纯度的重组蛋白.[结论]克隆得到SgAT-Ⅲ基因,其在毒液器官中高表达,纯化得到SgAT-Ⅲ重组蛋白,为进一步研究该毒液基因的生理功能奠定了基础.