重组牛肠激酶轻链基因在大肠杆菌中的表达与纯化

肠激酶（Enteroloinase,EK,EC3.4.21.9）是一种以异源二聚体形式存在于哺乳动物十二指肠内的丝氨酸蛋白酶,通过在位点（Asp）4-Lys的羧基端进行高效特异酶切,将胰蛋白酶原激活为胰蛋白酶。以GenBank公共数据库中牛肠激酶轻链基因序列（Accession No.NM174439）设计引物,利用RT-PCR方法合成牛肠激酶轻链基因片段,并克隆进pET39b载体中DsbA片段的C’端,转化大肠杆菌BL21（DE3）,获得DsbA/牛肠激酶轻链融合蛋白,经镍离子螯合层析纯化,每升培养液中可得到2.7-3.0mg重组牛肠激酶,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95%以上,为重组牛肠激酶的大规模生产打下了基础。     

牛凝乳酶基因在毕赤酵母中的重组表达

通过PCR技术从克隆载体pMD18T-Prochy上扩增牛凝乳酶原基因,双酶切后定向插入到酵母表达载体pPICZaA中,构建表达质粒pPICZaA-Prochy,线性化后电转化毕赤酵母GS115,经PCR和测序鉴定凝乳酶原基因成功插入到毕赤酵母的基因组中。在甲醇诱导下进行凝乳酶的表达,SDS-PAGE分析证明重组凝乳酶的分子量约为37 kD,培养基上清液中凝乳酶的活性为12.2 SU/mL。本研究首次应用毕赤酵母表达牛凝乳酶,在培养基中获得分泌表达的重组凝乳酶,为干酪工业提供了新型及优良的凝乳酶来源。     

肠激酶在毕赤酵母中的分泌表达优化

肠激酶 (Enterokinase,EK) 是一类特异性识别切割DDDDK序列的丝氨酸蛋白酶,作为一种工具酶广泛应用于生物医药领域。目前,EK在毕赤酵母Pichia pastoris中的表达水平较低,难以应用。本研究比较了6种不同的信号肽SP1、SP2、SP3、SP4、SP7和SP8对毕赤酵母分泌表达EK的影响。在摇瓶水平上,与α-factor信号肽相比,SP1信号肽显著提高了EK的分泌表达 (从6.8 mg/L提高至14.3 mg/L),酶活从 (2 390±212) U/mL提高至 (4 995±378) U/mL。在此基础上,通过共表达毕赤酵母内源蛋白Kex2,EK酶活提高至 (7 219±489) U/mL。另外,N端融合WLR三个氨基酸进一步提高酶活至 (15 145±920) U/mL,比酶活为 (1 174 600±53 100) U/mg。EK在毕赤酵母中的高效分泌表达为未来应用奠定了基础。     

家蚕抗菌肽在毕赤酵母中的表达

目的：用毕赤酵母真核系统表达有抑菌活性的家蚕抗菌肽(cecropin-XJ)。将pGEX-4T-1-cecropin-XJ上的抗菌肽基因cecropin—XJ克隆至穿梭质粒pSuperY上,用Bln Ⅰ酶切使之线性化后,采用电击法转化酵母SMD1168,转化子用小瓶发酵,经SDS—PAGE检测,表达产物可以在α信号因子的引导下,分泌到培养基中,且表达产物具有明显抑菌活性。     

HrpN基因在毕赤酵母中的克隆表达与活性检测

将hrpN基因插入毕赤酵母表达载体pPIC6αA的醇氧化酶（AOX1）启动子下游,构建重组表达载体pPIC6aA-hrpN,经电击转化毕赤酵母菌株X-33和杀稻瘟素筛选,得到高效分泌表达harpin Ea的毕赤酵母菌株。经初步纯化、SDS-PAGE分析和生物测定,结果显示,诱导96h的此重组菌大量表达harpinEa表达产物具有诱导烟草超敏感反应的功能,活性高于在大肠杆菌中表达的harpinEa。     

Hepcidin的基因克隆及其在毕赤酵母中的分泌表达

根据已知hepcidin氨基酸序列,参照毕赤氏巴斯德酵母(Pichia pastoris)密码子偏好性,设计合成了hepcidin目的基因。所合成的hepcidin基因全长96bp,其5′端引入KEX2基因产物(Kex2)的特异性识别位点序列,以保证表达产物具有天然N端。通过基因重组的方法将hepcidin基因克隆到pPicZαA载体中,构建了分泌型重组酵母表达载体pPICZαA-Hepc,经电转至毕赤酵母GS115中表达。使用浓度高达1500μg/mL的Zeocin筛选得到高拷贝插入GS115菌株,经摇瓶发酵和甲醇诱导,上清液有明显的hepcidin表达,表达量达到100mg/L。初步抗菌特性研究表明,该表达产物对枯草芽孢杆菌有明显的抑菌作用,而对大肠杆菌抑菌效果不明显。     

牛促卵泡激素在毕赤酵母中的表达

目的:实现重组牛促卵泡激素在毕赤酵母中的表达。方法:依据毕赤酵母的密码子偏爱性设计并利用PCR方法合成了牛促卵泡激素的α亚基和带有6×his-tag的β亚基相应的DNA序列,构建表达载体pHIL-S-bFSH,转化毕赤酵母,表达蛋白进行ELISA定量和Western blot鉴定。结果:重组牛促卵泡激素的表达量为0.26mg/L,Western blot鉴定分子量为35kDa。结论:在毕赤酵母中实现了具有免疫源活性的重组牛促卵泡激素的表达。     

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。     

HrpN基因在毕赤酵母中的克隆表达与活性检测

将hrpN基因插入毕赤酵母表达载体pPIC6αA的醇氧化酶(AOX1)启动子下游,构建重组表达载体pPIC6αA-hrpN,经电击转化毕赤酵母菌株X-33和杀稻瘟素筛选,得到高效分泌表达harpinEa的毕赤酵母菌株。经初步纯化、SDS-PAGE分析和生物测定,结果显示,诱导96h的此重组菌大量表达harpinEa,表达产物具有诱导烟草超敏感反应的功能,活性高于在大肠杆菌中表达的harpinEa。     

人类抗菌肽hepcidin在毕赤酵母中的分泌表达和纯化

报道了一种低分子量的人类抗菌肽hepcidin基因的克隆、表达以及纯化.试验证明在毕赤酵母中能成功分泌有活性的hepcidin,hepcidin在重组菌株中的表达量约为3 mg/L,Western blot显示2.2 kD的重组hepcidin条带,重组hepcidin通过凝胶过滤及反向高效液相色谱纯化,质谱验证,重组蛋白对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌表现出抗菌活性.     

Expression of recombinant chinese bovine enterokinase catalytic subunit in P. pastoris and its purification and characterization

EK (enterokinase) is a serine proteinase which consistsof a heavy chain and a light chain linked by a disulfidebond. The light chain of EK contains a chymotrypsin-likeserine proteinase domain sufficient for the normal recog-nition and cleavage of EK subst…     

牛肠激酶轻链基因的克隆及其在大肠杆菌中的融合表达

为克隆表达牛肠激酶（enterokinase）轻链(EKL)编码基因,以期应用于融合蛋白的切割与纯化,从市售北方黄牛十二指肠组织中提取总RNA,以RT-PCR方法扩增其cDNA片段,将此片段克隆于pUCmT载体中,经过特异性限制性内切酶酶切分析片段正确后,进行全序列分析。结果表明,克隆的cDNA与GenBank上的序列相比完全一致,得到了编码正确的牛肠激酶轻链基因全序列。随后,将目的基因片段插入pET39b中,构建了融合型表达载体pET39b-EKL,转化大肠杆菌BL21(DE3),用IPTG诱导表达。所获得的pET39b-EKL经过酶切鉴定和测序,证实其插入方向、读码框架正确,所表达重组蛋白经SDS-PAGE分析,相对分子量为65 kDa,表达量达28%,通过镍亲和层析纯化得到融合蛋白DsbA-rEKL的单一条带。该粗酶经脱盐后在适宜的缓冲体系中21℃温育过夜,显示出较高的自催化切割活性,为进一步进行重组牛肠激酶活性的研究及应用奠定了基础。 Abstract:The objective of the study was to obtain the gene of bovine enterokinase light chain,which would be used in the cleavage and purification of fusion proteins．The fragment of bovine enterokinase light chain cDNA was obtained by RT-PCR from a sold bovine′s duodenal mucosa, then cloned into the pUCmT cloning vector and sequenced.Compared with the sequence deposited in GenBank,the cloned gene sequence is correct.Then the interested gene fragment was inserted into the pET39b expression plasmid.The recombinant vector pET39b-EKL was transformed into E.coli BL21(DE3) and induced by IPTG.It was confirmed that the nucleotide sequence was correct on the conjunction site between the recombinant DNA 5′terminal multi-cloning site and recombinant fragment after the analysis of the nucleotide sequence.SDS-PAGE analysis indicated that target product was about 65 kDa which occupied 28% of the total protein.A pure fusion protein was obtained by nickel chelating chromatogram using His*Binding Resin.After desalting and changing buffer,the crude kinase was incubated at 21℃ overnight and demonstrated a high autocatalytic cleavage activity.This investigation would be able to lay a foundation for enterokinase activity research and farther application of expression products on a large scale.     

拟南芥PKA催化亚基基因的克隆、原核表达及其催化活性的鉴定

蛋白质的磷酸化与脱磷酸化是生物体内存在的一种普遍的调节方式，几乎参与所有的生命活动过程。利用Blast2.0分析拟南芥基因组序列发现存在一个与动物蛋白激酶cDNA同源性的序列。在GenBank中比较发现它与动物的依赖cAMP的蛋白激酶（PKA）的催化亚基（C亚基）有相似的特征序列。提取拟南芥（Arabidopsis thaliana (L.)Heynh.)的总ＲＮＡ，通过ＲＴ－ＰＣＲ克隆得到这一cDNA片段，经序列测定证实它具有完整的阅读框架，将其克隆至pET30a原核表达载体，结果表明在大肠杆菌（E.coli)BL21(DE3)中该表达质粒在IPTG诱导下表达产生大量带寡聚组氨酸标记的重组蛋白，该蛋白在37℃表达时主要以包含体形式存在，而在22℃表达时主要以可溶性蛋白形式存在，经过与组氨酸结合金属螯合树脂亲和柱层析纯化后，得到纯化的目的蛋白，其纯度达到87%以上。活性鉴定表明其具有依赖于cAMP的蛋白激酶活性。而加入PKA的抑制剂（H-8）后，其活性显著下降。从而证实它确实是拟南芥的PKA催化亚基。Western blot结果显示它几乎不受ABA，NaCl等逆境的诱导。     

拟南芥PKA催化亚基基因的克隆、原核表达及其催化活性的鉴定

蛋白质的磷酸化与脱磷酸化是生物体内存在的一种普遍的调节方式,几乎参与所有的生命活动过程.利用Blast 2.0分析拟南芥基因组序列发现存在一个与动物蛋白激酶cDNA同源性的序列,在GenBank中比较发现它与动物的依赖cAMP的蛋白激酶(PKA)的催化亚基(C亚基)有相似的特征序列.提取拟南芥(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.)的总RNA,通过RT-PCR克隆得到这一cDNA片段,经序列测定证实它具有完整的阅读框架,将其克隆至pET30a原核表达载体,结果表明在大肠杆菌(E. coli) BL21 (DE3)中该表达质粒在IPTG诱导下表达产生大量带寡聚组氨酸标记的重组蛋白, 该蛋白在37 ℃表达时主要以包含体形式存在, 而在22 ℃表达时主要以可溶性蛋白形式存在.经过与组氨酸结合金属螯合树脂亲和柱层析纯化后, 得到纯化的目的蛋白, 其纯度达到87%以上.活性鉴定表明其具有依赖于cAMP的蛋白激酶活性,而加入PKA的抑制剂(H-8)后,其活性显著下降.从而证实它确实是拟南芥的PKA催化亚基.Western blot结果显示它几乎不受ABA、NaCl等逆境的诱导.     

牛肠激酶催化亚基工程菌培养条件的探索与鉴定

目的：探索牛肠激酶催化亚基工程菌高效表达的培养条件。方法：牛肠激酶催化亚基基因的初步表达,筛选构建工程菌,从以下方面入手优化培养条件：培养基的组成、摇瓶发酵培养条件、培养基的PH、种龄、接种量、培养时间等,并且通过Western Blotting和SDS-PAGE等鉴定不同条件下的实验结果,从而确定最佳培养条件。结果：通过鉴定实验结果,从不同种平行培养条件中选择产量最高的培养条件,作为最优培养条件。结论：成功地探索并鉴定了工程菌的适宜培养条件。     

人激肽释放酶-1在甲醇酵母中高水平表达、纯化与鉴定

将自肾脏cDNA中获得的人激肽释放酶-1(Human kallikrein 1, hK1)基因插入到pPICZαA载体中, 构建甲醇酵母分泌型表达载体pPICZα-hK1, 该载体转化毕赤酵母(Pichia pastoris)宿主菌X33, 通过提高YPD平板和培养液中抗生素Zeocin的浓度(500~700 μg/mL), 筛选能高水平表达重组人激肽释放酶-1(Recombinant human kallikrein 1, rhK1)的P. pastoris工程菌株。在30 L发酵罐中发酵的表达条件为30oC、pH 6.0, 诱导64 h时, 发酵上清中rhK1产量达到6500 u/L(约1.25 g/L)。表达的rhK1有N-型糖基化程度不同的两种类型, 分别是分子量偏大的rhK1-H和分子量略小的rhK1-L。通过苯基疏水作用、Cu2+螯合以及阴离子交换层析纯化, 从每升发酵上清中可获得0.28 g的rhK1-H和0.62 g的rhK1-L, 纯化的总得率约为72%, 纯度不低于96%。到目前为止, 该研究获得的rhK1产量高于其他研究者的结果。     

牛肠激酶催化亚基工程菌培养条件的探索与鉴定

目的:探索牛肠激酶催化亚基工程菌高效表达的培养条件。方法:牛肠激酶催化亚基基因的初步表达,筛选构建工程菌,从以下方面入手优化培养条件:培养基的组成、摇瓶发酵培养条件、培养基的PH、种龄、接种量、培养时间等,并且通过Western Blotting和SDS-PAGE等鉴定不同条件下的实验结果,从而确定最佳培养条件。结果:通过鉴定实验结果,从不同种平行培养条件中选择产量最高的培养条件,作为最优培养条件。结论:成功地探索并鉴定了工程菌的适宜培养条件。     

Expression of Soluble Bovine Pancreatic Ribonuclease A in Pichia pastoris and its Purification and Characterization

A Pichia pastoris expression system for bovine pancreatic RNase A was constructed: the RNase A sequence was fused to the PHO1 signal and the AOX1 promoter was used for efficient secretion. Approximately 5 mg of soluble enzymes were secreted per liter of the culture, but one half of them were glycosylated. After a series of purifications by cation-exchange chromatography, the glycosylated enzyme was removed and the pure recombinant soluble unglycosylated RNase A was obtained in the final yield of 1 mg per liter of the culture. N-Terminal sequence, molecular weight, secondary structure, thermal stability, and activity were completely identical with those of commercial RNase A. Glycosylated RNase A had a decreased k _cat, 60-70% of the activity of wild-type RNase A, as in the case of RNase B. Its carbohydrate moiety seemed to destabilize the enzyme differently from RNase B since T _m of the glycosylated RNase A was decreased by 6°C. The carbohydrate moiety of the glycosylated enzyme contained no GlcNAc. The N34A mutant RNase A, in which the only potential N-glycosylation site, Asn34, is mutated to alanine, was also glycosylated, implying that glycosylation is not N-linked but O-linked.