蛋白G IgG Fc段结合域的克隆表达及功能研究

旨在研究蛋白G IgG Fc段结合域(PGFB)的克隆、表达及其抗体结合功能,用于抗体的纯化.根据PGFB的氨基酸序列,选择大肠杆菌偏爱的密码子,设计并合成了4个寡核苷酸片段.通过重叠延伸PCR方法合成了PGFB DNA片段,测序鉴定后克隆至原核表达系统pET-28a-c(+)上,转化大肠杆菌,获得表达菌株;IPTG诱导表达PGFB,经Ni+-NTA琼脂糖凝胶层析纯化后偶联到琼脂糖凝胶6B上,用其纯化多克隆抗体.结果显示,PGFB在大肠杆菌BL21(DE3)中获得高效表达,纯化后纯度达到90%以上,相对分子量为12.25 kD,与预期值相符.此外,偶联产物纯化多克隆抗体达到了良好的效果,每毫升基质可结合20 mg抗体.本研究克隆构建并高效表达了具有较好抗体亲和能力的PGFB,为多克隆抗体的快速纯化提供了方便.     

融合蛋白表达载体pGEX及其应用

表达融合蛋白的载体pGEX是Smith和Johnson于1987年构建的［1］;它的特点是在载体上接上了一种26kD的谷胱甘肽S-转移酶基因,与其它的融合载体相比,它具有纯化条件温和、步骤简单、无变性剂加入,以及纯化后蛋白能最大限度保持其空间构象和免疫原性的特点;具有较好的应用价值。     

TAT-EDAG融合蛋白的原核表达及其转导活性的研究

HIV-TAT蛋白转导域（PTD）是新近发现的一种在蛋白转导过程中能高效穿过生物膜的结构域,它能将与之连接的多肽、蛋白质及DNA等分子跨膜导入几乎所有的组织和细胞,转导效率高而对细胞没有损伤.构建了TAT-EDAG、TAT-GFP融合蛋白原核表达载体,在大肠杆菌BL21（DE3）细胞中实现了两种融合蛋白的可溶性原核表达,在非变性条件下进行蛋白纯化,获得了纯度在90%以上的融合蛋白.脱盐处理后,利用TAT-GFP转染体外培养的鼠成纤维细胞证实了TAT转导肽的生物活性;利用TAT-EDAG转染体外培养的HL-60细胞,Western blotting分析表明：TAT-EDAG可以导入HL-60细胞中.这为下一步应用于体外造血干细胞扩增研究奠定了基础.     

化脓性链球菌纤维粘连蛋白结合蛋白的研究进展

本文介绍化脓性链球菌纤维粘连蛋白（ＥＢＰ）结合蛋白的最新研究进展，对链球菌的粘附机理、纤维粘连蛋白结合蛋白的分子生物学结构特征、在粘附过程中的作用以及其临床意义作了扼要阐述。     

链球菌属纤连蛋白结合蛋白的生物信息学分析

对链球菌属纤连蛋白结合蛋白进行系统的分析,找出其特征,为以后的研究奠定基础。通过MUSCLE、BLASTP、PSI-BLAST、PHYLIP、Perl编程等生物信息学方法对217条候选纤连蛋白结合蛋白进行研究。发现共有31个序列纤连蛋白结合蛋白重复单元序列模体,绝大部分蛋白由两个或两个以上的不同模体序列构成,其保守结构域组合呈现多样性等特征。表明链球菌属纤连蛋白结合蛋白重复单元序列模体不是严格统一的,总体上具有变异性,但模体之间又有很大的相似性。     

马链球菌马亚种IgG结合蛋白的原核表达和免疫原性

为研究马链球菌马亚种IgG结合蛋白(EAG)免疫原性和保护力,评价其作为马链球菌疫苗抗原的价值。采用PCR法扩增马链球菌马亚种EAG基因,将测序正确的EAG扩增产物与原核表达载体pET-28a(+)连接构建重组质粒,对转化后的大肠杆菌进行诱导表达,用诱导纯化后的重组蛋白作免疫原免疫小鼠,分析重组蛋白免疫小鼠后的抗体水平及对小鼠的免疫保护力。结果表明,诱导后可得到26 kDa的EAG重组蛋白,且该蛋白可与该菌阳性血清发生特异性反应。间接ELISA检测免疫小鼠的抗体效价可达1∶8 100,重组蛋白免疫后对小鼠保护力可达90%。该结果表明,表达的EAG蛋白具有良好的抗原性,可有效提高小鼠的体液免疫水平及免疫保护力。     

hsRAGE-IgG Fc融合蛋白的表达及其生物学活性

将编码人可溶性晚期糖基化终产物受体-免疫球蛋白G Fc段(hsRAGE-IgG Fc)融合蛋白的DNA片段克隆到大肠杆菌表达载体pET-20b中,构建重组表达质粒,转化大肠杆菌Rosetta(DE3)并表达。SDS-PAGE分析表明其表达形式为包涵体,相对分子质量约为66kDa,表达量占菌体总蛋白的38.4%。经复性后,获得纯度为96.6%的融合蛋白,得率约为29.5mg/L。经Western印迹法鉴定,该融合蛋白可与sRAGE抗体产生阳性反应。同时,hsRAGE-IgG Fc融合蛋白可以显著抑制晚期糖基化终产物(AGE)引起的ECV-304细胞NF-κB p65表达的上调,其活性与hsRAGE相似。     

Fc段受体结合蛋白(SPA-SPG)基因克隆表达及其在IgG纯化中的应用

利用生物信息学,遴选编码ＳＰＡ及ＳＰＧ蛋白的基因,进行密码子优化,将目的基因分割成互为重叠的小片段寡聚核苷酸链,采用一步升温后T4 DNA连接酶连接的方法,合成了编码ＳＰＡ及ＳＰＧ蛋白的融合基因.将其克隆到pSK质粒进行扩增, 经测序、修正后再克隆到表达载体,高效表达了带His6的融合蛋白——蛋白ＡＧ.将蛋白ＡＧ共价结合到表面带羧基的磁粒上,形成蛋白ＡＧ磁粒复合物,用此复合物可在1 h内从大鼠、小鼠、人、猕猴、马、羊及猪等常用实验动物血清中纯化ＩｇＧ.     

儿童感染肺炎链球菌的青霉素结合蛋白基因突变分析

目的 分析儿童感染肺炎链球菌的青霉素结合蛋白基因突变与青霉素耐药水平之间的关系。方法 自2012年1月至2014年12月期间分离的1 317株肺炎链球菌中随机抽取出青霉素MIC=2.0 µg/mL、4.0 µg/mL、≥8.0 µg/mL各20株共60株作为实验菌株,采用PCR方法对实验菌株进行青霉素结合蛋白PBP1a、PBP1b、PBP2a、PBP2b、PBP2x、PBP3的基因扩增,扩增产物进一步纯化和测序,测序结果与青霉素敏感肺炎链球菌R6就国际上公认的PBPs保守序列进行比对分析。结果 60株肺炎链球菌的PBP2b、PBP1a、PBP2x、PBP2a基因的保守区或保守区附件均发现氨基酸突变,未发现PBP3与PBP1b突变。中介与耐药菌株基因突变位点存在重合,主要出现在单一的PBP1a序列的370STMK模体元件内Thr371Ser置换突变或伴有PBP2b序列的Thr451Ala/Ser和Ala624Gly置换突变,同时PBP2a序列的465SLN模体元件前置位发生Ser461Ala的置换突变。结论 肺炎链球菌对青霉素中、高水平耐药菌株绝大部分合并有不同PBP序列中4~6个氨基酸的置换突变,但合并多个氨基酸置换突变并非必然引起耐药水平相应升高。中、高水平耐药与PBP1a、PBP2b、PBP2a的变异关系密切,其中PBP1a的STMK保守区域Thr371Ser置换是引起耐药的主要因素之一。     

DC-SIGN蛋白在家蚕系统中的表达及生物活性研究

目的：构建人DC-SIGN基因片段的家蚕表达系统,进行目的产物表达、鉴定及生物活性分析。方法：从体外刺激分化的DC细胞中克隆出DC-SIGN cDNA,在家蚕表达载体pBacPAK8的BamHⅠ和EcoRⅠ位点构建成重组质粒pBacPAK8-DC-SIGN,与线性化的Bm-BacPAK6病毒基因组DNA共转染家蚕细胞,空斑筛选得到重组病毒Bm-BacPAK-DC-SIGN,重组病毒感染家蚕细胞BmN,Western blot检测表达产物;HIV-1包膜糖蛋白gp120与表达产物孵育检测其生物活性。结果：构建了稳定表达人DC-SIGN蛋白片段的家蚕杆状病毒表达系统;成功表达了DC-SIGN蛋白片段,且能特异性地与HIV-1包膜糖蛋白gp120结合。结论：成功地在家蚕杆状病毒表达系统中表达了人DC-SIGN蛋白片段,具有天然DC-SIGN蛋白样的生物活性,为其抗体制备及AIDS防治药物的研发奠定了基础。     

A Fab-Selective Immunoglobulin-Binding Domain from Streptococcal Protein G with Improved Half-Life Extension Properties

Background

Half-life extension strategies have gained increasing interest to improve the pharmacokinetic and pharmacodynamic properties of protein therapeutics. Recently, we established an immunoglobulin-binding domain (IgBD) from streptococcal protein G (SpG_C3) as module for half-life extension. SpG_C3 is capable of binding to the Fc region as well as the CH1 domain of Fab arms under neutral and acidic conditions.

Methodology/Principal Findings

Using site-directed mutagenesis, we generated a Fab-selective mutant (SpG_C3Fab) to avoid possible interference with the FcRn-mediated recycling process and improved its affinity for mouse and human IgG by site-directed mutagenesis and phage display selections. In mice, this affinity-improved mutant (SpG_C3FabRR) conferred prolonged plasma half-lives compared with SpG_C3Fab when fused to small recombinant antibody fragments, such as single-chain Fv (scFv) and bispecific single-chain diabody (scDb). Hence, the SpG_C3FabRR domain seems to be a suitable fusion partner for the half-life extension of small recombinant therapeutics.

Conclusions/Significance

The half-life extension properties of SpG_C3 can be retained by restricting binding to the Fab fragment of serum immunoglobulins and can be improved by increasing binding activity. The modified SpG_C3 module should be suitable to extend the half-life of therapeutic proteins and, thus to improve therapeutic activity.     

猿猴疱疹病毒B糖蛋白D的表达及抗原性的探讨

目的表达猴B病毒糖蛋白D(BVgD)并对其抗原性进行初步研究。方法应用体外原核表达BVgD,继而进行Ni离子亲和层析纯化。采用Western blotting对蛋白抗原性进行分析,评估其抗原潜力。结果完成了对BVgD的小量表达和纯化。Western blotting结果表明表达出的重组蛋白BVgD具有特异性结合猴B病毒抗体的能力。结论BVgD重组蛋白具有良好的抗原性,与HSV-1抗体无交叉反应。具有进一步开发的潜力,也为BVgD免疫原性等方面的进一步研究提供了条件。     

Protein G genes: structure and distribution of IgG-binding and albumin-binding domains

Protein G (also designated Fc receptor type III) is the IgG-binding protein of group C and G streptococci. Protein G has also been shown to bind human serum albumin but at a site that is structurally separated from the IgG-binding region. From the known gene sequence of protein G, two synthetic oligonucleotides were constructed for use as probes in DNA-hybridization experiments to study the structure and distribution of the albumin- and IgG-binding regions in bacterial strains belonging to different species. Thus, one of the probes corresponded to repeats within the IgG-binding region (I) and the other corresponded to repeats in the albumin-binding encoding region (II). Probe I showed strong hybridization to DNA isolated from 31 human group C and G strains, whereas hybridization to probe II was variable. With the three restriction endonucleases used, three restriction patterns were found in Southern blot experiments. No fundamental difference could be detected in hybridization experiments, either between strains of group C and G streptococci, or between isolates of different clinical origin. No hybridization to DNA from other bacterial species was found.     

TAT-凋亡素融合蛋白的表达及其抗肿瘤活性

凋亡素(apoptin)由鸡贫血病毒vp3基因编码,能特异地诱导肿瘤细胞凋亡而对正常细胞 没有毒性,为了获得可转导入细胞内部的凋亡素,将人工合成的编码TAT蛋白转导结构域的DNA片段与凋亡素编码基因克隆入质粒pET-28a内,构建出表达融合蛋白TAT-apoptin的原核表达载体pET-28a-TAT-apoptin.在大肠杆菌Rosetta（DE3）中表达融合蛋白,利用IDA -Ni2+ 亲和柱纯化,葡聚糖凝胶G 25除去尿素后得到可溶的变性蛋白.纯化后的TAT apoptin加入体外培养的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)和人肺癌Anip973细胞,对照组加入TAT-麦芽糖结合蛋白（TAT-MBP）. 经免疫组化检测,转导1 h后TAT-MBP分布于以上两种细胞的胞浆和胞核,TAT-apoptin则主要分布于2种细胞的胞浆内,转导24 h后TAT-MBP的亚细胞定位没有变化,TAT-apoptin分别定位于HUVECs的胞浆和Anip973的胞核中.脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法（TUNEL）显示转导48 h后,TAT-MBP处理过的 HUVECs和Anip973细胞、TAT-apoptin处理过的HUVECs没有明显改变,而TAT-apoptin处理过的Anip973细胞大量凋亡.以上结果表明TAT apoptin融合蛋白在肿瘤治疗上有潜在的应用价值.     

rhM-CSFsR在大肠杆菌中的表达及其配基结合活性分析

从人胎盘中提取总RNA,利用RT-PCR技术扩增出巨噬细胞集落刺激因子受体(M-CSFR)胞外具有结合活性区域的cDNA,经平端连接将其克隆到原核表达载体pET-28a的His-Tag下游,转化大肠杆菌BL21(DE3)后,经IPTG诱导,重组的人可溶型M-CSFR(rhM-CSFsR)在宿主菌中获得高效表达,表达量约占菌体总蛋白的38%.重组蛋白经Ni2+组氨酸结合树脂螯合层析柱纯化,获得了纯化的rhM-CSFsR,经SDS-PAGE显示为单一区带,其表观分子量为34kD.用酶联免疫吸附分析(enzyme-linkedimmunosorbentassay,ELISA)证明rhM-CSFsR有明显的M-CSF专一结合活性,Kd值为7.8nmol/L,只有一个M-CSF结合位点.本实验结果显示原核表达的rhM-CSFsR具有明显的配基结合活性,提示M-CSFR的糖基化程度对于其配基结合活性不是必不可少的,为深入进行rhM-CSFsR的生物学功能及其临床意义的研究打下了良好的基础     

Structural Studies of Immunoglobulin-Binding Domains of Streptococcal Protein G

The solution and X-ray structures of the IgG-binding domains of streptococcal protein G are described and compared. Each domain comprises a core of 56 residues and exhibits extreme thermal stability (∼900C), despite the absence of any disulfide bridges. The structure has an unusual fold comprising a four-stranded β-sheet with a −1, +3x, −1 topology on top of which lies an α-helix. The central two strands, comprising the N- and C-termini, are parallel; the outer two strands, which are anti-parallel to the inner strands, are connected by the helix in a +3x crossover. This fold is also found in ubiquitin, a protein with no sequence similarity or functional relationship to the IgG-binding domains of protein G. The thermal stability of the domains can be accounted for by the unusual topology, coupled with an extensive hydrogen bonding network and a tightly packed and buried hydrophobic core. Possible sites of interaction with IgG are discussed in the light of the structure.     

利用GST融合蛋白表达系统表达与纯化人N-Ras蛋白

目的:克隆人N-ras蛋白全长编码区基因,获得其原核表达产物,并对融合蛋白进行纯化。方法:采用PCR技术从人乳腺文库中扩增出人N-ras蛋白全长编码区基因,将其克隆到p GEX-KG载体中,在大肠杆菌Rossate中表达后,利用GST-Sepharose 4B亲和珠对原核表达产物进行纯化,SDS-PAGE鉴定表达与纯化产物。结果:从人乳腺文库中扩增获得约600 bp的DNA片段,并克隆至p GEX-KG载体上,经测序与目的序列完全一致;在大肠杆菌Rossate中诱导表达出相对分子质量约47×103的目的蛋白;纯化后,经鉴定获得了纯度较高的重组蛋白GST-N-Ras。结论:获得了重组蛋白GST-N-ras,为后续深入研究Ras基因与其他癌基因、抑癌基因的相互作用奠定了基础。