过表达热休克蛋白70提高CHO细胞表达抗体的能力

通过在中国仓鼠卵巢细胞(CHO)中过表达热休克蛋白70以提高其表达抗体的能力。首先从中国仓鼠基因组DNA中扩取HSP70基因,构建真核表达质粒pcDNA3.1-HSP70,再将重组质粒稳定转染到CHO/dhfr-细胞中,筛选获得稳定的细胞系,运用RT-qPCR检测和Western blot分析HSP70基因的过表达。在过表达HSP70的CHO细胞组和对照细胞组(转染空载体pcDNA3.1的CHO细胞组)中分别转染表达抗-HBs的质粒,应用ELISA检测两组细胞表达抗-HBs的能力。RT-qPCR结果显示实验组CHO细胞中HSP70基因的表达量明显高于对照组细胞;ELISA检测结果表明过表达HSP70的CHO细胞组抗-HBs表达量高于对照组细胞(P<0.05)。研究揭示HSP70能有效促进细胞内分泌性蛋白的表达。     

利用同源蛋白的信号肽和前肽序列在CHO细胞中表达重组人BMP6

BMP6属于TGF-β超家族,具有较强的骨诱导作用。主要利用BMP6自身的信号肽、前肽与成熟肽基因序列构建了表达质粒pcDNA-BMP6;同时利用BMP2的信号肽、前肽与BMP6的成熟肽基因序列构建了表达质粒pcDNA-BMP2/6。将两种质粒分别瞬时转染Cos7细胞,发现质粒pcDNA-BMP2/6表达rhBMP6的效率高于质粒pcDNA-BMP6。然后将质粒pcDNA-BMP2/6与含二氢叶酸还原酶基因(dhfr)的表达质粒共转染dhfr缺陷型的中华仓鼠卵巢(CHO)细胞,经G418筛选、氨甲蝶呤(MTX)介导目的基因扩增、亚克隆后得到表达rhBMP6成熟肽的单克隆细胞株。将表达产物rhBMP6初步纯化后,能诱导前成肌细胞系C2C12向成骨细胞方向转化,显示其具有骨诱导作用。     

表达外源rhBMP2的CHO细胞株稳定性分析

骨形态发生蛋白2(BMP2)属于TGF-β超家族,是诱导成骨活性最强的BMPs之一, 具有广泛的临床应用的前景。本实验室已成功构建高效表达rhBMP2的重组CHO细胞株, 现选取其中一株表达量最高的细胞rCHO(hBMP2)-C8进行长期体外培养, 并在培养过程中比较了添加和去除压力筛选中使用的MTX对细胞生长, rhBMP2基因拷贝数及rhBMP2分泌蛋白表达的影响;检测了该细胞株在无血清培养基中可以连续表达rhBMP2的时间以及培养基中rhBMP2的温度敏感性等等。该研究为进一步采用动物细胞规模化培养技术生产rhBMP2奠定了基础。     

表达外源rhBMP2的CHO细胞株稳定性分析

骨形态发生蛋白2(BMP2)属于TGF-β超家族,是诱导成骨活性最强的BMPs之一, 具有广泛的临床应用的前景。本实验室已成功构建高效表达rhBMP2的重组CHO细胞株, 现选取其中一株表达量最高的细胞rCHO(hBMP2)-C8进行长期体外培养, 并在培养过程中比较了添加和去除压力筛选中使用的MTX对细胞生长, rhBMP2基因拷贝数及rhBMP2分泌蛋白表达的影响;检测了该细胞株在无血清培养基中可以连续表达rhBMP2的时间以及培养基中rhBMP2的温度敏感性等等。该研究为进一步采用动物细胞规模化培养技术生产rhBMP2奠定了基础。     

人sApo2L-Fc的分子构建及其在CHO细胞中的表达

目的：构建人sApo2L-Fc分子,在中国仓鼠卵巢细胞（CHO）中表达有生物学活性的人Apo2L-Fc融合蛋白。 方法：将sApo2L-Fc基因克隆入pcDNA3.1（+）表达载体,重组质粒转化大肠杆菌DH5α。挑取阳性克隆扩大培养,提取质粒进行酶切鉴定;采用脂质体法将重组质粒转入CHO细胞,经G418加压筛选、ELISA检测,挑选表达较高的阳性转化子扩大培养;表达的sApo2L-Fc融合蛋白经Protein A亲和柱纯化,纯化产物用SDS-PAGE、Western Blotting检测样品的分子量及免疫原性,用L929细胞进行生物活性测定。 结果：酶切鉴定及测序显示重组子构建与预想一致;ELISA证实了sApo2L-Fc融合蛋白在CHO细胞中的表达;SDS-PAGE检测到纯化产物的分子量与理论分子量相符;在同样的位置,Western Blotting显示阳性;L929细胞测定：纯化产物的生物学活性达1.0×105IU/mg。 结论：构建了sApo2L-Fc的表达载体,并成功地在CHO中表达,表达的sApo2L-Fc融合蛋白具有生物学活性。     

MG-132提高TNFR-Fc融合蛋白在CHO细胞中表达的研究

目的:在不影响细胞活力的前提下,通过抑制人肿瘤坏死因子受体-Fc(TNFR-Fc)融合蛋白的降解,提高其在中国仓鼠卵巢(CHO)细胞中的产量和质量。方法:通过在细胞培养过程中加入全蛋白质合成抑制剂Cycloheximide、溶酶体抑制剂Leupeptin、蛋白酶体抑制剂MG-132,验证TNFR-Fc融合蛋白在CHO细胞的降解途径;免疫印迹(Western blot)方法检测在细胞内TNFR-Fc融合蛋白的变化,酶联免疫吸附试验(ELISA)方法检测分泌表达的TNFR-Fc融合蛋白的含量。Protein A亲和层析纯化细胞培养液上清,高效液相色谱(HPLC)检测重组蛋白的纯度,并通过阻断肿瘤坏死因子α(TNFα)诱导的L929细胞毒作用来检测纯化的TNFR-Fc蛋白的活性。结果:TNFR-Fc在CHO细胞内,经泛素蛋白酶体途径降解,稳定表达TNFR-Fc的CHO细胞培养过程中添加50μmol/L MG-132,可以使TNFR-Fc融合蛋白的分泌表达量提高42.35%,纯化后,二聚体比例提高28.60%,并且纯化后目的蛋白的比活性也增加。结论:在不影响细胞活力、蛋白质生物学活性的前提下,添加蛋白酶体抑制剂MG-132提高TNFR-Fc融合蛋白在CHO细胞中的表达量,为进一步研究从抑制蛋白质降解途径来提高重组蛋白在CHO细胞中的表达量提供了现实依据。     

信号肽对肝细胞生长因子HGF在CHO中表达及分泌的影响

该研究旨在筛选不同的分泌型信号肽以提高肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)在中国仓鼠卵巢细胞(Chinese hamster ovary cell,CHO)中的表达。通过PCR方法将5种不同的分泌型信号肽代替HGF自身信号肽,分别构建了表达质粒并转化哺乳动物细胞CHO,挑选高表达克隆。采用qPCR方法检测表达过程中HGF转录水平差异,Western blot检测CHO培养基中HGF的累积差异,犬肾细胞(Madin-Daby canine kidney cells,MDCK cells)离散实验初步验证HGF的活性。研究结果表明,不同的分泌型信号肽对CHO表达HGF过程中的转录水平没有影响,但明显改变HGF在培养基中的累积,对分泌的HGF活性没有影响。综上所述,合适的分泌型信号肽促进CHO分泌外源蛋白质。     

原核和真核双表达载体的构建及功能分析

为了构建能驱动重组蛋白在真核及原核表达系统同时表达的双表达载体,该研究将T7启动子和T7终止子分别克隆到真核表达载体pIRES-EGFP启动子CMV下游和新霉素抗性基因上游,构建双表达载体pIRES-CMV/T7-EGFP,并进一步将增强绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,eGFP)基因替换为人转铁蛋白(human transferrin,HTrf)基因,构建得到pIRES-CMV/T7-HTrf载体。将构建成功的重组载体转染中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary,CHO)细胞和转化大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli) BL21,再利用荧光显微镜、流式细胞术及Western blot分析重组蛋白是否表达及其表达水平。荧光显微镜观察、流式细胞仪分析及Western blot检测显示eGFP和HTrf既能在CHO细胞中成功表达,也能在大肠杆菌BL21中表达。该研究成功构建了在原核及真核表达系统中均可以表达重组蛋白的双表达载体。     

重组蛋白在中国仓鼠卵巢细胞中高效表达的影响因素

高效表达重组蛋白 ,对于生物制药意义重大。大多数药用蛋白是糖蛋白 ,中国仓鼠卵巢细胞 (Chinesehamsterovarycell,CHO)是目前重组糖基蛋白生产的首选体系。影响外源蛋白在CHO细胞中表达的因素很多 ,从CHO细胞表达体系、表达载体系统、外源基因、表达细胞株的加压扩增与筛选、细胞大规模培养等方面对CHO高效表达加以阐述 ,同时提出存在的问题和未来的发展方向。     

融合Th细胞表位序列Myostatin重组基因疫苗的构建及其对免疫动物肌肉力量的影响

目的:本实验利用基因重组技术,构建融合Th细胞TT830-844表位序列的人重组Myostatin基因疫苗真核表达载体pVAC-TT-Ms,检测该基因疫苗对免疫小鼠前肢抓力的影响,为后续以Myostatin作为靶分子来改善废用性肌肉萎缩等病症的研究提供实验基础。方法:化学耦联方法合成Myostatin C-末端成熟肽(330 bp)基因序列及其N-端融合TT表位序列的DNA片段,重组质粒pVAC-TT-Ms的构建、纯化及瞬时转染中国仓鼠卵巢细胞(CHO细胞)按该类研究中的常规实验操作,并检测重组基因疫苗pVAC-TT-Ms免疫小鼠骨骼肌前肢抓力的变化。结果:酶切和测序结果表明,重组Myostatin基因疫苗表达载体pVAC-TT-Ms构建成功。重组质粒pVAC-TT-Ms OD260/280比值和电泳结果显示,该质粒作为基因疫苗符合免疫动物的质量要求。细胞荧光免疫检测结果表明,瞬时转染的CHO细胞中目的蛋白明显表达。动物免疫实验初步证明,重组Myostatin基因疫苗可显著提高免疫小鼠的前肢抓力,与正常对照组比较,免疫小鼠前肢抓力平均增加了29.88%。结论:本实验成功构建了在真核细胞中能有效表达融合TT表位序列人重组Myostatin基因疫苗表达载体,初步证明了重组Myostatin基因疫苗可显著增加免疫小鼠前肢抓力。     

人骨形态发生蛋白7（hBMP7）在毕赤酵母中的分泌表达

依据酵母密码子使用偏好性,利用重叠延伸PCR(OE-PCR)介导的定点突变方法,对人骨形态发生蛋白-7(human Bone Morphogenetic Protein-7,hBMP7)成熟肽编码序列进行改造,将毕赤酵母低频使用的精氨酸密码子CGG或CGA突变为高频使用的同义密码子AGA,明显提高了hBMP7成熟肽在毕赤酵母中的表达量摇瓶培养表达量为25.45mg/L,是改造前序列的4.6倍;TricineSDS-PAGE及Western-blotting结果表明,rhBMP7成熟肽分子量为18kD,以单体形式存在,具有良好的免疫原性;利用梯度浓度G418筛选到一株高拷贝整合的转化子,该转化子摇瓶表达量为45.45mg/L,约为单拷贝转化子的2倍。表达上清经阳离子交换介质SPSepharoseR○FastFlow纯化后,目的蛋白纯度达到90%。纯化后的样品与I型胶原混合冻干后埋植于小鼠股部肌袋内,能异位诱导间充质细胞分化形成软骨细胞。     

Expression of recombinant rat Neurotrophin-3 in Chinese hamster ovary cells

The CHO cell line stably producing recombinant rat NT-3 was established. The insertion of rNT-3 cDNA into transferred cell gonome was analyzed with Southern blot. The expressed protein was identified by Dot ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) and Western blot. Western blot showed a clear specifie band of about 14 ku for NT-3. The mean level of rNT-3 in four NT-3eDNA/CHO cell lines was about 2 100 ng/10~6 cells/48 h determined by EIA. The conditioned-medium (CM) of NT-3cDNA/CHO cells could promote the fiber outgrowth of the dissociated dorsal root ganglion of 8-day-old chick embryos, which shows a dose-response relationship. A half-maximal concentration of the biological activity (EC50) of the recombinant protein was approximately 16.7 ng/mL. The MoAb 3W3 of NT-3 could neutralize the biological activity of the rNT-3.     

Expression of recombinant rat Neurotrophin-3 in Chinese hamster ovary cells

The CHO cell line stably producing recombinant rat NT-3 was established. The insertion of rNT-3 cDNA into transferred cell gonome was analyzed with Southern blot. The expressed protein was identified by Dot ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) and Western blot. Western blot showed a clear specific band of about 14 ku for NT-3. The mean level of rNT-3 in four NT-3cDNA/CHO cell lines was about 2 100 ng/10⁶ cells/48 h determined by EIA. The conditioned-medium (CM) of NT-3cDNA/CHO cells could promote the fiber outgrowth of the dissociated dorsal root ganglion of 8-day-old chick embryos, which shows a dose-response relationship. A half-maximal concentration of the biological activity (EC50) of the recombinant protein was approximately 16.7 ng/mL. The MoAb 3W3 of NT-3 could neutralize the biological activity of the rNT-3.     

Expression and secretion of human bone morphogenetic protein-7 in pichia pastoris

The synonymous codons are used in a highly nonrandom manner in hosts of widely divergent species, which is termed ‘codon usage bias’. Several reports suggest that codon usage bias sometimes obstructs attempts to express high levels of exogenous genes. In this study, an attempt was made to express mature peptide of human bone morphogenetic protein-7 with optimized codons in P. pastoris expression system. Three low-usage ARG codons (CGG or CGA) in hBmp7 mature domain have been successfully transformed into P. pastoris-preferred ARG codons (AGA) with overlap extension PCR-based multiple-site-directed mutagenesis for a high level expression of hBMP7 mature peptide. The results of this study showed that the production level (25.45 mg/L) of a codon-optimized strain increased 4.6-fold in comparison with that (5.5 mg/L) of noncodon-optimized strain. A strain harboring multicopy of codon-optimized hbmp7 expression cassette showed an even higher expression level, which was about 2-fold compared with that of the single-copy one. These recombinant hBMP7 mature peptides were produced as 18-kD monomer proteins and were easily purified from culture supernatants using ion-exchange chromatography. Functional assay demonstrated that rhBMP7 could induce ectopic cartilage formation, although its inductive ability was much less active than that of CHO cell-derived hBMP7.     

Comparison of cell‐based versus cell‐free mammalian systems for the production of a recombinant human bone morphogenic growth factor

The human bone morphogenetic protein‐2 (hBMP2) is a glycoprotein, which induces de novo bone formation. Here, recombinant production in stably transfected Chinese Hamster Ovary (CHO) cells is compared to transient expression in Human Embryo Kidney (HEK) cells and cell‐free synthesis in CHO cell lysates containing microsomal structures as sites of post‐translational processing. In case of the stably transfected cells, growth rates and viabilities were similar to those of the parent cells, while entry into the death phase of the culture was delayed. The maximum achievable rhBMP2 concentration in these cultures was 153 pg/mL. Up to 280 ng/mL could be produced in the transient expression system. In both cases the rhBMP‐2 was found to interact with the producer cells, which presumably contributed to the low yields. In the cell‐free system, hBMP2 yields could be increased to almost 40 μg/mL, reached within three hours. The cell‐free system thus approached productivities for the active (renatured) protein previously only recorded for bacterial hosts, while assuring comprehensive post‐translational processing.     

人骨形成蛋白3在昆虫杆状病毒表达系统中的表达、纯化及其诱骨活性检测

为了在昆虫杆状病毒系统中表达人骨形成蛋白 3(humanbonemorphogeneticproteoin3,hBMP3) ,检测表达产物的诱骨活性 .将hBMP3全长cDNA 1416bp克隆入转移载体K8中 ,再与病毒DNA经脂质体包裹后转染昆虫细胞Sf9.重组病毒经蓝白筛选后 ,用PCR方法扩增目的基因片段进行初步鉴定 .收集重组病毒的转染上清 ,肝素亲和层析纯化目的蛋白 .SDS PAGE和Western印迹进一步鉴定此蛋白 .体外培养MC3T3 E1细胞 ,经目的蛋白刺激后 ,检测细胞内碱性磷酸酶 (ALP)活性 .并将目的蛋白进行小鼠体内肌肉包埋实验 ,检测其异位诱骨活性 .结果显示 ,肝素亲和层析可以收集 1个高的洗脱峰 .SDS PAGE显示 ,非还原型样本为 32kD的二聚体蛋白带和少量 16kD单体蛋白带 ;还原型样本仅有相应大小的单体蛋白带 ,纯度达 80 % .Western印迹在相应位置呈阳性染色 .此蛋白刺激小鼠成纤维细胞 4 8h后 ,胞内ALP的活性增高 ,经rhBMP3作用后的细胞MTT染色减弱 .在小鼠股部肌肉内包埋蛋白样品 2～ 3周 ,组织学检测有成骨组织生成 .说明hBMP3在此套系统中获得了表达 .表达产物在体外可以刺激成骨细胞的分化 ,却抑制细胞的增殖 .小鼠体内异位诱骨实验进一步证实表达产物具有成骨活性     

重组人骨形成蛋白-3羧基端肽在大肠杆菌中表达及其诱骨活性

以双顺反子表达载体,在大肠杆菌中经ＩＰＴＧ诱导表达了人骨形成蛋白－３羧基端肽段（ｈＢＭＰ－３Ｃ）,表达量占菌体总蛋白量的１８．５％．目的蛋白为２５ｋＤ、含ｈＢＭＰ－３Ｃ端２１５个氨基酸残基组成的肽段,包括ｈＢＭＰ－３成熟肽和一部分前肽．表达产物以包涵体的形式存在,用含ＴｒｉｔｏｎＸ－１００的洗涤液和５ｍｏｌ／Ｌ以下脲溶液连续洗涤,可获得较高纯度的重组人骨形成蛋白－３Ｃ端肽．经复性处理成可溶性蛋白,植入小鼠肌肉内,第１４ｄ组织切片显示有软骨细胞和软骨基质形成,第２１ｄ可见成骨细胞和骨基质形成．将ｒｈＢＭＰ－３Ｃ与脱矿去免疫原性异种骨粒复合后作小鼠肌肉植入试验,２１ｄ组织切片上可见硬质骨形成．结果表明：大肠杆菌表达的ｈＢＭＰ－３Ｃ经复性后具有诱骨活性,糖基化并非ＢＭＰ－３活性所必需．     

人TIMP-1 cDNA克隆、真核表达载体构建及在COS-7细胞中的表达

根据 Gen Bank中 TIMP- 1基因的碱基序列 ,用 RT- PCR方法从人的正常肾组织中克隆出包含信号肽在内的 TIMP- 1全长 c DNA序列 .采用 T- A克隆的方法将之插入 p CRR2 .1中间载体 ,DNA测序证实该片段序列与文献报告的完全一致 .利用亚克隆的方法将 TIMP- 1 c DNA片段克隆到 pc DNA3载体上 ,构建出 pc DNA3/ TIMP- 1的真核表达载体 ,通过脂质体 DOTAP转染至 COS-7细胞 ,Northern印迹及原位杂交证实在 COS- 7细胞上获得人 TIMP- 1的高效表达 ,细胞增殖实验表明 TIMP- 1的高产表达可促进 COS- 7细胞的增殖 ,证实了所转染人 TIMP- 1的生物活性     

小鼠B7-H4基因的真核表达及其对淋巴细胞增殖的影响

目的构建小鼠B7-H4胞外段的真核表达载体,观察其在体外对淋巴细胞增殖的影响,为深入研究B7-H4在T细胞活化及移植排斥反应中的作用提供实验材料。方法提取小鼠肺、脾脏总RNA,RT-PCR反转录cDNA,以此为模板,扩增B7-H4胞外段基因,将其导入pGEM-T Easy载体,构建TA-mB7-H4质粒。用XBaI和HindIII双酶切后琼脂糖凝胶电泳分析和测序鉴定。将测序证实的mB7-H4酶切后装入MYC-HIS-EGFP-N荧光表达载体中,构建B7-H4-EGFP真核表达载体,转化JM109感受态细菌,提取重组质粒,酶切后琼脂糖凝胶电泳分析和测序鉴定。同时构建control-EGFP载体。应用脂质体法将重组质粒转染CHO细胞,经G418筛选,获得稳定表达B7-H4-EGFP的CHO细胞株,用MTT分析其分别对BALB/c小鼠、C57小鼠淋巴细胞和二者混合淋巴细胞增殖的影响。结果经测序证实,所克隆的小鼠B7-H4 cDNA和构建的重组质粒基因序列正确;转染的CHO细胞能稳定地表达跨膜型重组蛋白B7-H4;表达的B7-H4对淋巴细胞增殖具有明显抑制作用。结论成功构建了B7-H4真核表达系统,能表达有生物学活性的B7-H4分子,为进一步探讨B7-H4在T细胞活化和移植排斥反应中的作用奠定了基础。