人体鼠双微体2 C端结构域ZF&RING 重组蛋白的表达、纯化及单体结构研究

目的:通过在大肠杆菌SUMO系统中对鼠双微体2(MDM2)C端结构域ZFRING(aa.300-491)进行构建并进行表达,酶切和纯化,从而得到MDM2蛋白C端结构域的单体结构,为其后续的晶体研究及MDM2非p53依赖途径的研究提供途径。方法:利用大肠杆菌SUMO表达系统对zfring基因进行重组构建。构建成功的表达载体经诱导表达优化后,通过Ni-NTA进行亲和层析纯化,并利用SDS-PAGE及Western blot鉴定分析。纯化后的融合蛋白经ULP1酶切得到目的蛋白ZFRING,并通过Hi Trap Q FF离子交换层析检验和去除杂质DNA。最后通过分子筛检验其蛋白结构。结果:构建了SUMO-ZFRING重组载体。重组载体在大肠杆菌高效可溶性表达,纯化并酶切后的目的蛋白ZFRING以单体形式存在。结论:通过原核表达、纯化、酶切及层析发鉴定,成功获得高稳定、高纯度且为单体结构的MDM2 C端结构域ZFRING蛋白,为后续关于MDM2,尤其是其非p53依赖途径的结构学和功能学提供了思路和途径。     

人铜锌超氧化物歧化酶在大肠杆菌中的融合表达与纯化

目的:在大肠杆菌中表达并纯化人铜锌超氧化物歧化酶(HuSOD1)。方法:合成HuSOD1编码基因,PCR扩增后连入pMAL-p5x质粒构建融合表达载体,转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态,IPTG诱导表达,NBT法测定HuSOD1酶活,利用麦芽糖结合蛋白亲和层析柱纯化MBP-HuSOD1融合蛋白,经因子Ⅹa酶切及分子筛柱层析纯化HuSOD1蛋白。结果:构建了pMAL-p5x-HuSOD1表达载体,在大肠杆菌中实现了高表达,目的蛋白占全菌蛋白的30%,其中可溶性表达占63%,具有超氧化物歧化酶活性;通过亲和层析纯化得到纯度大于95%的融合蛋白MBP-HuSOD1,经因子Ⅹa酶切后纯化得到纯度约90%的HuSOD1蛋白。结论:在大肠杆菌中表达并纯化获得有活性的MBP-HuSOD1,经进一步酶切、纯化后得到HuSOD1。     

头孢菌素脱乙酰酶的重组表达及固定化

本文构建了利用trp启动子表达头孢菌素脱乙酰酶(CAH)的重组大肠杆菌DH5α-pCAH。重组菌在7L发酵罐(装液量2L)中发酵28 h,发酵液OD_(600)达到27,产酶313 kU/L发酵液,粗略估算重组蛋白占细胞总蛋白的70%。发酵生产的重组CAH粗酶液经过硫酸铵分级沉淀分离纯化和超滤除盐浓缩两步操作,纯化倍数为1.44,总酶活回收率56%,聚丙烯酰胺凝胶电泳检测纯化后蛋白没有明显杂蛋白条带出现。纯化后的CAH共价结合固定在环氧基载体LX-1000EP(c)上,通过对固定化条件的优化最终得到固定化酶比活443 U/g。该固定化酶重复催化50 mL 5%7-ACA底物100次后,酶活没有降低。     

绿色荧光蛋白标记的表达载体pHis-EGFP的构建

为对重组蛋白的表达进行直观检测并简化蛋白纯化的步骤,构建了能在大肠杆菌中表达融合蛋白的通用表达载体pHis-EGFP。该载体含有源自表达载体pET-32a的T7启动子、终止子和源自质粒pUC18的ColE1复制子与绿色荧光蛋白报告基因。应用该载体成功地表达并纯化了酵母GGDP(geranylgeranyldiphosphate,GGDP)合酶融合蛋白,结果表明所构建的载体是一个实用的表达载体,并建立了离子交换层析和亲和层析两步纯化融合蛋白的方法。     

乙醛脱氢酶在乳酸乳球菌中的表达与纯化

目的:在乳酸乳球菌中重组表达乙醛脱氢酶(ALDH)。方法:合成毕赤酵母ALDH基因,PCR扩增后通过重组构建pNZ8048-ALDH表达载体,电转至乳酸乳球菌NZ9000感受态,Nisin诱导表达后经Ni柱亲和层析纯化ALDH蛋白,比色法测定酶活。结果:构建了pNZ8048-ALDH表达载体,在乳酸乳球菌NZ9000中实现了ALDH的重组表达,目的蛋白占全菌蛋白的17.2%,其中可溶性表达比例为53%,重组菌株ALDH活力为0.638 U/mL,亲和层析纯化蛋白纯度约70%,比活为0.48 U/mg。结论:在乳酸乳球菌中表达并纯化获得了有活性的ALDH。     

人IGF-1在大肠杆菌中的可溶表达和纯化

目的:在大肠杆菌中的可溶表达和纯化人胰岛素样生长因子1(hIGF-1)。方法:根据hIGF-1的氨基酸序列和大肠杆菌密码子偏爱性,利用重叠延伸PCR的方法合成hIGF-1DNA序列,构建表达载体,在大肠杆菌OrigamiB(DE3)中与硫氧还蛋白TrxA融合表达,并通过盐析和镍柱亲合层析进行纯化。结果:SDS-PAGE分析显示,重组融合蛋白以可溶形式存在,分子量约为28kDa,占上清总蛋白的50%以上。经盐析和镍柱亲合层析进行纯化,目标蛋白纯度可达到90%左右。结论:复合干扰素在大肠杆菌中的高效可溶表达。     

炭疽杆菌噬菌体裂解酶基因在大肠杆菌中的表达及鉴定

利用PCR方法扩增炭疽杆菌噬菌体裂解酶 (γlysin)基因 ,克隆至大肠杆菌表达载体pET2 2b中 ,经菌落PCR筛选、序列测定和酶切鉴定证实表达载体pET22b-γlysin构建成功 ,并在EscherichiacoliBL21(DE3)中获得了高表达。目的蛋白约占菌体总蛋白的40% ,5L发酵罐中的产酶水平高达 15g L。菌体经超声破碎 ,制备无细胞抽提液 ,StreamlineSP和SPHP柱层析以及SephacrylS-100凝胶过滤三步纯化 ,得到分子量为 2 7kD单一条带的目的蛋白 ,薄层扫描分析显示其纯度大于 95 %。目的蛋白的收率为19.1% ,纯化倍数为350。生物活性鉴定重组的γ噬菌体裂解酶具有特异性 :可快速裂解炭疽杆菌 ,比活为 1400u mg左右 ;而对大肠杆菌、枯草杆菌及蜡样芽孢杆菌没有裂解活性。     

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。     

无标签重组人硫氧还蛋白的大规模表达、纯化及活性检测

目的:利用基因工程的方法原核表达无标签的重组人硫氧还蛋白(rhTrx)并对其进行大规模表达、纯化和鉴定.方法:从人胚胎肾HEK293细胞中提取总RNA,反转录合成cDNA,经PCR扩增、酶切后连入pET-22b(+)载体构建重组质粒,重组质粒转化大肠杆菌BL21( DE3)感受态细胞,IPTG诱导表达,经两步离子交换层析纯化重组蛋白,采用SDS-PAGE、Western blotting、HPLC、MALDI-TOF-MS及经典的胰岛素二硫键还原法对重组蛋白进行鉴定.结果:构建成功了rhTrx基因表达载体;实现了rhTrx在原核细胞中的可溶性表达;纯化出的蛋白经SDS-PAGE和Western blotting分析证实为rhTrx;HPLC和MALDI-TOF-MS分析表明,纯化出的目的蛋白纯度大于95％;胰岛素二硫键还原法证实纯化出的rhTrx具有生物学活性.结论:成功构建了rhTrx的原核表达体系,建立了rhTrx的纯化和鉴定方法,为其进一步的理论研究和生产开发提供了有效基础数据.     

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。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism