分泌载体pUS186的构建及地衣杆菌α—淀粉酶基因在枯草杆菌中的表…

利用枯草杆菌的分泌系统构建分泌型表达载体表达和分泌外源基因产物具有重要的商业价值。我们用鸟枪法克枯草杆菌染色体的启动子和信号肽序列。将克隆的序列连接到能在枯草杆菌中复制的质粒ｐＵＢ１８上,获得分泌型表达载体ｐＵＳ１８６。为了测试构建的载体ｐＵＳ１８６的功能,将地衣杆菌α－淀粉酶基因的缺失了启动子和信号肽序列的片段重组进该质粒,经过Ｂａｌ ３１酶切,Ｔ４ ＤＮＡ聚合酶补齐等处理,获得ｐＵＳＡ１８６Ｉ     

利用枯草杆菌碱性蛋白酶E基因的信号顺序构建分泌表达载体

本文利用枯草杆菌碱性蛋白酶基因Ｅ（ａｐｒＥ）,对建立枯草杆菌分泌表达的载体－宿主系统作了探讨。首先用大肠杆菌－枯草杆菌穿梭的启动子克隆质粒ｐＧＫＶ２１０对ａｐｒＥ的启动子功能进行检测,发现用Ｅ．ｃｏｌｉ作为研究ａｐｒＥ表达信号的“中间宿主”是可行的;然后在穿梭质ｃｏｌｉ作为研究,ａｐｒＥ表达信号的“中间宿主”是可行的;然后在穿梭质粒,进而构建了基于ａｐｒＥ启动子和信号顺序的分泌表达载体ｐＳＰ１和ｐ     

枯草杆菌表达载体pUB23的构建及地衣杆菌α-淀粉酶基因的表达

将克隆的解淀粉芽胞杆菌强启动子经DNA序列分析后连接到能在枯草杆菌中复制的质粒pUB18上,构建枯草杆菌表达载体pUB23。为了测试构建的表达载体能否表达外源基因,将地衣杆菌抉失了启动子的α-淀粉酶基因接到pUB23上启动子的下游,组建重组质粒,转化枯草杆菌QB1130(amy~-),获得能分泌α-淀粉酶的转化株,证明缺失了启动子的结构基因在pUB23上克隆启动子的启动下获得表达。酶活力测定结果表明,表达水平是用原启动子时的2.5倍.     

双功能枯草杆菌诱导型高效表达分泌载体的构建与鉴定

利用大肠杆菌质粒pSP72和枯草杆菌质粒pUB18共整合得到双功能克隆载体pSB。在pSB多克隆位点依次引入枯草杆菌果聚糖蔗糖酶基因启动子-信号肽序列sacBp.s.、地衣芽孢杆菌淀粉酶基因终止子序列α-amyT和短小芽孢杆菌增强子基因degQ,最终构建了双功能枯草杆菌诱导型高效表达分泌载体pSBPTQ。将VasostatinⅠ基因作为靶基因检测sacBp.s.、α-amyT和degQ在pSBPTQ进行外源基因表达时的功能,结果表明,在蔗糖诱导下,sacB启动子有效启动了Vasostatin I基因的表达和分泌,α-amy T提高了VasostatinⅠ基因的转录效率,而degQ明显增强了VasostatinⅠ基因的表达水平。VasostatinⅠ基因在蔗糖诱导下成功表达并分泌到枯草杆菌细胞外,蛋白质分泌效率达到90%左右。质粒稳定性试验结果表明,经过40个世代之后,质粒pSBPTQ在枯草杆菌DB1342中仍旧保持在83%以上。     

利用枯草杆菌α-淀粉酶分泌载体合成和分泌具有生物活性的鼠β干扰素

经BAL31酶消化除去信号序列的鼠β-干扰素(IFN-β)cDNA,引入到用枯草杆菌α-淀粉酶基因的启动子和信号序列所构造的一个枯草杆菌分泌载体中。把得到的嵌合质粒转移进枯草杆菌207-25中。采用菌落杂交和一种新的、用于分泌蛋白质的免疫印迹方法选出四株卡那霉素抗性转化株。这些转化株把与羊抗-IFN-β血清起交叉 反应的蛋白分泌到培养基中去。用L细胞和水泡性口膜炎病毒系统检测,其中一株表达一种高IFN-β活性,而其它三株表现弱的或没有IFN-β活性。基于我们先前的研究[Ohmura等人,Nucl.Acids Res.12(1984)5307-5319],认为这种分泌的IFN分子是杂种蛋白,在这分子中,NH_2-末端区域由一部分α-淀粉酶信号肽组成。核苷酸序列分析指出:表达高IFN活性的pTUB502质粒是与来自鼠的成熟蛋白质的密码子位置6的IFN-β基因连接。其它三个质粒,pTUB506、pTUB509和pTUB519分别含有来自密码子位置3,1和5的鼠IFN-β基因。鼠IFN-β的NH_2-未端区域似乎与它的生物活性紧密相关。     

一种新型酿酒酵母附加型分泌表达载体的构建

用化学法合成克鲁维酵母的菊粉酶基因的信号肽序列(INU),将其嵌入酵母附加型表达质粒pYES2,得到一套新型的分泌表达载体pYES2I,pYES2Ⅱ,pYES2Ⅲ。然后用PCR方法分别扩增大肠杆菌的天冬酰胺酶基因(ASN)和短芽孢杆菌α乙酰乳酸脱羧酶(ALDC)基因,连接到INU下游,得到重组质粒pASN和pALDC。分别将这两个重组质粒转化酿酒酵母菌株INVScⅠ中表达,胞内和胞外的酶活分析表明ASN和ALDC基因都能在酿酒酵母中分泌表达,表明菊粉酶信号肽序列能很好地将酿酒酵母中的重组蛋白分泌到胞外。稳定性分析表明,重组酵母菌株在没有选择压力的条件下连续接种培养100h,未发现重组质粒的不稳定性。     

地衣形芽孢杆菌热稳定α-淀粉酶基因的分子克隆及其在枯草杆菌中的表达

以E.coli噬菌体λ EMBL 3为载体,用鸟枪法将地衣形芽孢杆菌的热稳定α-淀粉酶基因克隆到λ噬菌体的基因组中。携带α-淀粉酶基因的杂种噬菌体λ pAmy_αL16的DNA,经限制性内切酶HindⅢ水解后,被亚克隆到枯草杆菌的质粒pNQ 122上,并得到了表达。通过重转化作用和物理图谱分析,证明α-淀粉酶基因位于3.9 kb的Hin dⅢ DNA限制片段上。 转化子枯草杆菌(pAmy_αL41)产生的α-淀粉酶的热稳定性、最适反应温度等与亲本菌株一致。α-淀粉酶的分子量和等电点也与原菌株相同。     

枯草杆菌脂肪酶基因在大肠杆菌中的诱导分泌表达

借助生物信息学对已克隆的枯草杆菌脂肪酶LipB2全长基因序列进行比对分析。结果显示该脂肪酶基因全长635bp,编码包括31个氨基酸分泌型信号肽在内的211个氨基酸,与NCBIGenBank中已报道的枯草杆菌属脂肪酶核苷酸序列有94.0%的一致性。将该基因克隆到pET-28a(+)表达载体上,转化大肠杆菌BL21(DE3),利用枯草杆菌脂肪酶的信号肽序列进行了分泌表达。SDS-PAGE电泳显示分泌表达的脂肪酶分子质量约为21kD。对表达条件优化后,在30℃、大肠杆菌菌液OD600值为1.8、乳糖诱导浓度为1.5mM、摇瓶发酵10h后大肠杆菌分泌表达26.0U/mL重组脂肪酶,相比较IPTG的诱导,既实现了脂肪酶的高效表达,又节省了成本。     

大肠杆菌、枯草杆菌穿梭表达载体的构建及改造

将大肠杆菌的复制子rep和多克隆位点克隆到枯草杆菌质粒pGDV1的骨架上,即得到大肠杆菌枯草杆菌牙梭庾粒载俸pGDVM。在pGDVM上进行载体表达元件的构建,先后将P59启动子、核糖体结合位点SD和终止子克隆到pGDVM上得到穿梭表达载体GJ01。以β-半乳糖苷酶基因（bga）作为报告基因检测载体的表达活性,在大肠杆菌和枯草杆菌中β-半乳糖苷酶（Bga）酶活性最高达到75.3和83．2个密勒单位,表明所构建的表达载体具有较强的表达能力。以核糖体结合位点（SD、SD3、SD4和SD5）代替表达载体GJ01-bga中的SD,对载体进行改造。所构建的GJD2-bga在大肠杆菌中的最大酶活性为253．8个密勒单位,G]D5-bga在枯草杆菌中的最大酶活性为135．4个密勒单位,表明所构建的载体具有较强的表达活性。由此可以得出不同的SD序列及其与起始密码子的距离不同程度地影响mRNA的翻译效率。     

E．coli分泌表达载体的构建和人表皮生长因子在E．coli中的分泌性表达

采用ＰＣＲ技术从Ｅ．ｃｏｌｉ基因组片段中克隆出碱性磷酸酯酶（ＰｈｏＡ）的启动子和信号肽序列．在ＰｈｏＡ启动予５＇端设计了ＥｃｏＲⅠ酶切位点,在信号肽编码序列３＇端设计了ＨｉｎｄⅢ酶切位点．将ＰＣＲ产物酶切后ＥｃｏＲⅠ－ＨｉｎｄⅢ片段克隆至ｐＢＲ３２２的ＥｃｏＲⅠ－ＨｉｎｄⅢ位点,组构出含有ＰｈｏＡ启动子和信号肽序列的分泌表达载体ｐＢＭ－Ｐｈｏ－１．之后将人表皮生长因子的成熟肽基因克隆至该载体,使之在Ｅ．ｃｏｌｉ中获得分泌表达,另采用ｐＩＮⅢ载体系统以分泌方式表达了人表皮生长因子。     

应用PCR重组技术构建大肠杆菌分泌型表达载体

应用ＰＣＲ重组技术,对大肠杆菌分泌型表达载体ｐＩＮ－ⅢｏｍｐＡ进行改建,除去原载体的ＨｉｎｄⅢ位点,将信号肽序列末端两个密码子ＣＡＧＧＣＣ改为ＣＡＡＧＣＴ,从而引入一个新的ＨｉｎｄⅢ位点,并在其下游接上一段多克隆位点序列。改建后的载体可用于直接插入外源ＤＮＡ编码序列,表达产物在分泌过程中被切除信号肽而成为天然有活性的蛋白质,操作十分简便。     

乙型肝炎病毒X基因真核表达载体的构建及表达

目的:构建含有天然完整的乙型肝炎病毒(HBV)X基因序列的真核表达载体,观察其在肝癌细胞株中的表达。方法:设计并合成HBV X基因的引物,用PCR方法从含完整HBV全基因的HepG2细胞中扩增X基因序列,并将其连接到真核表达载体pVAX-1上,酶切、PCR鉴定;用Triton X-114去除质粒内毒素后,采用电穿孔法将重组质粒pVAX-HBV X和空质粒pVAX-1分别转染SMMC-7721细胞,RT-PCR法检测HBV X基因mRNA的表达,Western印迹鉴定HBV X蛋白(HBx)的表达。结果:酶切和PCR鉴定证实pVAX-HBV X载体中包含完整的HBVX基因片段,该重组质粒转染的SMMC-7721细胞中HBV X基因mRNA及HBx蛋白的表达稳定。结论:构建了HBV X基因的真核表达载体,为X基因及其编码蛋白的生物学功能的研究提供了可靠的基因材料。     

利用枯草芽孢杆菌ytkA和ywoF基因启动子与信号肽重组分泌表达mpd基因

用大肠杆菌-枯草芽孢杆菌穿梭载体pNW33N和去除了信号肽编码序列的成熟mpd基因构建了穿梭启动子探针pNW33N-mpd。用该探针从质粒pMPDP3和pMPDP29上克隆来自于枯草芽孢杆菌ytkA和ywoF基因上游的启动子功能片段,构建了穿梭表达载体pNYTM和pNYWM。将表达载体pNYTM和pNYWM转入枯草芽孢杆菌1A751获得表达菌株1A751(pNYTM)和1A751(pNYTM),mpd基因在ytkA和ywoF基因的启动子和信号肽的带动下实现了分泌表达且具有天然活性,结果表明ytkA基因的启动子强度强于ywoF基因的启动子。利用ytkA基因的强启动子和nprB基因的分泌型信号肽编码序列构建了新的穿梭分泌表达载体pYNMK,并使mpd基因在枯草芽孢杆菌WB800中得到了更高水平的分泌表达,表达菌株WB800(pYNMK)在培养到第84h时甲基对硫磷水解酶酶活达到最高值为10.40u/mL,是出发菌株邻单胞菌M6表达量的10.8倍,重组表达产物有91.4%分泌在培养基中。     

枯草杆菌启动子－信号肽序列的克隆及序列分析

利用含红霉素抗性基因和缺启动子－信号肽序列的氨苄青霉素抗性基因的双功能质粒ｐＧＰＢ１４为探针载体,克隆了枯草杆菌的启动子－信号肽序列并对克隆的片段进行序列分析。枯草杆菌染色体ＤＮＡ经Ｓａｕ３Ａ酶解后与ＢｏｍＨＩ酶切的质粒ｐＧＰＢ１４连接,转化大肠杆菌Ｃ６００,筛选抗氨苄青霉素及抗红霉素的转化子,从双抗性转化子中提取重组质粒并经酶切分析,显示克隆的ＤＮＡ片段在０．２７－１．５ｋｂ之间。用Ｓａｎｇｅｒ的双脱氧链终止法测定了１０个克隆片段的ＤＮＡ顺序,结果表明,克隆的片段都含有启动子、核糖体结合优点及信号肽序列。克隆片段可以在大肠杆菌和枯草杆菌中恢复氨苄青霉素抗性的表型。β－内酰胺酶活力测定结果证明：大肠杆菌的酶活力主要积累在周质空间内而枯草杆菌的酶活力主要分泌到胞外。     

产嘌呤核苷的枯草杆菌prsA基因在大肠杆菌中的表达

为了克隆产嘌呤核苷的枯草杆菌prsA基因。用PCR扩增的方法,从产肌苷的枯草杆菌Bacillus subtilis JSIM-1019中克隆出一个长1kb长的DNA片段,经功能检测,证明正向插入片段与大肠杆菌的磷酸核糖焦磷酸营养缺陷特性（PREP-）能够营养互补。含有该重组质粒的PRPP缺陷大肠杆菌JSIM—DH-27在基本培养基上的能够生长。     

枯草芽孢杆菌纤溶酶基因在转基因烟草组织中的分泌表达

克隆枯草芽孢杆菌纤溶酶(Bacillussubtilisfibrinolyticenzyme,BSFE)基因及其前导肽序列。通过农杆菌EHA105介导转化,获得转基因烟草植株。其BSFE的表达水平为叶片42.97±28.59U·g-1FW、茎15.14±10.57U·g-1FW和根25.55±14.71U·g-1FW。其内源BSFE信号肽可在转基因烟草中行使蛋白转运功能,使BSFE具有分泌表达特性。这一系统可用于建立利用植物组织分泌表达外源蛋白的系统模型。