重组猪卵透明带抗原pZP3a在毕赤酵母中的分泌表达

为制备rpZP3a蛋白供发展避孕疫苗研究,将编码天然提取pZP3a上的DNA序列（446—1423）插入至毕赤酵母分泌型表达载体pPICZaA上,重组质粒pPICZaA—pZP3a线性化后通过电穿孔转入毕赤酵母GS115,经抗生素Zeoein筛选获得工程菌。在2L发酵罐中,用甲醇诱导工程菌进行高密度发酵生产rpZP3a。分离浓缩发酵上清液,通过螯合铜离子的亲和柱纯化rpZP3a,用SDS-PAGE和Westernblot进行鉴定,以Quantity One软件对rpZP3a进行定量分析并计算纯度和回收率。用rpZP3a免疫家兔,以ELISA法和间接免疫荧光法检测抗血清对rpZP3a和猪卵透明带的抗体反应。获得了分泌表达rpZP3a的工程菌,其高密度发酵产物经分离纯化后获得能与抗pZP3抗体反应的46kD成分,命名为rpZP3a,平均产量为8mg／L,纯度达92％。回收率为63％。用其免疫家兔获得抗rpZP3a抗血清,ELISA测定显示能与rpZP3a和天然提取pZP3反应。间接免疫荧光法分析显示抗rpZP3a抗血清能与猪卵透明带反应,产生亮绿荧光。用酵母表达系统成功表达了rpZP3a,该蛋白保留有天然pZP3的免疫活性。     

重组猪卵透明带-3α抗原及其抗体的制备

目的:制备重组猪卵透明带-3α(rpZP3α)抗原及其抗体供发展避孕疫苗研究。方法:在2L发酵罐中接种毕赤酵母GS115-pZP3α工程菌,高密度发酵表达rpZP3α蛋白,表达的蛋白经螯合镍离子的亲和柱纯化后,用SDS-PAGE和Western blot进行鉴定,以Quantity One软件对rpZP3α进行定量分析。rpZP3α免疫家兔,间接免疫荧光法检测抗血清对rpZP3α和猪卵透明带的抗体反应。IVF试验体外检测抗rpZP3α抗体对猪、小鼠精卵结合的影响作用。结果:工程菌高密度发酵产物经分离纯化后获得能与抗pZP3抗体反应的46kD成分,平均产量为8mg/L,用其免疫家兔获得抗rpZP3α抗血清,间接免疫荧光法分析显示此抗血清能与猪卵透明带反应,产生亮绿荧光。体外精卵结合试验中,随着兔抗rpZP3α抗血清浓度的加大,其对猪、鼠精卵结合的抑制作用也增强。ELISA结果显示抗rpZP3α抗体与rpZP3α蛋白以及天然pZP3蛋白两种抗原反应的强度和趋势基本一致。结论:通过酵母体系制备的rpZP3α及其抗体具有免疫学活性。     

人源性抗HBsAg Fab抗体的发酵生产研究

为了适应工业生产的需要,利用fed—batch方法,重组人源性抗HBsAg Fab抗体酵母工程菌在30L发酵罐中进行了高密度发酵,发酵最适温度30℃,pH值范围5．0～5．3,溶氧范围20％～30％。发酵液OD600值达到300时开始诱导,甲醇最佳诱导浓度为10mL／L。重组人源性抗HBsAg Fab抗体经离子交换层析纯化,纯化产品经SDS-PAGE、Western blot进行分析和ELISA方法进行活性测定。结果显示,重组Fab抗体在Fed-batch发酵系统中可高效表达,经过192h的发酵生产,重组人源性抗HBsAg Fab抗体的表达量可达412mg／L。发酵上清经过离子交换层析纯化,获得纯度为95％的重组Fab抗体,该Fab抗体经ELISA分析具有较高的HBsAg抗原亲和力和特异性。结果证实可以通过高密度发酵毕赤酵母工程菌来高效生产重组人源性抗HBsAg Fab抗体,为后续的工业化生产应用奠定了基础。     

人SM22α在巴斯德毕赤酵母中的表达、纯化及抗体制备

目的：用酵母表达重组人平滑肌22α（SM22α）蛋白,制备兔抗人SM22α多克隆抗体。方法：利用PCR从pGEM3z—SM22α质粒扩增得到人SM22α基因编码区,重组至pPIC9构建酵母表达载体,转染巴斯德毕赤酵母,进行分泌型表达。表达产物经分步盐析和CM-纤维素柱层析纯化后,免疫家兔,制备兔抗人sM22α多克隆抗体。结果：所构建的pPIC9-SM22α酵母表达载体转染酵母感受态细胞后,外源性SM22α可整合至酵母染色体中,经甲醇诱导84h,可实现SM22α的高效表达与分泌。用70％硫酸铵处理上清液,收集沉淀进行离子交换层析纯化后,经变性的聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）可见一分子量为22kD的单一区带。用该纯化产物免疫家兔制备的兔抗人SM22α抗血清可用于检测人或大鼠血管壁中SM22α的表达水平。结论：重组人SM22α可在巴斯德毕赤酵母中进行高效表达与分泌,纯化蛋白可用于抗体制备,为研究SM22α功能提供了检测工具。     

重组毕赤酵母产青蛤Mytimacin抗菌肽的表达研究

Mytimacin是主要在无脊椎动物中表达的Macin抗菌肽家族中的一员,具有较强的抗病原微生物活性,是利用重组DNA技术开发天然抗菌剂的良好候选者。通过RT-PCR从青蛤(Cyclina sinensis)闭壳肌中克隆编码Mytimacin成熟肽的基因,经3次PCR在该基因的5’端添加Xho I限制性酶切位点和信号肽酶识别位点、3’端添加Xba I限制性酶切位点和6×His,获得目的基因"CsMm";以pPICZαA为表达载体、毕赤酵母(Pichia pastoris)X-33为工程菌,构建重组毕赤酵母X-33/pPICZαA-CsMm。通过高浓度博来霉素筛选高拷贝酵母转化子,在28℃、250 r/min条件下,使用1.5%的甲醇诱导表达72 h;使用固化金属离子亲和层析(IMAC)对表达产物进行纯化,并通过MALDI-TOF-TOF质谱分析对纯化产物进行鉴定。另外,通过涂布法和浊度法考察重组CsMm的抑菌活性。结果表明:基于X-33/pPICZαA-CsMm重组毕赤酵母的外源表达获得了表达量为25.6 mg/L的重组蛋白,经MALDI-TOF-TOF质谱鉴定其为分子量约7.8 kD的预期重组CsMm。抑菌试验证明重组CsMm对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、大肠杆菌(Escherichia coli)和副溶血性弧菌(Vibrio Parahemolyticus)具有明显的抑菌活性。构建的重组毕赤酵母X-33/pPICZαA-CsMm能有效合成具有生物学活性的重组青蛤Mytimacin,旨为贝类来源天然小分子抗菌剂的开发提供可资参考的技术途径。     

毕赤酵母工程菌高密度发酵的研究进展

近年来毕赤酵母已成为一种优越的异源蛋白表达系统。而提高目的蛋白的表达水平,高密度发酵已成为关键技术环节之一。我们从毕赤酵母工程菌的选择、培养基的优化设计,以及发酵工程过程控制等方面简要阐述毕赤酵母的高密度发酵,并提出了工程菌在高密度发酵过程中存在的问题。     

血管内皮生长因子全长抗体在毕赤酵母中的表达与活性鉴定

目的:构建血管内皮生长因子(VEGF)全长抗体表达载体pPICZαA-VH-CH-VL-CL,评价其在毕赤酵母中的表达产物与抗原的结合特性,及其抑制细胞增殖的活性。方法:利用基因合成分别获得VEGF抗体CL和CH序列,分别构建pPICZαA-CH和pPICZαA-CL重组质粒,再利用同尾酶特性构建双启动子表达盒的重组pPICZαA-CH-CL载体,用Westen印迹对其进行表达鉴定后将VH和VL序列插入该载体,获得VEGF的全长抗体表达载体pPICZαA-VH-CH-VL-CL;通过膜筛和ELISA进行菌株筛选,并对VEGF抗体表达阳性菌株进行小量表达和纯化,采用CCK-8法对其抑制人脐静脉内皮细胞(HUVEC)增殖的活性进行初步评价。结果:获得表达轻、重链的VEGF抗体表达载体,ELISA实验证明pPICZαA-VH-CH-VL-CL具有一定的VEGF抗原结合特性;体外增殖实验表明,该抗体可以以剂量依赖性抑制HUVEC增殖。结论:在毕赤酵母中表达、纯化了具有一定功能活性的VEGF全长抗体,为后续比较研究酵母糖基化改造对VEGF抗体的药效学和药代学的影响提供了基础。     

巴斯德毕赤酵母(P.pastoris)高密度发酵研究进展

高密度发酵已经成为提高毕赤酵母目的蛋白表达量的关键技术之一,而其中发酵工艺又是高密度发酵的一个重要因素。主要从巴斯德毕赤酵母遗传学特性、表达宿主菌、表达载体、外源蛋白的表达方面进行了阐述,并从毕赤酵母工程菌的选择、培养基的优化设计、发酵过程关键参数调控以及甲醇诱导等方面阐述毕赤酵母的高密度发酵。最后,提出了巴斯德毕赤酵母高密度发酵过程中存在的问题并进行展望。     

伪狂犬病病毒闽A株gE基因去信号肽片段在Pichia pastoris中的表达

伪狂犬病病毒囊膜糖蛋白E是一种在伪狂犬病根除计划中具有重要作用的糖蛋白.将伪狂犬病病毒闽A株gE基因去信号肽片段克隆到巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)表达载体pPICZαA中,获得的重组表达载体pPICZαA-FL电击转化野生型酵母菌SMD1168后,得到多株酵母工程菌SMD1168/pPICZαA-FL.经高浓度ZeocinTM筛选、表型鉴定、工程菌的诱导表达及表达产物的鉴定,最后得到高效表达gE基因去信号肽片段的酵母工程菌SMD1168/pPICZαA-FL-7.工程菌72 h培养上清的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳与蛋白质印迹结果显示,gE基因去信号肽片段表达产物大小约为80 ku,比预期的63.8 ku大.凝胶薄层扫描结合Bradford蛋白质总含量测定结果表明,表达产物占工程菌培养上清总蛋白的13.49%,表达量可达11.7 mg/L.间接ELISA结果表明重组表达产物具有良好的抗原性,能够有效地区分伪狂犬病病毒gE标准阳性与阴性血清.     

鸡碳酸酐酶4基因在毕赤酵母中的表达

[目的]通过毕赤酵母的表达获得鸡碳酸酐酶4(CAⅣ)蛋白。[方法]根据鸡CAⅣ的序列,结合毕赤酵母密码子的偏好性,合成CAⅣ基因。将CAⅣ基因克隆到pPICZαA真核表达载体,获得重组表达质粒pPICZαA-CAⅣ。将其电转毕赤酵母GS115后,获得重组毕赤酵母菌GS115/pPICZαA-CAⅣ。用终浓度为1%的甲醇对重组阳性菌进行诱导表达,通过SDS-PAGE和Westernblot法检测蛋白的表达,并用Ni离子亲和层析法对表达出的蛋白进行纯化。[结果]成功构建了表达载体pPICZαA-CAⅣ,转化重组酵母菌后可分泌出36kDa左右的CAⅣ蛋白,并通过Ni离子亲和层析法获得了单一性的目的蛋白CAⅣ。[结论]获得分子量约36kDa的鸡CAⅣ蛋白。     

重组人表皮生长因子在毕赤酵母中的表达与纯化及其复合可溶性微针的制备

目的:利用毕赤酵母X33表达重组人表皮生长因子(rhEGF),纯化后以透明质酸(HA)为基质制备rhEGF-可溶性微针贴片,以期增强rhEGF的透皮能力。方法:合成EGF-His编码基因,PCR扩增后连入pPICZαA质粒构建重组表达载体,线性化pPICZαA-hEGF-His载体后电转化毕赤酵母X33感受态,涂布高浓度博来霉素YPD平板,筛选高表达单克隆菌株;甲醇诱导表达,以硫酸铵沉淀及镍填料亲和层析方法纯化获得rhEGF;利用微模板浇铸法以HA为基质制备rhEGF-可溶性微针贴片,通过猪皮穿刺实验验证此贴片的穿透性及可溶性。结果:构建了pPICZαA-hEGFHis表达载体,通过筛选获得高表达X33菌株,经两步纯化后的EGF-His蛋白纯度约为90%;制备了rhEGF-可溶性微针贴片,此贴片能够穿透猪皮。结论:利用毕赤酵母表达并纯化获得高纯度的EGF-His蛋白;将EGF-His蛋白与微针技术相结合制备的rhEGF-可溶性微针贴片具有较好的穿刺性和溶解性。     

人内皮细胞抑制生长素在毕赤酵母中的高效表达

根据人胶原蛋白ⅩⅧNC结构域C末端编码内皮细胞抑制生长素 (Endostatin)的成熟多肽序列 ,人工合成了由毕赤酵母 (Pichiapastoris)中偏爱密码子组成的内皮细胞抑制生长素基因序列。该基因以N端融合的方式正确插入毕赤酵母诱导型表达载体pPICZαA中。通过电激将线性化的重组质粒转化到毕赤酵母SMD1 1 68细胞中 ,筛选获得表达具有生物活性的内皮细胞生长抑制素的高产菌株。在摇瓶发酵水平上 ,产量达到 80mg L。而利用生物反应器进行高密度发酵 ,Endostatin的产量可达 1 2 5mg L。纯化后的Endostatin具有抑制小鼠血管内皮细胞增殖的活性     

毕赤酵母工程菌高密度发酵研究与进展

毕赤酵母表达系统是近年来发展最为迅速的一种新型外源蛋白真核表达系统,被广泛应用于多种不同领域且成功表达了许多基因工程产品。高密度发酵技术已被广泛运用到毕赤酵母工程菌发酵工程当中。主要从毕赤酵母的表达常用菌株、载体及表型等方面介绍了其表达系统,从外源基因自身的特性、培养基的组成、温度、pH、溶氧量及补料流加策略方面阐述了对毕赤酵母高密度发酵的过程及蛋白质表达结果的影响,并对毕赤酵母工程菌高密度发酵进行了展望,为其今后的研究及应用提供借鉴。     

一种多拷贝毕赤酵母表达载体的构建及人脑源性神经营养因子的表达

利用PCR技术扩增出pPIC9K载体的HIS4 Kan序列片段 ,与pPICZα重组 ,构建结合了两个载体特点的适合体外构建多拷贝基因表达盒的毕赤酵母表达载体pPICZα1,改造后的载体含HIS4 Kan序列 ,能整合到酵母染色体上 ,具有筛选方便、外源基因多拷贝组建迅速、蛋白产物分泌表达和易纯化等优点。将人脑源性神经营养因子(hBDNF)的cDNA(35 7bp)克隆入载体pPICZα1,利用同尾酶BglⅡ、BamHⅠ不可逆连接方式 ,分别构建含有 1、2、3、6个拷贝hBDNF表达盒的重组表达载体 ,电击法转化毕赤酵母GS115菌株 ,用G4 18和Zeocin筛选转化子 ,筛选到的阳性转化子用 0 5 %甲醇诱导 ,获得分泌型表达。表达产物类似于天然神经营养因子单体大小、分子量约 14kD。多拷贝hBDNF表达盒的表达水平亦高于单拷贝hBDNF表达盒 ,ELISA和Westernblot检测表明 :表达的蛋白能与鸡抗人脑源性神经营养因子抗体特异结合 ,证实该表达蛋白具有hBDNF的免疫原性     

4Aβ_(15)基因在毕赤氏酵母中的分泌表达及初步纯化

以pQE4Aβ15为模板,PCR扩增4Aβ15基因,并克隆到pMD18T载体中.以之进一步构建了酵母表达载体pPICZα4Aβ15.通过电转化,重组质粒pPICZα4Aβ15被整合到毕赤氏酵母GS115基因组中.甲醇诱导GS115/pPICZα4Aβ15表达,得到重组蛋白.SDS-PAGE显示重组蛋白的分子质量为18 kD,而4Aβ15的分子质量理论值为8 kD,经Western blot和质谱分析证实重组蛋白为4Aβ15.毕赤氏酵母GS115/pPICZα4Aβ15工程菌发酵上清经60%饱和硫酸铵沉淀初步纯化,获得纯度为80%的重组4Aβ15.     

血红蛋白基因在产CBHⅡ毕赤酵母工程菌中的表达

目的:提高毕赤酵母工程菌P.pastoris-CBHⅡ液体发酵产纤维二糖水解酶(CBHⅡ)的能力。方法:分别构建了用于胞外及胞内表达透明颤菌血红蛋白(VHb)基因的毕赤酵母重组表达质粒pPICZαA-vhb与pPICZαA(-s)-vhb。通过电转化将两种质粒转化巴氏毕赤酵母重组菌体P.pastoris-CBHⅡ菌株,经过筛选分别获得可正确表达具有生物活性的VHb蛋白的重组菌株P.pastoris-CBHⅡ-vhb(胞内表达VHb)及P.pastoris-CBHⅡ-vhb(-s)(胞外表达VHb)。结果:摇瓶发酵实验表明,血红蛋白在贫氧条件下可促进CBHⅡ的分泌表达,培养液上清的CMC酶活分别从出发菌株P.pastoris-CBHⅡ的1.81U/ml提高到2.04U/ml(胞内表达VHb)与1.93U/ml(胞外表达VHb)。VHb蛋白胞内表达菌株比胞外表达菌株效果更明显。     

用毕赤酵母组成型分泌表达Canstatin-N

目的:用毕赤酵母的GAP启动子调控组成型表达Canstatin-N。方法:将canstatin-N基因重组于毕赤酵母表达载体pGAP9K的多克隆位点获得pGAP9K-can-N。用电转法将pGAP9K-can-N转化毕赤酵母GS115。筛选高G418抗性的克隆作为工程菌GS115(pGAP9K-can-N)。发酵GS115(pGAP9K-can-N)分泌表达Canstatin-N,用离子交换法纯化目标蛋白。结果:以葡萄糖为碳源,发酵48h分泌表达人血管能抑素蛋白56 mg/L。结论:用毕赤酵母的GAP启动子调控组成型表达的人血管能抑素蛋白具有诱发血管内皮细胞凋亡的生物活性。     

人Tumstatin在毕赤酵母中的表达和活性分析

利用PCR技术从重组质粒pET-3c-tum中扩增人tumstatin的cDNA片段,连入pPICZαA酵母表达载体,获得的重组质粒pPICZα-tum电激法转化毕赤酵母GS115。经表型鉴定、诱导表达筛选,得到可分泌表达人tumstatin的重组酵母转化子,表达蛋白质的相对分子量约30kD,表达量约25mg/L。表达上清经超滤浓缩和离子交换法初步纯化,所得产物具有免疫活性,能够抑制内皮细胞增殖,诱导其发生细胞凋亡,并能抑制鸡胚尿囊膜血管生成。     

猪卵透明带ZP3α真核表达载体的构建及体外瞬时表达

目的：构建猪卵透明带zP3α真核表达栽体,为探讨卵透明带DNA疫苗避孕疫苗奠定基础。方法：采用PCR法获得了去除N端信号肽序列和C端跨膜区序列的猪卵透明带ZP3α的cDNA序列片段,以专门用于发展DNA疫苗的质粒pVAX1为载体构建了真核细胞表达质粒pvAX1-pZP3α。通过脂质体转染将之导入HeLa细胞进行体外瞬时表达,然后采用RT—PGR和间接免疫荧光技术(IIF)检测pZP3α在mRNA水平的转录和蛋白质水平上的表达。结果：真核细胞表达质粒pVAX1-pZP3α构建成功,用RT-PCR和IIF技术检测到了pZP3α在HeLa胞中的转录与表达。结论：真核表达载体pVAX1—pzP3aα的成功构建和表达为研制开发有效的人用卵透明带DNA避孕疫苗奠定了基础。     

人防御素6基因的克隆、亚克隆及在酵母中的分泌表达

探讨人防御素6(HD-6)在毕赤酵母中表达的可行性,为进一步研究HD6的功能提供理论依据和实验基础。采用PCR方法,设计引物从cDNA文库中扩增出人α防御素6基因片段,并将其插入到克隆载体pMD-18T中,再与毕赤酵母表达载体pPICZαA重组,以得到重组的HD-6酵母表达载体pPICZαA/HD-6,并进行琼脂糖电泳和测序鉴定。再将构建好的毕赤酵母重组表达质粒pPICZαA/HD-6经SacⅠ线性化后,应用LiCl法转化毕赤酵母菌株GS115感受态中,Zeocin平板筛选,PCR鉴定转化子。经摇瓶发酵和甲醇诱导,SDSPAGE分析重组HD-6的表达。从cDNA文库中扩增出的HD-6基因片断大小正确;电泳和测序结果均证明已将此片段克隆到酵母表达载体pPICZαA内;线性化的重组质粒pPICZαA/HD-6成功转化进入毕赤酵母感受态中,PCR鉴定结果与预期相符;蛋白电泳证实重组HD-6在酵母中获得分泌表达。提示重组HD-6可以在毕赤酵母中实现分泌表达。