聚乙二醇修饰重组溶葡球菌酶的初步研究

目的:探讨聚乙二醇(PEG)修饰重组溶葡球菌酶(lysostaphin)的反应条件以及修饰后产物的纯化方法.方法:采用超声波细胞粉碎机进行菌体破碎,阳离子交换层析、疏水层析进行蛋白纯化;在不同条件下,将活化的单甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺丙酸酯(mPEG-SPA)与纯化后的lysostaphin反应,以单个PEG-Lysostaphin的比例为指标,用SDS-PAGE、MALDI-TOF-MS方法确定其在修饰产物中的所占比例;采用Sephacryl S-200分子筛凝胶层析法对修饰产物进行分离纯化.结果:mPEG-SPA修饰lysostaphin的反应条件为pH 8.0,温度4℃,lysostaphin与mPEG-SPA的质量比为1∶5,反应时间2.0h;反应产物经一步Sephacryl S-200分子筛凝胶层析纯化后,初步实现分离.结论:初步确定了聚乙二醇修饰lysostaphin的反应条件及修饰产物的纯化方法.     

聚乙二醇修饰重组人生长激素的初步研究

目的 探讨聚乙二醇(MW20kD)修饰重组人生长激素(rhGH)的反应条件以及修饰产物的纯化方法。方法在不同条件下,将聚乙二醇活性酯与rhGH反应,以单个PEG-GH的比例为指标,用SDS-PACE和薄层扫描方法,确定其在反应产物中所占的比例;采用CM-Sepharose FF离子交换和Sephacry 1S-200分子筛凝胶层析法对修饰产物进行分离纯化。结果聚乙二醇修饰rhGH的反应条件为pH8．0、rhGH与聚乙二醇的比例1：2(mg：mg)、反应时间2．0h;反应产物经两步纯化,所得的单个PEG-GH纯度大于95％。结论 初步确定了聚乙二醇修饰rhGH的反应条件和修饰产物的纯化方法。     

聚乙二醇-聚唾液酸嵌段聚合修饰尿酸酶

探索一种综合聚唾液酸(PSA)和聚乙二醇(PEG)优势的蛋白修饰方法。对纯化的聚唾液酸进行两步活化,先在非还原端氧化产生活性醛基,再加入胱胺形成活性巯基;活化的聚唾液酸(相对分子质量为3.4×104)和异基双功能的PEG(相对分子质量为3.5×103)形成嵌段聚合物,然后于4℃修饰尿酸酶。利用凝胶层析(Toyopearl HW-55F)对修饰后的尿酸酶进行纯化,收集相应峰进行化学法和SDS-PAGE电泳鉴定,经多角度激光光散射凝胶系统测定缀合物相对分子质量为5.214×105;相对于原始酶,修饰酶酶活保留率72.4%,体外热失活半衰期由115.5 h提高到231 h,对高温、酸碱、胰蛋白酶的耐受稳定性显著提高。     

ELP[Ⅰ]50标签在重组硫氧还蛋白分离纯化中的应用及PEG对其相变温度的影响

[目的]使用自行设计的类弹性蛋白(Elastin-like protein,ELP) ELP[Ⅰ]50作为非色谱纯化标签,分离纯化重组硫氧还蛋白(Thioredoxin,Trx),并研究聚乙二醇(Polyethyleneglycol,PEG)对ELP[Ⅰ]50-Trx相变温度(Inverse temperature transition,Tt)的影响.[方法]人工合成Trx基因,将其亚克隆到自行构建的表达载体pET28编码ELP[Ⅰ]50标签下游,转入大肠杆菌BLR(DE3)进行表达.融合蛋白表达后,采用可逆相变循环(Inverse transition cycling,ITC)分离纯化,并检测不同浓度PEG时的Tt值.[结果]成功表达、分离纯化出融合蛋白ELP[Ⅰ]50-Trx,检测出该蛋白浓度为25 μmol/L时,Tt为28.6℃;而当PEG的浓度为5％、10％、15％、20％时,Tt分别降至22.3℃、15.9℃、6℃、0℃.[结论]ELP[Ⅰ]50标签高效纯化重组蛋白具有操作简便、成本较低、易于扩大的优势,而PEG能降低蛋白的Tt值,进一步增强分离纯化效果,扩大使用范围,可望应用于分离纯化多种重组蛋白.     

高浓度氯苯优势降解菌的筛选及其降解酶的纯化

[目的]分离纯化出一株高浓度氯苯优势降解菌株,对其所产氯苯降解酶进行分离与纯化,为该菌株及其氯苯降解酶的研究提供理论参考.[方法]利用梯度富集培养技术和无菌滤纸片平板法分离菌株,通过形态特征及16S rRNA基因序列分析初步鉴定菌株,用气相色谱法测定培养液中氯苯浓度,以单位细胞氯苯降解率评价菌株对氯苯的降解能力,以氯苯降解率表示氯苯降解酶的活性.取纯化菌株的发酵酶液制备粗酶液,经硫酸铵梯度盐析、透析脱盐、DE-52离子交换层析、G-100凝胶层析和透析浓缩后,进行SDS-PAGE凝胶电泳检验酶的纯度并测定酶的分子量.[结果]从氯苯长期驯化的成熟期活性污泥中筛选到一株以氯苯为唯一碳源和能源的氯苯优势降解细菌LW13,该菌株在以2000 mg/L氯苯为唯一碳源的无机盐培养基中仍能正常生长,其单位细胞氯苯降解率可达1.37 ×10-10.扫描电镜观察到该菌株细胞大小约为2.3 ×0.8μm,长有数根端生鞭毛.16S rRNA基因序列相似性比较表明该菌株与Lysinibacillus fusiformis(溶藻菌)的相似性达95.5％.所纯化的氯苯降解酶为胞外酶,带正电荷,其分子大小约为57 kDa.整个纯化过程中酶纯化倍数化达8.0倍,酶活回收率达52.51％,酶量回收率达6.57％.纯化后的氯苯降解酶在30℃-55℃和pH在6.0-8.0之间都保持较高的酶活性,其最适反应温度和pH分别在40℃和pH8.0左右.[结论]所分离的氯苯优势降解菌属于Lysinibacillus属菌株,该菌株能有效降解高浓度(500-2000 mg/L)氯苯废水,通过逐级分离纯化,可获得氯苯降解酶纯酶,纯化指标符合分离纯化基本规律,纯化效果较为理想.     

紫色红曲霉Mp-21胞内次级代谢产物的分离纯化与活性研究

[目的]紫色红曲霉(Monascus purpureus)Mp-21胞内次级代谢产物的分离纯化与活性研究.[方法]通过综合运用多种色谱分离方法对次级代谢产物进行分离纯化,最后通过多种图谱数据对化合物进行结构的解析与鉴定.对分离纯化得到的单体化合物进行抗氧化与降血糖相关酶抑制活性的测定.[结果]从紫色红曲霉Mp-21胞内...     

一株纤维素降解菌的分离、鉴定及对 玉米秸秆的降解特性

[目的]获得高产纤维素酶细菌菌株,探讨以氨化预处理玉米秸秆为底物时的纤维素酶产酶特性及底物降解特性,探讨纤维素酶作用机理,提高玉米秸秆利用率.[方法]用LB培养基分离并纯化菌株,羧甲基纤维素钠培养基培养、刚果红染色进行初步筛选.考察氨化预处理对底物降解率、产酶能力的影响.通过形态特征观察及16S rRNA、Biolog鉴定菌株.[结果]分离到一株高效纤维素降解菌NH11,经鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis). 30℃、发酵5d时,预处理前后玉米秸秆降解率分别为14.24％和24.73％.30℃、pH 7.2时,处理组CMC酶活力峰值处为153.84 U/mL,FPA酶活力为197.24 U/mL,比未处理组分别高出11.45％和10.59％.[结论]NH11具有较高的纤维素酶产酶能力,氨化预处理能够提高菌株对玉米秸秆的降解率.该菌株在秸秆堆肥、制作食用菌培养基和制取反刍动物粗饲料方面具有很高的应用价值.     

溶葡球菌酶的定点突变与PEG巯基定点修饰

为了建立聚乙二醇 (PEG) 巯基定点修饰溶葡球菌酶的方法,并检验假定连接区的突变与修饰对酶活的影响,对溶葡球菌酶的假定连接区进行了巯基聚乙二醇定点修饰研究。通过分析溶葡球菌酶的结构特征,选择两个结构域之间的氨基酸 (133-154aa) 进行定点突变引入半胱氨酸残基。使用单甲氧基聚乙二醇马来酰亚胺 (mPEG-MAL) 进行定点修饰,对修饰后的酶进行纯化并测定酶活性。结果表明定点突变的半胱氨酸残基PEG修饰效率高、产物单一,运用简便的Ni2+-NTA柱亲和层析法实现了一步分离,获得了高纯度的目标蛋白,但在连接区进行定点突变及PEG定点修饰后的酶活有不同程度的降低,表明假定连接区部分位点的PEG修饰会对溶葡球菌酶的催化活性产生一定影响。     

聚乙二醇定点修饰重组人粒细胞集落刺激因子突变体的研究

研究了重组人粒细胞集落刺激因子突变体（rmhG-CSF）的聚乙二醇化修饰、分离纯化和活性鉴定。通过对人重组粒细胞集落刺激因子（rhG-CSF）第1,3,4,5,17位氨基酸进行突变,并在C末端加了一个半胱氨酸,获得了体外活性为原型rhG-CSF 150％以上的重组人粒细胞集落刺激因子突变体（rmhG-CSF）。然后用分子量为20kD的甲氧聚乙二醇马来酸酐（mPEG-Mal）修饰rmhG-CSF,反应混合物经离子交换和凝胶过滤柱纯化,得到纯化的聚乙二醇重组人粒细胞集落刺激因子突变体（PEG-rmhG-CSF）。SDS-PAGE电泳分析表明纯化后的PEG-rmhG-CSF的纯度大于95％,体外活性分析表明PEG-rmhG-CSF活性优于目前临床使用的聚乙二醇重组人粒细胞集落刺激因子（PEG-rhG-CSF,Neulasta^?）,药代动力学研究表明PEG-rmhG-CSF体内半衰期约为14h,比修饰前延长了7倍。     

重组人睫状神经营养因子的聚乙二醇化修饰简

目的：研究重组人睫状神经营养因子（rhCNTF）突变体的聚乙二醇（PEG）化修饰,对rhCNTF的PEG化产物进行初步分离纯化及相关生物活性检测。方法：采用分子生物学技术经点突变得到rhCNTF的突变体cNm通过实验设计研究CN10的最佳PEG化条件;采用分子筛层析方式对偶联产物进行初步纯化,最后用ELISA和小鼠体重增长抑制法检测PEG化后的CN。。蛋白的生物活性。结果：能运用mPEG—MAL对CN,。进行定点修饰,PEG化后用Superdex200能够分离CN10;PEG化后的CN10每2d腹腔注射1次,对小鼠体重的增长抑制率可达50％,与rhCNTF每天注射2次的体重增长抑制作用相当。结论：CN10蛋白在PEG化修饰后,其减重效应持续时间明显延长。     

8株动物源编码Stx2短尾噬菌体的生物学特性

[目的]对8株源自大肠杆菌O157编码Stx2毒素的噬菌体生物学特性进行研究.[方法]丝裂霉素C诱导8株大肠杆菌O157菌株释放噬菌体,采用PCR作初步鉴定,分离、纯化噬菌体基因组,随机引物法地高辛(DIG)标记stx2基因片段作为探针,对纯化的噬菌体采用Southernblot进行Stx2噬菌体再次鉴定,透射电子显微镜观察纯化的8株Stx2噬菌体的形态特征,通过限制性内切酶图谱分析,确定噬菌体的核酸类型和基因组大小、以及限制性内切酶酶切片段多态性,并分析噬菌体的蛋白质组成特征.[结果]Southern blot证实分离的8株噬菌体为Stx2噬菌体,电镜下观察的各株Stx2噬菌体形态一致,头部均为正六边形,尾部很短,属于短尾噬菌体科,各株噬菌体之间存在相同的蛋白结构模式,基因组为双链DNA,限制性内切酶片段长度表现出一定的多态性,噬菌体的基因组大小从48.0-65.3 kb不等.[结论]来源不同菌株的8株编码Stx2噬菌体均为短尾噬菌体,其蛋白结构模式一致,但基因组具有不同组成.     

超氧化物歧化酶化学修饰的初步研究

本文以三聚氰氯为活化剂,采用聚乙二醇法对超氧化物歧化酶进行化学修饰,得到了均一的聚乙二醇-SOD加合物。修饰酶活力为天然酶的75％,表明酶活性中心结构基本保持。 对修饰酶残留氨基的测定表明,近80％可滴定氨基参加了反应,且SOD骨架结构在修饰前后变化不大,可以推测聚乙二醇是连结在蛋白质表面上的。     

天山1号冰川底部沉积层产β-半乳糖苷酶低温菌株的系统发育分析及生理多样性

[目的]通过对天山1号冰川底部沉积层冻土中细菌的分离和产β-半乳糖苷酶低温菌株的筛选,了解天山冻土微生物的物种多样性,并对产β-半乳糖苷酶低温菌株的系统发育和生理多样性进行分析.[方法]以乳糖为主要碳源,X-Gal为显色剂,分离筛选出产低温β-半乳糖苷酶菌株.对细菌常规生理生化实验、最适生长温度、耐盐性、药物敏感性进行测定.根据16S rRNA基因序列初步确定产β-半乳糖苷酶低温菌种的系统进化地位,并采用BOX-PCR指纹图谱技术对16S rRNA基因高度同源性的菌株进一步区分.[结果]分离到90株可培养低温菌中25株可产β-半乳糖苷酶,其中76％为革兰氏阳性菌.依据生长温度,产酶菌株80％为嗜冷菌,20％为耐冷菌.在系统发育上,产酶菌株隶属于4个类群,其中肠球菌属(Enterococcus)占26％,短波单胞菌属(Brevundimonas)占22％,假单胞菌属(Pseudomonas)占13％.[结论]天山1号冰川底部沉积层冻土中产β-半乳糖苷酶的低温细菌具有比较丰富的物种和生理多样性.     

基于计算机模拟的蛋白质分离纯化实验

利用数学建模的方法首次提出了衡量分离纯化效果优劣的定量指标——纯化效益;建立了便于应用推广的聚乙二醇(polyethyleneglycol,PEG)和硫酸铵沉淀分离纯化模型,并以海芋过氧化物酶分离纯化为例,对模型进行求解、应用和检验,求解最优实验试剂用量.     

PEG-重组酵母尿酸酶结合物的基本特性研究

重组Candida utilis尿酸酶由含PET-Uricase表达质粒的重组E.coli JM109(DE3)经乳糖诱导表达,菌体破碎后依次经过硫酸铵沉淀、阴离子交换层析和凝胶过滤层析可以获得纯度95%的重组尿酸酶。还原性SDS-PAGE和HPLC测得其亚基表观分子量和天然分子量分别约为33 kDa和130 kDa。获得的纯酶与20 kDa (mPEG)2 -Lys-NHS在特定的条件下反应合成PEG-重组酵母尿酸酶结合物,考察了重组酵母尿酸酶PEG化前后的基本性质,结果显示PEG化尿酸酶的最适pH为7.5,较修饰前下降了1个pH单位,酸碱稳定范围与修饰前类似,都在pH 6-10范围内稳定;修饰前后最适温度均为40℃,重组酵母尿酸酶的热稳定性和抗蛋白酶水解能力较PEG修饰前有较大提高;PEG化尿酸酶可保留修饰前酶活力的87.5%;在最适条件下,PEG-尿酸酶结合物的Km为3.57×10-5 mol/L,而修饰前测得的Km为3.91×10-5 mol/L。研究结果为深入探讨PEG化尿酸酶的结构与功能奠定了基础。     

火龙果致腐菌的分离鉴定及生物拮抗防腐措施

[背景]红心火龙果在常温下贮藏3 d鳞片就会出现黄化、萎蔫、果柄发霉,贮藏8d果实腐烂率高于55％,贮藏16 d果实腐烂率达95.5％以上.[目的]对红心火龙果主要致腐微生物进行分离鉴定,并筛选出防腐效果最佳的拮抗菌株.[方法]采用传统纯培养法对红心火龙果的致腐微生物进行分离纯化;通过致腐菌回接火龙果试验,找出主要致腐...     

枯草芽孢杆菌BS-26菌株纤溶酶的性质分析及活性组分的分离纯化

[目的]溶栓疗法是血栓性疾病安全且有效的治疗手段,从微生物中寻找溶栓药物是一种理想有效的途径,枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)BS-26菌株发酵液具有很强的体外纤溶活性,本文分析了发酵液中纤溶酶的性质并对活性组分进行了分离纯化.[方法]利用纤维蛋白平板法检测纤溶酶活性,利用硫酸铵分级盐析、DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析和聚丙烯酰胺制备电泳等方法,进行分离纯化.[结果]此菌株产生的纤溶酶在50℃以下和pH5.0～11.0范围内具有较好的稳定性,最适作用温度为42℃;最适pH值为9.0;Mg2 、Ca2 对此酶有明显的激活作用,而Cu2 能完全抑制酶的活性;174.2μg/mL的苯甲基磺酰氟、1000μg/mL的鸡卵类粘蛋白和1000μg/mL大豆胰蛋白酶抑制剂能完全抑制酶活性,初步说明此酶属于丝氨酸蛋白酶类;体外溶纤作用表明,该酶溶解纤维蛋白的方式是直接溶解,而不是通过激活纤溶酶原.从该菌株的发酵液中获得了一种纤溶酶组分,比活力达8750 U/mg,回收率为3.2%,所获得样品纯度相对于发酵液提高了41倍,该酶在SDS-PAGE中是单肽链蛋白,分子量为32 kDa.[结论]获得了一种纤溶酶的单一组分,为纤溶酶发酵产品的大规模纯化及进一步研制和开发新的溶栓药物提供重要理论依据.     

双链聚乙二醇与超氧化物歧化酶共价结合物的理化和免疫学性质

用三聚氯氰活化单甲氧基聚乙二醇,得到了双链聚乙二醇(PEGm₂).以PEGm₂修饰牛血Cu,Zn-SOD,得到了氨基修饰率为30％,残余活力为80％的纯PEGm₂-SOD.修饰酶的荧光光谱及圆二色谱均有改变;盐酸胍变性及胃蛋白酶水解实验结果表明,修饰酶的稳定性高于天然酶;免疫学实验表明,与天然酶比较,修饰酶的免疫原性及抗原抗体反应性大为降低.     

蛋白质药物的聚乙二醇修饰

聚乙二醇被广泛应用于蛋白质药物的化学修饰,修饰后的蛋白质药物的性质发生多方面变化,如:增加了此类药物的溶解度和稳定性,耐酶水解的能力增强,减弱或消除免疫原性,增加药物在体内的半衰期等。近年来,聚乙二醇修饰剂的种类和修饰方法发展较快,蛋白质分子上的氨基、巯基、羧基均成为化学修饰的研究对象。本文综述了聚乙二醇修饰的原理与方法,修饰方法的比较与优化,修饰后产品的鉴定与检测。     

限制性内切酶Mlu I蛋白及其硒代衍生物的制备

[背景]限制性内切酶Mlu I是一种常用的工具酶,在分子生物学领域发挥着重要的作用,其三维结构尚未被解析.[目的]在大肠杆菌中克隆表达、纯化重组Mlu I蛋白及其硒代蛋白,并进行结晶条件的研究.[方法]构建重组表达载体pET28b-Mlu I,在大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中诱导表达,利用亲和层析和凝胶过滤层析...