家蚕Bms3a基因真核表达载体的构建及其在家蚕细胞和蚕体中的表达

Bms3a基因可能在家蚕Bombyx mori抗病或细胞凋亡中有一定的作用。将融合有绿色荧光蛋白的Bins3a基因克隆到杆状病毒转移载体pFastBac1中获得了pFastBac-IE1-Bms3a-EGFP真核表达载体,利用杆状病毒(Bac-to-Bac)表达系统筛选重组杆状病毒,以重组病毒感染家蚕BmN细胞和五龄幼虫,分别在感染24h和48h检测到有绿色荧光蛋白的表达,Western blot证明表达的融合蛋白在相对分子量约57kD处出现特异条带,与预计的蛋白理论值相符。结果表明BmS3A-EGFP融合蛋白在家蚕细胞BmN及幼虫体中得到高效表达。研究结果为进一步研究BmS3A蛋白的功能奠定了基础。     

静水椎螺乙酰胆碱结合蛋白在Bac-to-Bac系统中的表达、纯化与结晶

表达、纯化静水椎螺(Lymnaea stagnalis)乙酰胆碱结合蛋白(Ls-AChBP)并得到晶体。将静水椎螺乙酰胆碱结合蛋白cDNA序列克隆到表达载体pFastBac1上,构建了重组表达质粒pFastBac1-Ls-AChBP-His,经重组子筛选,得到重组杆状病毒质粒Bacmid,采用CellfectinⅡ脂质体,把带有外源基因的杆状病毒质粒Bacmid转染到昆虫细胞中,经镍柱和凝胶色谱柱对重组蛋白进行纯化得到五聚体,并用机器人进行结晶筛选获得其蛋白晶体。重组蛋白Ls-AChBP在Bac-to-Bac表达系统中得到高效表达并被纯化,结晶筛选得到晶体。     

杆状病毒AcMNPV p48基因在昆虫细胞中的表达

【目的】p48(ac103)基因在昆虫杆状病毒中高度保守,暗示其具有重要的生物学功能。为了研究该基因的功能,我们首先对该基因的表达特征进行描述。【方法】以杆状病毒代表种——苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(Autographa californica multiple nucleopolyhedrovirus,AcMNPV)的p48基因为研究对象,利用Bac-to-Bac杆状病毒表达载体系统分别构建了在P48蛋白N-端和C-端融合HA-标签,并且携带绿色荧光蛋白基因和多角体蛋白基因的重组Bacmid。将重组Bacmid转染Sf9细胞,收集含病毒的上清去感染Sf9细胞,在感染后不同时间点收集细胞进行SDS-PAGE电泳,利用商业化的HA抗体进行Western blot分析以检测融合蛋白在昆虫细胞中的表达情况。【结果】用C-端融合HA-标签的重组病毒感染细胞后12h即可检测到一条43kDa左右、能与HA抗体发生特异性结合的蛋白条带,该特异性蛋白的表达一直持续到病毒感染后96h。从感染后48h起一直到96h,均能检测到另外一条约26kDa的蛋白条带也能与HA抗体发生特异性结合。在N-端融合HA-标签的重组病毒感染的细胞中没有检测到与HA抗体特异结合的蛋白。【结论】结果表明,p48基因是个晚期基因,在病毒感染的晚期表达,并且该蛋白在昆虫细胞中表达时N-端可能被剪切。     

尼帕病毒融合蛋白、受体结合蛋白的表达及特异性高免血清制备

尼帕病毒膜融合蛋白F和受体结合蛋白G在病毒感染和诱导机体产生保护性免疫中起重要的作用。通过PCR扩增获得尼帕病毒F1和G基因片段(均去掉信号肽和跨膜区),克隆至原核表达载体,IPTG诱导大肠杆菌表达目的蛋白,Western blot表明重组F1、G蛋白与兔抗尼帕病毒血清具有良好的反应原性;同时将F1和G基因克隆至经改造过的杆状病毒表达载体,获得了含有目的基因的重组杆状病毒,接种sf9单层细胞,间接免疫荧光检测表明F1、G蛋白在杆状病毒中正确表达,并与抗尼帕病毒血清具有良好的反应原性。以纯化原核表达的F1、G蛋白免疫兔获得了抗F1和抗G重组蛋白的特异血清,Western blot和间接免疫荧光检测表明所制备的血清具有特异性。试验所表达的抗原和制备的特异血清可用于尼帕病的诊断。     

利用昆虫-杆状病毒表达系统表达人乳头瘤病毒16/18/33/58亚型L1蛋白

目的:通过昆虫-杆状病毒表达系统获得人乳头瘤病毒(HPV)16/18/33/58亚型的主要衣壳蛋白L1。方法:克隆了HPV16/18/33/58亚型的L1蛋白基因,并采用密码子优化策略进行改造(记为HPV16/18/33/58亚型mL1),将优化基因片段插入pFastBac Dual载体获得重组载体,转化大肠杆菌DH10Bac感受态细胞后得到重组Bacmid,转染昆虫Sf9细胞,Western印迹和SDS-PAGE检测重组蛋白的表达。结果:获得了表达HPV16/18/33/58亚型mL1蛋白的重组杆状病毒;Western印迹和SDS-PAGE分析表明该重组杆状病毒感染昆虫Sf9细胞后表达mL1蛋白,且mL1蛋白主要分布在细胞中;优化了蛋白表达时间和感染复数,获得目的蛋白mL1的高效表达。结论:多个亚型HPV L1蛋白的克隆表达,为中国优势血清型疫苗的研制奠定了基础。     

蛛丝蛋白基因在大肠杆菌中表达研究

利用大腹园蛛基因组文库筛选获得一段693 bp基因片段,经分析该段基因处于鞭毛状丝基因重复区域,且其中包含了一个完整的重复框架。通过基因密码子优化,在其3′和5′端分别融合蛋白质亲和层析标签,克隆于pET30LIC表达载体中,在不同的大肠杆菌中进行表达试验。实验结果显示:经过密码子优化,融合目的蛋白基因在BL21(DE3)中得到了高效表达,产量达到25~30mg/L,纯化产物纯度达90%以上。SDS-PAGE和W estern-b lotting检测目的融合蛋白均与预期蛋白大小一致。     

甲型流感病毒核蛋白在大肠杆菌中的可溶性高效表达与纯化

为了在大肠杆菌中高效表达甲型流感病毒A/京科/30/95(H3N2)核蛋白NP,以便对原核表达的NP蛋白进行免疫原性研究,本研究通过密码子优化及全基因合成等方法,将3种形式的NP基因:与6×His标签融合的NP基因NP(His)、非融合的野生型NP基因NPwt及非融合的按大肠杆菌优势密码子改造的基因NP(O)分别插入原核表达载体pET-30a,构建了表达3种形式NP基因的3种原核表达质粒并研究不同质粒中NP蛋白的表达形式、条件、纯化工艺及抗原性。限制性酶切反应与测序表明,三种形式的NP基因均正确插入原核表达质粒pET-30a;SDS-PAGE凝胶电泳显示,三种形式的NP基因均能在大肠杆菌中表达,NP(O)基因的表达量最高;在不同温度诱导条件下,NP蛋白呈现可溶性表达,NP(O)基因可溶性高效表达的条件为:T=25℃,t=10 h;经阴离子交换和凝胶过滤层析两步纯化,可溶性表达的NP蛋白纯度可达90%;Western blot检测显示,纯化的NP能与流感病毒A/PR/8/34(H1N1)株感染小鼠的血清发生特异性结合。这些结果表明,非融合表达的密码子优化甲型流感病毒NP蛋白能在大肠杆菌中高效表达和纯化,同时保持良好的免疫反应活性。     

诱发血管瘤型J亚群禽白血病病毒gp85基因的克隆与表达

2007年7月至11月,中国开产前后的商品海兰褐蛋鸡群大面积暴发血管瘤,造成巨大经济损失。将病料接种DF1细胞,通过PCR和间接免疫荧光(IFA)确定此次暴发的血管瘤为J亚群白血病病毒(ALV-J)感染引起。从患病鸡群中分离到5株ALV-J(前4株已经报道),将第5株病毒命名为WS0705。为研究该毒株抗原性的特点,用PCR方法扩增出gp85基因,并克隆进pMD18-T载体进行测序。氨基酸系统进化树分析显示WS0705与英国ALV-J原型毒株HPRS-103同源性最高。从已构建的质粒pMD18-T-WS0705gp85中酶切回收gp85基因,构建重组转移载体pFastBacH Tb-WS0705gp85。利用Bac-to-Bac表达系统获得了重组杆状病毒rBac-WS0705gp85。间接免疫荧光和Western blot检测WS0705gp85基因的表达产物。间接免疫荧光显示,构建的重组杆状病毒感染的Sf9细胞呈现明显的强阳性反应;Western blot分析,重组病毒感染的Sf9细胞蛋白显示出约35kD的阳性条带。结果表明,WS0705gp85基因在Sf9细胞中得到良好的表达,并且其编码产物完全可以被外源性ALV-J的特异性单抗JE9识别,进一步证明本次暴发血管瘤的病原为ALV-J,并为进一步开发ALV-J相关诊断产品奠定了基础。     

人类免疫缺陷病毒1型gp140包膜蛋白三聚体在哺乳动物细胞中的高效表达及其性质鉴定

本研究目的是通过优化1型人类免疫缺陷病毒(HIV-1)gp140编码基因的密码子和克隆设计,从而实现在293T哺乳动物细胞中高效表达,并对纯化获得的gp140蛋白进行抗原性质鉴定。在本研究中选择HIV-1B亚型NL4-3全基因序列为模板进行gp140克隆构建,通过密码子优化、信号肽替换、增加柔性linker、三聚体折叠序列等方法优化设计。通过HIV-1转录反式激活因子tat共转HEK293T细胞进行gp140蛋白表达,采用镍柱纯化。SDS-PAGE、Western blot、ELISA、负染电镜等结果显示目的蛋白纯度高于70%,每升培养基可获得0.5mg gp140蛋白,并且具有良好的抗原活性,电镜下呈现三聚体结构。通过弗氏佐剂与目的蛋白混合免疫Balb/c小鼠,检测小鼠免疫血清显示gp140蛋白能有效刺激机体产生免疫应答。本研究通过优化表达获得B亚型HIV-1NL4-3gp140蛋白,为HIV-1病毒包膜蛋白结构和重组疫苗研究奠定基础。     

密码子优化型HPV16L1基因在两种昆虫细胞中的表达

目的:提高16型人乳头瘤病毒（HPV16）L1基因在杆状病毒昆虫细胞中的表达水平,为研制预防性HPV疫苗奠定基础。方法:根据昆虫细胞密码子偏性对野生型HPV16L1基因进行改造,利用Bac-to-Bac表达系统获得重组杆状病毒,感染昆虫细胞Sf9和High Five。Western blot鉴定表达产物;电镜下观察病毒样颗粒形成。利用ELISA法评价HPV16L1基因的优化效果,探讨L1蛋白表达的最佳条件。结果:在相对分子质量56kDa处出现HPV16L1的特异性条带;电镜下可见病毒样颗粒在昆虫细胞的核内形成;优化型HPV16L1基因的表达水平显著高于野生型。High Five细胞表达的最佳条件为MOI=10,表达时相72h,其L1蛋白表达量至少比Sf9细胞高3倍。结论:密码子优化技术确实能够促进HPV16L1蛋白的高效表达,而High Five细胞表现出的显著优势尤其值得关注。     

基因修饰对鸡新城疫病毒F48E9株HN基因DNA疫苗表达效力的影响

DNA疫苗的免疫效果与抗原基因的表达量和免疫原性有直接关系, 为了提高目的基因的表达量, 本研究对NDV F48E9株的HN基因进行了修饰, 对修饰前后HN基因表达水平进行了比较。利用分子生物学软件将NDV F48E9株的HN基因的密码子全部替换为鸡体内偏嗜性密码子, 同时在HN基因的5′端加上同样已替换密码子的禽流感病毒HA蛋白信号肽序列以期望提高目的蛋白在细胞中的表达。修饰后HN基因命名为SoptiHN, 剔除信号肽的HN基因命名为optiHN。将SoptiHN、optiHN和F48E9株的HN基因分别克隆到真核表达载体pVAX1和含有多个鸡体内最适免疫刺激序列CpG-ODN的载体pVAX1-CpG中, 将他们分别命名为pV-SoptiHN、pVC-SoptiHN、pV-optiHN、pVC-optiHN和pV-HN、 pVC-HN, 用这些质粒转染293T细胞, 48小时后间接免疫荧光和Western blotting检测细胞中瞬时表达的HN蛋白。结果显示, 与未经修饰的HN基因相比, 修饰后的HN基因体外瞬时表达水平明显提高, 并且密码子优化与添加信号肽序列这两种途径都可以提高HN基因的体外表达量。     

基因修饰对鸡新城疫病毒F48E9株HN基因DNA疫苗表达效力的影响

DNA疫苗的免疫效果与抗原基因的表达量和免疫原性有直接关系, 为了提高目的基因的表达量, 本研究对NDV F48E9株的HN基因进行了修饰, 对修饰前后HN基因表达水平进行了比较。利用分子生物学软件将NDV F48E9株的HN基因的密码子全部替换为鸡体内偏嗜性密码子, 同时在HN基因的5′端加上同样已替换密码子的禽流感病毒HA蛋白信号肽序列以期望提高目的蛋白在细胞中的表达。修饰后HN基因命名为SoptiHN, 剔除信号肽的HN基因命名为optiHN。将SoptiHN、optiHN和F48E9株的HN基因分别克隆到真核表达载体pVAX1和含有多个鸡体内最适免疫刺激序列CpG-ODN的载体pVAX1-CpG中, 将他们分别命名为pV-SoptiHN、pVC-SoptiHN、pV-optiHN、pVC-optiHN和pV-HN、 pVC-HN, 用这些质粒转染293T细胞, 48小时后间接免疫荧光和Western blotting检测细胞中瞬时表达的HN蛋白。结果显示, 与未经修饰的HN基因相比, 修饰后的HN基因体外瞬时表达水平明显提高, 并且密码子优化与添加信号肽序列这两种途径都可以提高HN基因的体外表达量。     

GII型诺如病毒VP2蛋白在昆虫细胞中的表达与定位研究

【目的】利用杆状病毒表达系统表达诺如病毒(GenegroupⅡ)VP2蛋白,分析其亚细胞定位,为深入研究VP2蛋白的功能奠定基础。【方法】设计可扩增完整ORF3基因片段的引物P1和P2,在下游引物中引入6×His标签的编码序列,从质粒pMD-ORF3中克隆了含有6×His编码序列的ORF3基因,与pFastBac1载体连接,构建重组质粒pFB-ORF3,转化DH10Bac感受态细胞获得重组杆状病毒基因组Bac-ORF3,脂质体介导转染sf9昆虫细胞获得表达VP2蛋白的重组杆状病毒Ac-VP2,感染sf9细胞后,收集病变细胞,采用抗6×His标签的单克隆抗体作为一抗进行Western blot与间接免疫荧光实验鉴定。【结果】Western blot实验证实Ac-VP2感染的sf9细胞在约29 kD处出现特异性条带;间接免疫荧光实验证实Ac-VP2感染的sf9细胞出现特异性绿色荧光,并且VP2主要定位于sf9的细胞核与细胞膜。【结论】诺如病毒VP2蛋白在Ac-VP2感染的sf9细胞中获得成功表达,并且主要定位于sf9细胞的细胞核与细胞膜。     

稀有密码子影响人RNaseH-Apaf1融合蛋白原核表达

通过限制性内切酶克隆法构建两个pET-28a-TAT-RNaseH-Apaf1重组质粒,其中一个质粒经过稀有密码子的优化。将两个重组质粒分别转化原核表达宿主菌BL21(DE3)和Transetta(DE3),通过SDS-PAGE观察相应融合蛋白诱导表达的情况,并用His标签抗体和Apaf1抗体通过Western Blotting鉴定诱导蛋白。菌液PCR和测序证明经稀有密码子优化和未经稀有密码子优化的人源RNaseH-Apaf1序列成功重组到pET-28a-TAT载体中;经稀有密码子优化的重组质粒成功地在大肠杆菌宿主菌中表达RNaseH-Apaf1融合蛋白,并用Western Blotting检测到该融合蛋白。结果表明,稀有密码子可影响人RNaseH-Apaf1融合蛋白的原核表达。     

HBV pre-c-Fc融合蛋白在杆状病毒表达系统中的表达及其生物学活性研究

目的:在杆状病毒表达系统中表达融合蛋白乙型肝炎病毒前C蛋白-小鼠IgG Fc蛋白(HBV precore protein-mouse IgG Fc,HBV pre-c-Fc),并鉴定其免疫原性。方法:目的基因HBV prec-Fc连接到pFastBac1载体,获得的pFastBac1-HBV pre-c-Fc质粒转化DH10Bac感受态,通过Tn7转座子将目的基因转座到Bacmid中,得到Bacmid-HBV pre-c-Fc穿梭载体,脂质体包被后转染Sf9昆虫细胞获得P1代病毒,重复转染Sf9获得高滴度病毒。收集细胞上清超滤后通过Protein G亲和层析柱纯化得到目的蛋白HBV pre-c-Fc。纯化的蛋白大腿内侧肌肉注射免疫BALB/c小鼠并检测血清中乙型肝炎病毒核心蛋白抗体产生量。结果:HBV pre-c-Fc在昆虫细胞中成功表达,纯化后蛋白纯度达90%以上,蛋白产量约为3.03mg/L,纯化蛋白能有效刺激BALB/c小鼠产生特异抗体。结论:成功地在杆状病毒表达系统中表达了具有免疫原性的HBV pre-c-Fc蛋白,为生产乙肝治疗性疫苗奠定了基础。     

猪瘟病毒E2基因在昆虫细胞/杆状病毒中的表达

目的利用昆虫细胞/杆状病毒系统表达猪瘟病毒(CSFV)E2蛋白,用于E2蛋白功能、开发CSF新型疫苗以及建立相关血清学诊断方法等研究。方法采用RT-PCR扩增CSFV E2基因,将PCR产物克隆到pGEM-T-Easy载体,将该基因插入到pFast-BacHT A载体中,构建重组转座载体后转化DH10Bac感受态细胞,获得重组Bacmid质粒后转染sf9昆虫细胞,传毒3代,对表达蛋白进行Western-blot及免疫组化鉴定。结果成功克隆CSFVE2基因,其核苷酸序列为1119 bp。SDS-PAGE电泳结果显示表达E2蛋白相对分子质量约为43×103,Western-blot和免疫组化结果证实表达蛋白能够被CSFV标准阳性血清识别。结论在Bac-to-Bac杆状病毒系统中的成功表达了CSFV E2蛋白,与CSFV标准阳性血清具有较好的反应性。     

金特异性结合短肽介导的重组杆状病毒与胶体金构成的纳米复合体

纳米金在生物探针方面的应用技术是重要的研究方向, 这一技术的关键在于纳米金与生物分子有效的结合, 本文通过基因重组策略, 研究杆状病毒表面展示技术与金特异结合肽介导的固定化方法联用以构建生物-无机复合材料的可行性。利用Bac-to-Bac杆状病毒表达系统将合成的金特异结合肽基因融合到杆状病毒BmNPV囊膜糖蛋白gp64的N端信号肽与成熟蛋白之间构成转移质粒载体, 经过转座得到重组穿梭质粒pFB-gp64-Au, 转染Sf9昆虫细胞后收获多角体启动子控制下表达融合蛋白的重组AcMNPV。同时采用硼氢化钠还原法制备得到胶体金, 进行组建病毒 胶体金复合结构的初步研究。结果表明, 成功构建的重组穿梭质粒转染细胞后得到囊膜表面经金无机结合肽修饰的AcMNPV重组病毒, 并通过透射电子显微镜(transmission electron microscopy, TEM)观察到由金特异结合肽所介导的病毒 胶体金的复合结构。这项研究有助于进行生物-无机复合体系构建及纳米材料在生物学领域应用的研究。     

人诺如病毒衣壳蛋白的密码子优化及在昆虫细胞中的表达

诺如病毒是当前在中国引起腹泻的主要人类杯状病毒,其中GGII4、GGII1和GGII3等为主要的流行遗传型。为了提高诺如病毒衣壳蛋白的表达量,我们将其编码基因按杆状病毒喜用密码子进行了优化设计和人工合成。以杆状病毒为载体,在昆虫细胞Sf9中对密码子优化后的诺如病毒GGII1、GGII3、GGII4和GGII7型衣壳蛋白基因进行了表达。结果显示,与野生型基因相比,经过密码子优化的基因在昆虫细胞中的表达水平得到明显提高,并可装配成病毒样颗粒。重组杆状病毒感染Sf9细胞72h表达量达到高峰。这些结果的取得,为我国人杯状病毒免疫学检测试剂和疫苗的开发打下了基础。     

人诺如病毒衣壳蛋白的密码子优化及在昆虫细胞中的表达

诺如病毒是当前在中国引起腹泻的主要人类杯状病毒,其中GGⅡ4、GGⅡ1和GGⅡ3等为主要的流行遗传型.为了提高诺如病毒衣壳蛋白的表达量,我们将其编码基因按杆状病毒喜用密码子进行了优化设计和人工合成.以杆状病毒为载体,在昆虫细胞Sf9中对密码子优化后的诺如病毒GGⅡ1、GGⅡ3、GGH4和GGⅡ7型衣壳蛋白基因进行了表达.结果显示,与野生型基因相比,经过密码子优化的基因在昆虫细胞中的表达水平得到明显提高,并可装配成病毒样颗粒.重组杆状病毒感染Sf9细胞72h表达量达到高峰.这些结果的取得,为我国人杯状病毒免疫学检测试剂和疫苗的开发打下了基础.