肝癌相关抗原SMP30重组基因的构建、表达及分子伴侣共表达系统的探索

旨在通过应用基因工程的方法构建、表达和纯化肝癌相关抗原SMP30,研究共表达分子伴侣提高基因工程蛋白表达的可溶性及效率。PCR扩增SMP30 cDNA序列,用基因工程技术构建重组表达质粒,转化E.coliBL21(DE3)pLysS宿主菌。表达蛋白经Ni-NTA亲和柱纯化获得HIS-SMP30融合蛋白;分别将4种表达不同分子伴侣的质粒(pG-KJE8、pGro7、pKJE7、pTf16)转入E.coliBL21(DE3)中;然后再将重组质粒转入含有分子伴侣质粒的细胞中,进行分子伴侣与重组质粒的共表达,SDS-PAGE检测目的蛋白的表达量与可溶性分析。经优化表达条件后,目的蛋白以包涵体形式表达,目的蛋白占总蛋白的60%以上;纯化后纯度高达95%以上;诱导共表达后,目的蛋白在上清含量极少,不到总表达目的蛋白的10%。成功构建出高效表达的SMP30重组质粒;加入到诱导表达体系中的4种分子伴侣质粒不能有效的促进可溶性蛋白的表达,pTf16共表达系统能增加目的蛋白表达量。     

RF克隆结合巢式PCR构建金黄色葡萄球菌组氨酸蛋白激酶AgrC表达载体

AgrC蛋白是位于金黄色葡萄球菌细胞膜上的组氨酸激酶,能够感受细胞外的化学信号并将信号传递到细胞内,进而调控细胞内与致病性相关的一系列基因的表达.利用无限制克隆法(RF克隆),并结合巢式PCR成功构建了AgrC表达载体pET-28a-AgrC.将表达载体电转入大肠杆菌中,并利用IPTG进行诱导表达AgrC蛋白.再经过低温超高压破碎、超高速离心、金属螯合层析与尺寸排阻层析等过程,分离纯化得到AgrC蛋白.     

美洲拟鲽抗菌肽Pleurocidin在大肠杆菌中的高效分泌表达及优化

为在大肠杆菌中分泌表达Pleurocidin,并提高融合蛋白的分泌效率,将Pleurocidin基因和Cherry DNA序列通过平末端连接融合,再将融合基因整合到p ET22b(+)载体中,转化大肠杆菌BL21(DE3);乳糖诱导表达。成功构建含p ET22b(+)-CP重组质粒的基因工程菌,用乳糖诱导获得高效表达。在诱导16 h时加入甘氨酸可以显著提高融合蛋白Cherry-Pleurocidin的分泌效率。用稀盐酸水解融合蛋白的酸敏感位点,再进一步分离纯化即得到r-Pleurocidin,其对大肠杆菌DH5α和枯草芽孢杆菌BS168具有明显的抑菌活性。结果表明成功构建了高效表达Pleurocidin的大肠杆菌基因工程菌,获得有活性的r-Pleurocidin。     

大肠杆菌yfiF基因原核表达系统构建、表达条件优化及蛋白纯化

[目的]构建大肠杆菌功能未知基因yfi F的原核表达系统,对诱导表达条件进行优化,并纯化表达的可溶性Yfi F融合蛋白。[方法]使用p ET16b表达质粒构建p ET16b-yfi F原核表达载体,转化大肠杆菌BL21,IPTG诱导表达Yfi F融合蛋白,对IPTG加入时机、终浓度及诱导时间进行优化,并使用镍柱纯化裂菌上清液中的可溶性Yfi F融合蛋白。[结果]构建了p ET16b-yfi F重组质粒,IPTG诱导表达Yfi F融合蛋白,最佳诱导条件为细菌生长至OD600值为1时加入IPTG,终浓度为0.1 mmol/L,诱导9 h。裂菌上清液中的可溶性Yfi F融合蛋白纯化后浓度为209μg/ml。[结论]成功构建了yfi F的原核表达系统,优化了诱导表达条件,可溶性Yfi F融合蛋白得到纯化。     

艰难梭菌毒素A原核表达及重组蛋白纯化

目的构建艰难梭菌(Clostridium difficile,C.difficile)毒素A羧基末端原核表达载体,优化诱导表达条件及纯化重组蛋白。方法利用聚合酶链式反应扩增C.difficile毒素A羧基末端基因序列,并将此序列转入pET-28b载体,构建pET-28b-tcdA重组表达载体,并将表达载体转化到BL21(DE3)感受态大肠埃希菌细胞中,分别在不同条件下进行诱导表达,获得最佳诱导表达条件后进行大量表达,最后用Ni柱对重组蛋白进行亲和纯化,得到纯化后的重组蛋白。结果成功构建了pET-28b-tcdA重组表达载体,其重组蛋白表达最佳诱导条件:菌液吸光度值取0.6、温度取25℃、IPTG终浓度取1.0mmol/L、诱导时间取10h。蛋白纯化咪唑磷酸盐洗脱液最佳浓度取200mmol/L。结论成功构建pET-28b-tcdA重组表达载体,在大肠埃希菌BL21(DE3)中可以有效表达,并获得高浓度重组蛋白,为进一步制备TcdA适配子奠定了一定实验室基础。     

重组猪源胰蛋白酶原的构建、表达与活性分析

目的：构建、表达重组猪源胰蛋白酶原,并对其进行分离纯化和酶活性分析。方法：利用大肠埃希菌表达系统（pET-28a,宿主菌BL21 DE3）优化天然猪源胰蛋白酶原基因,经乳糖诱导表达重组胰蛋白酶原蛋白,采用阴离子交换色谱法分离纯化,以SDS-PAGE 电泳鉴定目标蛋白,以紫外分光光度法检测重组蛋白的酶活力。结果：测序结果表明,重组猪源胰蛋白酶原基因工程菌构建成功,SDS-PAGE检测显示目的蛋白条带位置与标准猪源胰蛋白酶条带位置一致,且酶活力可达513.09 U?mg-1。结论：成功获得了重组猪源胰蛋白酶原,且酶活力较好,为进一步研究生产提供了基础。     

痢疾志贺菌侵袭素IpaC的原核表达及纯化复性

目的为进一步研究痢疾志贺菌侵袭素IpaC蛋白的侵袭活性,必须先获得IpaC重组融合蛋白。方法将IpaC基因亚克隆至表达载体pET-24α(+)中,转化至E.coli BL21(DE3)表达宿主菌中,采用IPTG优化诱导表达,然后纯化复性重组蛋白。结果重组蛋白最佳表达条件为0.50mmol/L IPTG、30℃诱导6h,获得分子量约为33kDa的IpaC重组蛋白。Western blotting证实了重组蛋白的特异性。IpaC重组蛋白主要以包涵体形式在宿主菌中表达,通过纯化后得到单一的目的蛋白。结论成功构建IpaC原核表达体系,并获得了蛋白的高效表达及优化。初步建立了IpaC重组蛋白的纯化方案。为进一步研究IpaC的侵袭性作用奠定了基础。     

泛素连接酶LNX1的表达、活性测定和功能初探

目的:在大肠杆菌中表达重组人泛素连接酶LNX1,并研究其对钾离子通道蛋白Kv1.4的泛素化作用。方法:构建人LNX1重组蛋白原核表达载体pGEX-LNX1,在大肠杆菌中通过IPTG诱导表达重组蛋白,表达产物经GSTrap FF纯化,并通过体外泛素化(in vitroubiquitination)方法测定其泛素连接酶活性,同样用体外泛素化方法研究其对含有Kv1.4的C端的人工底物的泛素化。结果:获得了纯化的有泛素连接酶活性的重组人LNX1蛋白,重组LNX1可以在体外泛素化体系中泛素化含有Kv1.4的C端的人工底物。结论:重组人LNX1原核表达成功,具有泛素连接酶活性,并催化Kv1.4的泛素化。     

vMIP-II-TfN融合蛋白在毕赤酵母中的表达和纯化

目的:构建pPIC-vMIP-II-TfN酵母表达载体,表达纯化vMIP-II-TfN融合蛋白。方法:利用PCR方法扩增编码人转铁蛋白N端半分子的基因片段,通过酶切、连接、转化等分子克隆方法构建pPIC-vMIP-II-TfN酵母表达载体;电击法转化X33酵母菌;用甲醇诱导重组酵母菌表达融合蛋白,利用硫酸铵沉淀、透析、Ni-NTA层析等技术进行蛋白纯化,SDS-PAGE和Western blot检测蛋白表达和纯化情况,利用趋化实验进行纯化蛋白活性检测。结果:经过两次PCR扩增了一个长约1.1kb的包含Xba I酶切位点的IgG3-TfN基因片段,插入pPIC-vMIP-II的Xba I酶切位点,经菌液PCR鉴定获得重组子,测序结果表明构建载体pPIC-vMIP-II-TfN的表达框正确无误,转化X33酵母菌,用甲醇诱导表达出48kDa的vMIP-II-TfN融合蛋白,经硫酸铵沉淀、透析、Ni-NTA纯化后得到纯度约为95%的vMIP-II-TfN融合蛋白。Western印迹结果表明融合蛋白能与转铁蛋白抗体特异性结合。活性检测表明经过诱导表达的vMIP-II-TfN融合蛋白具有趋化抑制活性。结论:成功构建pPIC-vMIP-II-TfN酵母表达载体,重组酵母工程菌经甲醇诱导成功表达出vMIP-II-TfN融合蛋白,纯化后的vMIP-II-TfN融合蛋白具有趋化抑制活性。     

乙型肝炎病毒DNA聚合酶反式调节蛋白HBVDNAPTP1的表达、纯化与初步鉴定

目的构建HBVDNAPTP1基因的原核表达载体,诱导其在大肠埃希菌中表达,并对融合蛋白进行纯化。方法利用逆转录-PCR获得乙型肝炎病毒(HBV)DNA聚合酶(Polymerase)反式调节人类新基因HBVD-NAPTP1,测序正确后插入至原核表达载体pET-32a(+)中,转化BL21(DE3)宿主菌进行诱导,并利用组氨酸亲和层析方法对融合蛋白进行纯化。结果 HBVDNAPTP1原核表达载体转化宿主菌后,经0.5 mmol/L IPTG、30℃诱导5 h获得了分子量约为31 kD的HBVDNAPTP1融合蛋白的优化表达,Western blotting证实融合蛋白的特异性。亲和层析纯化后得到较纯的HBVDNAPTP1融合蛋白,每升培养菌液中可获得2.24 mg的纯化蛋白。结论成功获得纯化的HBVDNAPTP1融合蛋白,为今后开展HBVDNAPTP1的生物学功能研究奠定了物质基础。     

Transmembrane topology and histidine protein kinase activity of AgrC, the agr signal receptor in Staphylococcus aureus

The agr P2 operon in Staphylococcus aureus codes for the elements of a density-sensing cassette made up of a typical two-component signalling system and its corresponding inducer. It is postulated that the autoinducer, a post-translationally modified octapeptide generated from the AgrD peptide, interacts with a receptor protein, coded by agrC , to transmit a signal via AgrA regulating expression of staphylococcal virulence genes through expression of agr RNA III. We show by analysis of PhoA fusions that AgrC is a transmembrane protein, and confirm using Western blotting that a 46 kDa protein corresponding to AgrC is present in the bacterial membrane. This protein is autophosphorylated on a histidine residue only in response to supernatants from an agr⁺ strain, and can also respond to the purified native octapeptide. A recombinant fusion protein where most of the N-terminal region of AgrC is replaced by the Escherichia coli maltose-binding protein is also autophosphorylated in response to stimulation by agr⁺ supernatants or purified octapeptide. We conclude that AgrC is the sensor molecule of a typical two-component signal system in S. aureus , and that the ligand-binding site of AgrC is probably located in the third extracellular loop of the protein.     

金黄色葡萄球菌AgrA/C双组分信号转导模型的构建与功能评价

【背景】抗生素的无序使用加剧了耐药性金黄色葡萄球菌超级菌株的出现,由其引发的感染已成为最难解决的感染性疾患。在生物体系外构建AgrA/C双组分系统的跨膜信号转导过程,对解决金黄色葡萄球菌的耐药性问题和发现新型抗菌药物具有重要的研究意义。【目的】人工模拟构建金黄色葡萄球菌AgrA/C双组分信号转导模型,为生物体外研究金黄色葡萄球菌双组分信号转导的机制及以其为靶点的药物筛选提供新途径。【方法】在大肠杆菌宿主细胞中大量表达AgrA和Agr C蛋白,利用亲和层析和分子筛凝胶层析对其进行分离纯化,利用非放射性凝胶阻滞实验(EMSA)检测AgrA蛋白活性,并检测Agr C激酶活性;进而利用脂质体介导法在体外组装AgrA/C双组分信号转导模型,应用EMSA方法进行评价。【结果】分离纯化得到AgrA和Agr C蛋白,二者纯度均达到90%以上,均具有活性。在生物体系外构建了金黄色葡萄球菌AgrA/C双组分信号转导模型,该系统可增强AgrA对DNA的延滞作用,具有信号传递功能。【结论】初步构建AgrA/C双组分信号转导模型,该模型具有信号传递能力,有望作为针对金黄色葡萄球菌开发新型抗菌药物的筛选平台。     

抗菌肽Cec4a的重组表达和抗菌活性研究*

目的:构建Cec4a的原核重组表达体系,通过诱导表达、酶切纯化获得重组蛋白,并检测产物的抗菌活性。方法:基于Cec4a的序列设计引物,克隆Cec4a基因的DNA片段。利用原核表达载体(pCold-SUMO)构建重组原核表达质粒,并将其转化到大肠杆菌C41(DE3)等感受态细胞,使用IPTG进行诱导表达。通过Ni-NTA亲和层析柱纯化,获得含有His-SUMO标签的重组Cec4a融合蛋白。在SUMO蛋白酶酶切后,再次使用Ni-NTA亲和层析纯化,得到目的蛋白,最后用鲍曼不动杆菌(ATCC19606)作为指示菌检测表达产物的抗菌活性。结果:成功构建pCold-SUMO-Cec4a原核表达质粒,测序分析其序列与预期结果一致。Cec4a融合蛋白表达量为42.8mg/L,纯化后的Cec4a重组蛋白对鲍曼不动杆菌的MIC为4 μg/mL。结论:通过原核表达,并经Ni-NTA亲和层析纯化,获得了具有抗菌活性的重组蛋白Cec4a,为研究Cec4a的生物活性、抗菌机制及应用奠定了基础。     

Preliminary application of a mosquito densovirus-mediated artificial intron in vitro and in vive of mosquito

An artificial intron consisting of the 5'-donor site (from the first intron of the human beta-globin gene) and the 3'-acceptor site (from the intron of an immunoglobulin gene heavy chain variable region) was obtained with a splice overlap extension PCR and was then inserted in frame into the coding sequence of nostructural protein NS1 gene fused to GFP gene in a recombinant mosquito densovirus plasmid p7NS1-GFP. The constructed plasmid was named as p7NS1-Intron-GFP. The plasmid p7NS1-Intron-GFP was co transfected with the helper plasmid pUCA into C6/36 cells, then the packaged recombinant and wild type viruses were purified and recovered. The second-instars of Aedes albopictus larvae were exposed to recombinant and wild type virus mixed stock. The high level GFP expression in C6/36 cells and larvae was observed under fluorescence microscope, indicating that the inserted artificial intron exerted its normal function in self-splicing both in vitro and in vivo. This study laid a foundation for application of an artificial intron in insect cells and development of new strategy for genetic engineering technology of mosqtuito and its pathogens.     

Expression of recombinant actin 5C from Drosophila in the methylotrophic yeast Pichia pastoris

A system for actin expression in cells of yeast Pichia pastoris was constructed. Drosophila actin 5C, by 90% homologous to beta-actin of higher eukaryotes, was used as a target protein. To improve the procedures of target protein biosynthesis in yeast cells and of extraction and purification of recombinant actin the fusion protein GFP-actin 5C, having fluorescence protein GFP as a reporter part, was expressed and purified. The dimensions and resistance of yeast cells producing recombinant actin were characterized. It was shown that the size and form of cells depended on the accumulation of recombinant protein. The purified fusion protein was used for obtaining polyclonal antibody for testing recombinant actin.     

水痘-带状疱疹病毒糖蛋白E在昆虫细胞中的表达、鉴定及免疫原性分析

目的:利用昆虫-杆状表达系统建立表达和纯化分泌形式的水痘-带状疱疹病毒(varicellazoster virus,VZV)糖蛋白gE的方法,并鉴定其理化性质及免疫原性。方法:利用Gibson assembly同源重组试剂盒快速构建重组质粒pFastbac-VZV gE。在sf9昆虫细胞中鉴定序列优化前后表达量的差异,并在High FiveTM细胞中大量表达。通过Ni-NTA亲和层析方法得到高纯度gE蛋白,之后通过酶联免疫吸附试验等验证了其理化性质,并进行小鼠免疫分析其免疫原性。结果:构建了pFastbac-VZV g E1/2重组质粒,经过PCR及双酶切鉴定后均为阳性克隆。使用BAC/PAC试剂盒提取Bacmid转染sf9细胞制备杆状病毒,经Western blot检测,sf9细胞开始表达gE蛋白且随着病毒代次升高g E蛋白表达量增加。序列优化后表达量明显增加,但是大部分以胞内形式存在。通过Ni-NTA一步亲和层析获得纯度较高的gE蛋白,并与VZV单抗9C8具有较好的反应性。通过免疫小鼠产生高滴度抗体,且免疫荧光结果显示其血清可以与天然病毒上的gE抗原结合。结论:成功获得了杆状表达系统表达的gE蛋白并且纯化和鉴定了蛋白质的性质及免疫原性,为进一步研发具有自主产权的VZV亚单位疫苗研究奠定了基础。     

肠道病毒71型3C蛋白酶在大肠杆菌中的表达及活性研究

本研究利用大肠杆菌表达系统构建肠道病毒71型3C蛋白酶,并进行纯化,对其酶活性进行研究。首先,将3C蛋白酶基因克隆至pET28a载体,在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,Ni-NTA柱亲和层析纯化获得3C蛋白酶,经肠激酶酶切去除N端His标签后获得无His标签的3C蛋白酶,再以荧光多肽为底物进行酶活性研究。经过双酶切鉴定和测序证实,重组表达质粒pET28a-3C构建正确,表达的重组3C蛋白酶相对分子质量约22kD;纯化后有无His标签的3C蛋白酶均能催化荧光底物3B-3C,并且两者的酶动力学数据无显著差异,含有His标签的3C蛋白酶Km、Vmax、Kcat分别为22μM、434nM.Min-1、0.0669 Min-1;其最适反应pH为7.0,最佳反应温度为30℃～37℃。本实验成功表达并纯化了重组3C蛋白酶,该酶具有良好的活力,为抗病毒抑制剂、结构蛋白组装、疫苗开发及3C蛋白酶检测方法的研发奠定了基础。     

人SCYL1-BP1重组蛋白的原核表达及分离纯化鉴定

前期研究结果发现,SCYL1-BP1具有细胞周期调控功能,同时具有肿瘤抑制因子的特性。目的:采用基因工程技术,构建SCYL1-BP1的大肠杆菌重组表达菌株,以获得足够量的高纯度目的蛋白,为后面进行一系列药理学检测及新药安全性测试奠定基础。方法:利用从人胎脑cDNA文库中克隆得到SCYL1-BP1基因克隆为模板,经PCR扩增,通过酶切位点克隆到新型原核表达载体pET-28b-SUMO上,转化大肠杆菌表达菌BL21(DE3)。经IPTG诱导表达,摸索优化表达条件,表达产物经Ni柱进行亲和层析纯化,后再进行SDS-PAGE和Western blot等分析鉴定。结果:成功构建了SCYL1-BP1的原核表达工程菌BL21(DE3)/pET-28b-SUMO-SCYL1BP1。SDS-PAGE和Western blot检验结果表明,诱导表达的融合蛋白His6-SUMO-SCYL1BP1的分子量约为65 kDa,主要以可溶的形式存在,且能被His标签抗体和SCYL1-BP1单克隆抗体特异性识别。结论:原核表达并纯化了人SCYL1-BP1融合蛋白,为其后续功能研究及性质实验奠定基础。