T66I突变提高HIV-1整合酶大肠杆菌表达可溶性研究

在研究HIV-1整合酶(IN)抗药性突变T66I时,发现这一突变同时可以提高整合酶的溶解性。原核表达了IN1?288/T66I和野生型(WT),取菌体破碎后的上清,SDS-PAGE和his标签蛋白质染色进行分析,结果表明IN1?288/T66I可溶性约是WT的2.4倍。600ml培养基中诱导表达IN1?288/T66I/BL21,亲和层析纯化共收获蛋白质4.72mg。用改进的ELISA方法测定IN1?288/T66I和IN1-288/F185K/C280S链转移催化活性,结果显示两种蛋白质活性基本相当。提供了有别于F185K/C280S突变的另外一种整合酶可溶性表达的途径,IN1?288/T66I重组蛋白还可以应用到整合酶抑制剂筛选中,以获取避开T66I抗药性突变的抑制剂。     

T66I突变提高HIV-1整合酶可溶性研究

在研究HIV-1整合酶（IN）抗药性突变T66I时,发现这一突变同时可以提高整合酶的溶解性。原核表达了IN1–288/T66I和野生型（WT）,取菌体破碎后的上清, SDS-PAGE和his标签蛋白质染色进行分析,结果表明IN1–288/T66I可溶性约是WT的2.4倍。600 ml培养基中诱导表达IN1–288/T66I/BL21,亲和层析纯化共收获蛋白质4.72 mg。用改进的ELISA方法测定IN1–288/T66I和IN1 288/F185K /C280S链转移催化活性,结果显示两种蛋白质活性基本相当。提供了有别于F185K /C280S突变的另外一种整合酶可溶性表达的途径,IN1–288/T66I重组蛋白还可以应用到整合酶抑制剂筛选中,以获取避开T66I抗药性突变的抑制剂。     

人鸟氨酸脱羧酶抗酶1突变基因的克隆与原核表达

克隆人鸟氨酸脱羧酶抗酶1(Homo sapiensornithine decarboxylase antizyme 1,HOAZ1)开放性阅读框+1核糖体移码位点缺失的突变基因,构建突变基因的原核表达质粒,分离纯化其原核表达的重组蛋白。采用巢式-PCR和重叠延伸-PCR技术,从人非小细胞肺癌细胞株A549的cDNA中获得人类鸟氨酸脱羧酶抗酶1开放性阅读框+1核糖体移码(+1RF)位点缺失突变的基因序列(DM-HOAZ1)。将该序列克隆到原核表达载体pET-28a(+)后,转化表达菌Rosseta(DE3)感受态细胞。阳性克隆用IPTG诱导重组蛋白表达,然后在尿素变性条件下经Ni-NTA树脂亲和层析纯化重组HOAZ1。原核表达和纯化的HOAZ1重组蛋白用Western Blot鉴定。结果显示,成功获得HOAZ1开放阅读框中+1RF位点缺失的突变基因和该突变基因的原核表达质粒pET-28a(+)/DM-HOAZ1;用pET-28a(+)/DM-HOAZ1转化大肠杆菌后,HOAZ-1可被IPTG诱导性高表达,且表达量随诱导时间延长递增;原核表达的HOAZ1可用Ni-NTA树脂亲和层析有效纯化。建立了原核表达和分离纯化HOAZ1蛋白的试验方法,为进一步研究HOAZ1的功能和临床应用奠定了基础。     

HIV-1整合酶单链抗体的构建及表达

病毒DNA整合到被感染的宿主细胞的染色体上需要逆转录病毒基因组的有效复制,而这一反应是由病毒编码的酶——整合酶(Inte-grase,IN)调节的。由于IN在逆转录病毒生命周期的早期阶段起着关键的作用,所以它已经成了对HIV-1基因治疗的一个非常吸引人的靶蛋白。由于对这个酶缺少有效的抑制剂,人们开始探讨新的抑制其活性的方法,包括抗体的使     

HIV-1整合酶核心区可溶性表达及抑制剂筛选

为了实现HIV-1整合酶蛋白核心区 (central core domain of integrase, IN-CCD) 的可溶性表达,并建立以IN-CCD为靶点的抑制剂体外筛选方法,从包含F185K突变HIV-1 IN基因的质粒中经PCR扩增得到含有F185K突变的IN-CCD基因,克隆到pET28b载体上构建重组质粒pIN-CCD,转化pIN-CCD至E. coli BL21 (DE3)中经IPTG诱导、表达,Ni-亲和层析纯化,获得IN-CCD蛋白。修饰DNA底物,以链亲和素包被的磁珠为载体捕获DNA产物,结合酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测IN-CCD的去整合活性,并筛选以IN-CCD为靶点的抑制剂。结果表明重组蛋白IN-CCD实现了高效可溶性表达,纯化后蛋白纯度达95%。建立的ELISA可以检测IN-CCD的去整合活性,且方法特异性和灵敏度好,可以实现高通量抑制剂筛选。从100个样品中筛选得到5个具有初步抑制IN-CCD去整合活性的样品。     

过氧化物酶蛋白1 真核表达载体构建及在Hela 细胞的表达与定位

目的:构建过氧化物酶蛋白1(PRDX 1)的真核表达载体,观察其在Hela细胞内表达及定位。方法:提取BALB/c小鼠肝脏组织总RNA,通过RT-PCR方法扩增得到小鼠PRDX 1编码序列,酶切后克隆至pcDNA3-myc载体。重组质粒通过PCR、酶切、测序证明构建正确后经脂质体转染Hela细胞,然后利用Western blot和荧光显微镜技术观察该融合蛋白在细胞内表达及定位。结果:经鉴定证明重组质粒构建正确;Western blot实验显示,该质粒能够在Hela细胞中特异表达;免疫荧光试验显示,蛋白产物分布在胞浆和胞核,证明该蛋白在细胞内高表达。结论:成功构建带有myc标签的PRDX 1真核表达载体,该质粒能够在哺乳细胞中特异表达并且外源性PRDX 1蛋白分布在Hela细胞胞浆胞核内,为深入研究PRDX 1蛋白在细胞内相关生物学研究奠定了基础。     

HIV-1整合酶蛋白的可溶性表达及功能研究

HIV 1整合酶是HIV病毒复制中一个重要的酶,也是治疗艾滋病药物的一个重要靶点。为了开展以整合酶蛋白为靶点的抑制剂筛选,构建HIV 1整合酶重组质粒,在原核细胞中进行可溶性表达和功能研究。通过重叠PCR技术引入F185K和C280S突变于HIV 1 B亚型标准株的整合酶cDNA片段中,PCR扩增片段克隆到pET 28a(+)表达载体中,构建重组质粒,在E. coli中进行整合酶基因表达,SDS PAGE鉴定表达产物,亲和层析纯化蛋白,酶联免疫吸附实验方法测定整合酶的生物学活性。结果构建的重组质粒获得高效稳定的可溶性表达,ELISA实验证实该蛋白具有整合酶的3′切割DNA和5′链转移的活性。HIV 1整合酶蛋白的可溶性表达和活性研究为建立以整合酶为靶点的抗HIV药物筛选平台打下了基础。     

HIV-1整合酶基因合成与其在大肠杆菌中的高效表达

目的:通过人工合成HIV-1整合酶(integrase,IN)基因的编码序列,提高目的蛋白的表达.方法:根据IN的氨基酸序列,选择大肠杆菌偏好的密码子,设计并合成了877碱基,共编码288个氨基酸,克隆入pMD18-T载体,经测序证实后,构建原核表达载体pET-His-p31,转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达后,进行SDS-PAGE和Western blot分析.结果:酶切及测序结果表明表达载体构建成功,工程菌诱导表达后的电泳图谱在相对分子质量为32kDa的位置出现明显目的蛋白条带,表达产物主要以包涵体形式存在,占菌体总蛋白的65.9%,Western blot结果表明表达的聚合酶蛋白能与HIV-1阳性血清发生特异性反应.结论:已获得高效表达工程菌pET-His-p31,为下一步研究HIV诊断试剂奠定基础.     

果胶裂解酶基因PelC表达载体的构建及原核表达分析

从实验室分离保存的1株产果胶酶的菌株（BTC105）中克隆果胶裂解酶基因（PelC）完整开放阅读框,通过载体构建,将目的基因连接到表达载体pET28a上,转化大肠埃希茵BL21（DE3）进行融合表达,在LB（Luria—Bertani）中进行摇瓶发酵,1mmol／LIPTG（异丙基－β－D－硫代半乳糖苷）诱导。结果表明,拘建了表达载俸pET28a－felC,果胶裂解酶主要在胞内表达,酶活最适pH为5．4,最适温度为50℃,Ca^2＋对酶活促进作用最为明显,Cu^2＋完全抑制了酶的活性。     

高效原核表达载体pBV220的改造与应用

以高效原核表达载体 pBV220为骨架载体,应用单链寡核苷酸引物插入法在pBV220多克隆位点的下游插入了六聚组氨酸融合标签编码序列(6×His-Tag)、羟胺和凝血酶蛋白切割位点, 并增加了Xho I和Kpn I酶切位点和强终止密码子TAA, 将此新质粒命名为 pBV223。以此载体表达的目的蛋白在羧基端(C端)带有六聚组氨酸尾以利于通过固定化金属亲和层析快速纯化目的蛋白, 酶切及核苷酸序列分析验证了我们的设计。将终止密码缺失突变的nm23-H1 cDNA克隆入pBV223载体中, 在大肠杆菌DH5a中成功地表达了Nm23-H1蛋白, 通过镍(Ni)亲和层析一步即简单、快速地得到了纯化蛋白。我们所应用的单链寡核苷酸引物插入直接进行定向克隆的方法是目前为止最简便的方法。     

抗siRNA的GFP-Plk1同义突变表达载体及其稳定细胞系的构建

目的:构建GFP-Plk1同义突变表达载体及其稳定转染细胞系。方法:设计Polo样激酶1(Plk1)si RNA序列及相对应的同义突变引物,并利用二次PCR方法扩增Plk1基因,定向克隆到p Rex-EGFP-IRES-Hygro载体中,构建p Rex-EGFP-r Plk1-IRES-Hygro表达载体;利用逆转录病毒感染的方法,构建He La/GFP-r Plk1稳定细胞系;利用免疫印迹及激光共聚焦显微镜,验证Plk1 si RNA的干扰效果及稳定细胞系的构建。结果:双酶切鉴定和测序结果表明构建的p Rex-EGFP-r Plk1-IRES-Hygro正确;免疫印迹实验证明Plk1 si RNA序列可以有效抑制He La/GFP-r Plk1细胞中内源性Plk1蛋白的表达,但不能干扰掉外源GFP-r Plk1蛋白;在荧光共聚焦显微镜下,观察到有丝分裂的前中期和末期,GFP-r Plk1分别定位于着丝粒和中间体上。结论:构建了Plk1同义突变表达载体p Rex-EGFP-r Plk1-IRES-Hygro和He La/GFP-r Plk1稳定细胞系,为下一步研究Plk1在有丝分裂期的调控机制提供了模型。     

卵母细胞特异表达fC31整合酶载体pZP3-INT的构建及其在小鼠卵母细胞中的表达

链霉菌噬菌体fC31整合酶是一种位点特异性重组酶(Site-specific recombinase, SSR), 可介导链霉菌噬菌体attP位点(Phage attachment site)和链霉菌基因组attB位点(Bacterial attachment site)间的单向重组。为探讨它能否应用于卵母细胞特定基因的重组, 文章采用卵巢针刺取卵法采集生发泡(GV)期小鼠卵母细胞, 将卵透明带糖蛋白3(ZP3)启动子驱动的fC31整合酶表达载体pZP3-INT和检测fC31整合酶位点特异性重组功能的重组质粒载体pBCPB⁺, 通过显微注射导入到小鼠卵母细胞中。培养48 h后, RT-PCR检测fC31整合酶mRNA表达以及PCR检测pBCPB⁺载体发生重组的情况。结果表明: 载体pZP3-INT在卵母细胞中表达fC31 整合酶mRNA; 并且pBCPB⁺载体发生了位点特异性重组, 提示fC31整合酶在卵母细胞中可以介导位点特异性重组反应。     

E92A是HIV-1整合酶耐药突变N155S的活性回复突变

HIV-1整合酶是目前抗艾滋病药物研发的重要靶点之一,整合酶的耐药突变是导致整合酶抑制剂类药物治疗失败的主要原因,但突变产生耐药性的机理仍不清楚.本工作通过人工构建突变型整合酶,测试其活性和耐药性,对整合酶的耐药机理进行初步探索.构建整合酶的突变型包括E92A、N155S两种单突变及E92A/N155S双突变.通过基因工程操作引入突变、构建质粒、表达纯化得到整合酶蛋白.用基于磁珠的整合酶链转移ELISA测试整合酶的链转移活性,用S-1360和Raltegravir两种抑制剂测试整合酶的耐药性.另外,用Autodock软件做了S-1360和整合酶核心区(包括野生型和突变型)的分子对接.结果表明,N155S突变使整合酶链转移活性下降约80%,而E92A/N155S双突变仅使活性下降约42%,这表明N155S突变基础上的E92A突变可使整合酶的活性大幅回复.E92A和E92A/N155S对不同的抑制剂可产生不同的耐药性,它们对Raltegravir的耐药性强于对S-1360.突变对整合酶活性和耐药性的影响主要是通过改变整合酶活性中心结构实现的,E92A突变可能导致其与周围残基静电相互作用减弱,间接影响到D64和D116残基,产生活性回复作用.     

人HIF-1α的腺病毒表达载体的构建与分析

低氧诱导因子1 (hypoxia inducible factor 1, HIF1)是由HIF1α和 HIF1β组成的异源二聚体转录因子,在细胞的氧平衡过程中起重要作用。在应答低氧信号时,HIF1α亚基表达水平上调,并通过激活参与细胞能量代谢、红血细胞生成以及血管生成的靶基因表达,达到保护局部缺/贫血细胞免于凋亡或死亡,而后者则是临床上影响大脑和脊椎神经损伤恢复的主要原因。为了达到基因治疗急性神经损伤的目的,我们构建了表达HIF-1α的重组腺病毒载体。实验表明,重组腺病毒可以在大肠杆菌中组装,并在HEK293T细胞中包装。包装后的HIF-1α重组腺病毒载体的病毒感染效率为2×10¹³CFU,外源基因HIF-1α在He1a细胞中的表达6 h后达到峰值。目前正在开展建立在此基础上的急性神经损伤动物模型试验。     

小麦叶绿体基因组定点整合表达载体的构建

从小麦中分别克隆了包括rbcL基因3′端部分和完整的psaI、ycf4基因的DNA片段.利用克隆到的DNA片段作为同源重组片段、烟草叶绿体16S rRNA基因的启动子Prrn和PsbA基因的终止子PsbA3′控制筛选标记基因aadA和报告基因gfp的转录,构建了小麦叶绿体基因组定点整合表达载体pRAGY. 用该载体转化大肠杆菌,在激光扫描共聚焦显微镜下,检测到了gfp基因成功表达的产物被激发出的强烈的绿色荧光.     

α-葡萄糖苷酶基因序列分析及真核表达载体构建

目的：Aspergillus niger（CU-1）菌株α-葡萄糖苷酶基因（agdA）克隆并对其序列进行分析,构建该基因的真核表达载体。方法：设计合成的一对特异性引物,采用PCR以总DNA为模板,扩增得到DNA片段（D1）;采用RT-PCR方法扩增得到DNA片段（D2）。将DNA片段D1和D2转入大肠杆菌中并进行了序列测定,序列进行BLAST比对分析。将α-葡萄糖苷酶基因的cDNA片段与表达载体pGAPZαA连接,构建重组表达载体。结果：基因agdA大小为3 127bp,含有3个外显子和4个内含子。该基因的cDNA序列大小为2 958bp,包含完整的编码框,编码985个氨基酸。agdA基因序列与已发表的α-葡萄糖苷基因序列同源性达99%,其中有6个位置的碱基发生了变化。已成功构建重组表达载体pGAPZαA-agdA。结论：Aspergillus niger（CU-1）菌株α-葡萄糖苷酶基因序列分析及重组表达载体pGAPZαA-agdA的构建为在毕赤酵母中表达Aspergillus niger（CU-1）菌株的α-葡萄糖苷酶奠定基础。     

靶向钠钾ATP酶α1亚单位shRNA质粒表达载体的构建与筛选

构建编码人钠钾ATP酶(Na+/K+-ATPase)α1 mRNA的短发夹RNA(shRNA)质粒表达载体shRNA-ATP1A1(ATP1A11、ATP1A12和ATP1A13),并筛选出基因沉默效果最明显的shRNA质粒表达载体.设计、合成靶向ATP1A1的3对DNA序列,分别插入Pgenesil-3中构建3个shRNA表达载体,经限制性内切酶酶切和DNA测序鉴定确认.筛选并确定最佳细胞接种量及重组质粒转染量,半定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和免疫细胞荧光检测Na+/K+-ATPase α1表达变化;MTT法和流式细胞术检测沉默效果最明显的ATP1A13对HepG2增殖活性和细胞周期的影响.构建的质粒表达载体酶切鉴定均可扩增出预期条带,测序符合设计要求,构建成功.ATP1A12和ATP1A13对所转染的HepG2细胞中Na+/K+-ATPase α1 mRNA和蛋白质表达均有抑制作用,其中ATP1A13最为明显(P<0.05).ATP1A13可抑制HepG2细胞的增殖;转染48和60 h,HepG2细胞细胞周期呈现S期阻滞;实时定量PCR检测ATP1A13敲低HepG2Na+/K+-ATPase α1mRNA呈时间依赖性,72 h后表达降低约90%.试验成功构建靶向钠钾ATP酶α1亚单位的shRNA质粒表达载体,其中shRNA-ATP1A13可显著抑制HepG2细胞增殖引起细胞周期S期阻滞.     

人源鞘氨醇-1-磷酸裂解酶载体构建及表达分析

目的:为深入研究作为疾病靶点的人源鞘氨醇-1-磷酸裂解酶(hSPL)的功能及机制,构建原核表达载体以表达得到具有活性的hSPL用于后续的研究。方法:首先将hSPL基因的全长(SPL-C)和跨膜区外的截短片段(SPL-T)构建到pET28b表达载体。用Western Blot和酶活检测比较大肠杆菌JM109、DH5α、Rosetta(DE3)、BL21(DE3)4种感受态细胞的表达情况。结果:成功构建hSPL原核表达载体,SPL-T在大肠杆菌Rosetta(DE3)和BL21(DE3)高表达,并且具有很强的活力。结论:得到在大肠杆菌Rosetta(DE3)和BL21(DE3)表达具有活力的hSPL-T裂解液上清,为下一步深入研究hSPL的酶学性质提供了很好的研究基础。     

食品用酶毕赤酵母表达载体的构建

目的:构建可用于表达食品用酶的毕赤酵母表达载体pMA,该载体不含非GRAS认证来源的DNA片段。方法:以pPIC9K为模板,通过重叠延伸PCR方法,将来源于大肠杆菌的Amp R抗性标记和复制区ori插入AOX1启动子的SacⅠ位点,最终线性化载体时可用SacⅠ将该来源于大肠杆菌的片段切除。为了避免使用G418等抗性标记并减少载体大小,将原来的HIS4标记和G418标记删除,采用截短了启动子的ADE2标记来实现高拷贝整合。结果:构建获得载体pMA,用SacⅠ线性化后大小仅为3.6 kb;利用pMA表达了一种食品用β-半乳糖苷酶。结论:pMA可用于表达食品用酶,为酵母生产食品用酶奠定了基础。     

整合载体与选择载体共转化酵母菌的研究

以酿酒酵母菌株H158为例,研究了带有rDNA的多拷贝整合载体pMIRY2与选择载体pFAKnaMX4的共转化率,得到了共转化过程中两种载体的最佳比率为3-4：1,得到的共转化子在完全培养基中连续传代培养5d即可得到去除G418抗性标记基因的转化子,转化子的稳定性达到90%以上,实验表明该系统适合于外源基因在酵母中的稳定表达。