重组人小分子抗体ScFv-Fc发酵条件的优化及纯化

目的:研究重组人小分子抗体ScFv-Fc在毕赤酵母中分泌表达的最佳条件,以及ScFv-Fc的纯化方法。方法:分别从甲醇浓度、pH、诱导时间等方面对毕赤酵母重组菌株产生ScFv-Fc的发酵过程进行了优化;通过硫酸铵沉淀结合protein A亲和层析柱,对ScFv-Fc的纯化方法进行了研究。结果:确定ScFv-Fc在毕赤酵母中分泌表达的最佳条件为:在pH5.2的条件下,以0.5%甲醇诱导72 h。经过protein A亲和层析柱纯化后,ScFv-Fc纯度可达94%以上。结论:确定了ScFv-Fc在毕赤酵母中分泌表达的最佳条件以及纯化方法,为重组抗体分子诊断、治疗试剂的开发以及抗体的人源化奠定了物质基础。     

山羊重组促卵泡素长效类似物基因在毕赤酵母中表达

为了获得长效FSH制剂, 利用重叠PCR技术将山羊FSH的a, b亚单位, 通过hCGb亚单位羧基末端延长肽(CTP)基因序列的连接, 构建成单链长效类似物基因FSHb-CTP-a。将其克隆至表达载体pPIC9K, 重组载体线性化处理后电转化至毕赤酵母GS115中, 经判型和G418筛选后获得高拷贝菌株His+Mut+。经甲醇诱导表达后, 进行SDS-PAGE和Western blot分析表明: 重组FSHb-CTP-a的转化子可以正确有效地表达目的蛋白, 分子量约为29 kD。放射免疫分析法(RIA)测定表达上清, 高拷贝转化子的平均表达量为91.849 mIU/mL, 显著高于低拷贝转化子的平均37.419 mIU/mL的表达量, 为FSH的结构研究和长效FSH制剂的生产奠定了基础。     

N-糖基化对毕赤酵母表达的DSPAα1分泌和活性的影响(英文)

溶栓剂DSPAα1正处于治疗急性缺血性中风的III期临床研究,临床结果显示DSPAα1具有良好的药理学和安全特性。将DSPAα1基因序列按照毕赤酵母偏好密码子进行优化,并在毕赤酵母菌株GS115和KM71中进行表达,同时利用定点突变对糖基化侧链进行缺失,考察糖基侧链对毕赤酵母表达DSPAα1的影响。结果表明,野生型DSPAα1在GS115和KM71中均获得高表达,在摇瓶发酵条件下,表达量分别为70mg/L和105mg/L;利用SDS-PAGE对DSPAα1三种突变体(N117Q、N362Q和N117Q/N362Q)进行分析,与野生型蛋白质相比较,3种突变体的表达水平显著下降,同时纤溶平板测活数据显示,纯化后的突变体N117Q和N362Q比活性均低于野生型蛋白质的25%。这表明,N-型糖链(N117和N362)对毕赤酵母表达的DSPAα1分泌和酶活性具有重要作用。     

重组人血清白蛋白在Pichia pastoris中分泌表达影响因素的研究

为获得高产稳产重组人血清白蛋白的Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ细胞株用于高密度发酵,构建了多种分泌表达载体,在Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ中作表达,研究表达载体构建等因素对表达量的影响。发现采用酿酒酵母α性成熟因子前导肽比人血清白蛋白天然前导肽作为分泌信号肽的表达量要高１０％左右。而载体整合方式、整合拷贝数、５’非翻译区的改造和甲醇利用表型等对表达量无规律性影响。筛选到的高表达株经高密度发酵,细     

乙醇胁迫抑制毕赤酵母表达外源蛋白的转录组学分析

在5 L发酵罐中进行毕赤酵母发酵表达猪?干扰素的实验,发现甘油培养末期乙醇的积累会抑制外源蛋白的表达。从转录组学角度系统分析不同浓度乙醇胁迫条件下,毕赤酵母甘油培养期和甲醇诱导期细胞的生理状态变化。研究结果表明,在甘油培养期,乙醇胁迫使得毕赤酵母细胞中的545个基因发生了显著差异表达(265个基因表达上调,280个基因表达下调),这些差异表达基因的功能主要涉及蛋白质合成、能量代谢、细胞周期和过氧化物酶代谢。乙醇胁迫增加了蛋白质错误折叠的情况,降低了核糖体和线粒体的结构完整性,使得甘油培养末期无法得到大量具有健全功能的酵母细胞。在甲醇诱导期,与甲醇代谢、蛋白质加工合成、氨基酸代谢等途径相关的294个基因发生了显著差异表达(171个基因表达上调,123个基因表达下调),导致内质网胁迫不能被及时解除,破坏了细胞内的氨基酸正常代谢。     

分子伴侣及信号肽对毕赤酵母中分泌蛋白表达水平的影响

目的：探索定位于细胞质、内质网膜及内质网腔中的分子伴侣及其组合对于带有不同信号肽的胞外β-1,3-葡聚糖酶（EXGl）在巴斯德毕赤酵母GS200中表达水平的影响。方法：通过融合PCR技术分别构建带有酵母a交配因子引导肽序列（仅MF）、酵母仅交配因子信号肽序列（ccPre）和重链结合蛋白（Bip）信号肽序列的报告蛋白EXGl的表达质粒pPIC9-EXG1,同时构建分子伴侣基因及其组合的表达质粒pBLArg-IV,然后将2种重组质粒共转化至毕赤酵母宿主菌GS200,转化子经筛选获得共表达菌株,通过测定EXG1酶活来评价分子伴侣与信号肽对其表达水平的影响。结果：细胞质及内质网膜上的分子伴侣Sec61a、Sec61B及胞质中的分子伴侣Ydjl、Ssal、Hsp104及其组合对各种信号肽引导的报告蛋白EXG1的表达水平没有显著影响。然而,内质网腔中的分子伴侣Bip、EroI、PDI与HacI组合能显著提高报告蛋白EXG1的表达水平,其中,以aMF或ctPre作为信号肽引导的报告蛋白EXG1的表达水平分别提高了2．6倍和3．8倍,以Bip信号肽引导的报告蛋白EXGl的表达水平提高了20％～45％,而对于以EXG1自身信号肽引导的报告蛋白EXG1的表达水平没有显著影响。结论：在酵母表达体系中,内质网腔中的分子伴侣是报告蛋白EXG1表达水平的重要影响因素．但分子伴侣对于信号肽的选择性还须进一步证明。     

Preparation of amino-acid-type selective isotope labeling of protein expressed in Pichia pastoris

We report the culture conditions for successful amino-acid-type selective (AATS) isotope labeling of protein expressed in Pichia pastoris (P. pastoris). Rhodostomin (Rho), a six disulfide-bonded protein expressed in P. pastoris with the correct fold, was used to optimize the culture conditions. The concentrations of [alpha-15N] selective amino acid, nonlabeled amino acids, and ammonium chloride, as well as induction time, were optimized to avoid scrambling and to increase the incorporation rate and protein yield. The optimized protocol was successfully applied to produce AATS isotope-labeled Rho. The labeling of [alpha-15N]Cys has a 50% incorporation rate, and all 12 cysteine resonances were observed in HSQC spectrum. The labeling of [alpha-15N]Leu, -Lys, and -Met amino acids has an incorporation rate greater than 65%, and the expected number of resonances in the HSQC spectra were observed. In contrast, the labeling of [alpha-15N]Asp and -Gly amino acids has a low incorporation rate and the scrambling problem. In addition, the culture condition was successfully applied to label dendroaspin (Den), a four disulfide-bonded protein expressed in P. pastoris. Therefore, the described condition should be generally applicable to other proteins produced in the P. pastoris expression system. This is the first report to present a protocol for AATS isotope labeling of protein expressed in P. pastoris for NMR study.     

ApCl基因在毕赤酵母中的表达

为了研究ApCl基因的功能,应用基因重组技术将ApCl基因片段克隆入大肠埃希菌—酵母穿梭质拉pGAPZαA,构建重组真核表达质拉pGAPZαA-ApCl,电转化巴斯德单赤酵母GS115,Zeocin筛选出阳性克隆转化子.通过比较转化空载体pGAPZaA和重组载体pGAPZαA-ApCl的不同菌株分别在含有高盐和高山梨醇浓度的液体培养基中生长情况,发现毕赤酵母GS115在转化ApCl基因后其抗旱、抗盐能力显著提高(约3倍),进一步验证了ApCl基因对提高生物抗逆能力有显著作用,为将来分离该蛋白及进一步研究奠定基础.     

抗菌肽VIP在毕赤酵母中的高效表达及鉴定

基于人抗菌肽VIP(Vasoactive intestinal peptide)基因序列,按照毕赤酵母密码子偏好性设计引物;用SOE-PCR法扩增目的基因;然后将目的基因克隆至毕赤酵母分泌型表达载体pPICZαA上,构建VIP分泌表达菌株GS115-p PICZαA-vip。用甲醇诱导96 h收集上清,用质谱进行鉴定,结果显示分泌表达产物与人抗菌肽VIP理论值(3 326.82 Da)完全一致,表明人抗菌肽VIP成功得到分泌表达。琼脂糖凝胶扩散法实验结果显示,重组VIP对大肠杆菌Escherichia coli ATCC25922和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus ATCC25923都有很强的抗菌活性,MIC(Minimal inhibitory concentration)分别为8 mmol/L和16 mmol/L。进一步细胞毒性和溶血性实验结果显示,重组VIP对正常细胞NCM460和IPEC-J2没有毒性,其对SD大鼠红细胞不具有溶血活性。通过透射电镜观察了VIP的抗菌机制,结果显示VIP主要通过破坏细胞膜的方式抑杀细菌。本研究为人抗菌肽VIP的开发应用和大量生产奠定了基础。     

超嗜热酯酶EST2在不同宿主中的异源高效表达研究

来源于超嗜热古菌Alicyclobacillus acidocaldarius的酯酶EST2是目前报道的活性最高的超嗜热酯酶,具有极大的工业应用价值。为促进EST2的生产应用,将其分别在大肠杆菌及毕赤酵母中进行异源表达,并就不同宿主对表达情况和重组酶酶学性质的影响进行了分析。在大肠杆菌和毕赤酵母中重组表达的EST2酶学性质基本一致:最适温度分别为75℃和77.5℃,最适pH均为8.0,比活力分别为4656.6 U/mg和4078.3 U/mg,70℃水浴保温4.5 h,残余活力均在70%以上。在摇瓶发酵的基础上,于5 L发酵罐中进行了重组大肠杆菌及毕赤酵母的高密度发酵。毕赤酵母高密度发酵120 h菌体干重达68 g/L,最大表达酶活力为959.6 U/ml。大肠杆菌高密度发酵25 h菌体干重达60.8 g/L,最大酶活力14825.6 U/ml,表达量是毕赤酵母的15.4倍,单位时间产量是酵母的74.2倍。结果表明大肠杆菌发酵周期短、表达量高,更适合进行嗜热酯酶EST2的高效生产,这为促进嗜热酯酶在工业生物技术产业的应用奠定了基础。