人胰高糖素样肽-1及其突变体在大肠杆菌BL21中的表达与生物活性研究

以人胰高糖素样肽-1（human glucagons-like peptide-1,GLP-1））为研究对象,以克隆载体pPblu2SKP/（GLP-1A2G）2基因为模板,利用PCR扩增获得GLP-1与其突变体GLP-1A2G的编码基因,并将其插入原核表达质粒pGEX-4T-1中,利用氯化钙法将其转入表达宿主大肠杆菌（Escherichia coli）BL21（DE3）中诱导表达,经IPTG诱导后,收集菌体。菌体经超声破碎后,裂解液用GST亲和层析纯化得到融合蛋白,经凝血酶酶解,用Superdex G-75凝胶层析,得到GLP-1及其突变体GLP-1A2G的样品,经SDS-PAGE电泳测定,样品纯度〉90%。小鼠糖耐量试验表明,相对于空白对照组而言,GLP-1及其突变体GLP-1A2G可以明显地控制血糖的水平,两者的生物活性并无明显差异。由于突变体GLP-1A2G较GLP-1可以更加有效的抵制DPPⅣ的降解,提示突变体GLP-1A2G较GLP-1在白蛋白融合或PEG修饰等方面具有更大的优势。     

对(A)KTAexplorer100快速纯化工艺开拓系统的几点认识

生物分子纯化方法是生物技术的重要组成部分,为优选纯化过程,选用介质和探索操作条件是形成完整而又合理纯化方案的两个方面：AEKTAexplorer100快速纯化工艺开拓系统为之提供了操作平台。本文介绍了它的特性、有关参数和作者的体会。     

GLP-1类似物活性检测细胞模型的建立及其功能分析

为探索GLP-1类似物活性检测模型在活性检测过程中影响稳定性与重复性的因素,该文以中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary,CHO)细胞为模型细胞,构建真核表达载体p EGFP-N1/h GLP-1R-EGFP,并将其转染至CHO中,经过G418抗性筛选和流式细胞仪分选富集后有限稀释,筛选获得一株稳定高表达的单克隆细胞株。倒置荧光显微镜分析、流式细胞术分析以及RT-PCR实验结果显示,此检测模型转录和翻译了h GLP-1R-EGFP基因,并且表达的受体蛋白质位于细胞膜侧。以利拉鲁肽和艾塞那肽作为模型药物进行活性检测分析,结果显示,该检测模型具有极高的药物灵敏度,不同代数模型细胞测活相对稳定。该文还进一步探索了影响GLP-1类似物EC50测量值的因素,主要包括模型细胞受体表达量、胎牛血清以及其单一组分BSA。综上所述,构建的细胞模型在检测GLP-1类似物活性中,具有较好的稳定性和可重复性,为GLP-1类似物的药物筛选与活性评价提供方便可靠的模型基础。     

rhddADAM15抑制肝癌细胞Bel-7402增殖的作用研究

ADAMl5属于跨膜蛋白ADAM家族中的一员,在乳腺癌、宫颈癌、卵巢癌等多种实体瘤中均发现其表达量提高。ADAMl5在降解细胞外基质、介导细胞的黏附、细胞间信号转导及在肿瘤发展进程中起到重要作用。因其去整合素区域含有RGD序列,ADAMl5可与多种整合素相互作用。在前期工作中,实验组利用大肠杆菌表达系统表达了重组人ADAMl5去整合素区域蛋白,记作rhddADAMl5。该研究将进一步针对rhddADAMl5抑制肝癌细胞Bel-7402增殖的机理进行分析及探讨。SRB法显示,rhddADAMl5可抑制Bel-7402细胞增殖并呈剂量依赖性,IC50为1．14gmol／L;利用DAPI核染发现,rhddADAMl5可显著诱导Bel-7402细胞凋亡;流式细胞仪分析发现,rhddAD—AMl5浓度为6gmol／L时,（87．44±7．25）％的细胞发生凋亡;PI单染分析细胞周期表明,rhddADAMl5作用后,部分Bel-7402细胞周期被阻滞于S期及G2／M期,并呈剂量依赖性,4gmol／LrhddADAMl5处理后G0／Gl期含量下降约14％;Westernblot分析显示,rhddADAMl5可下调Bel-7402细胞周期蛋白CDC26的表达,抑制CDC2-TyrM的去磷酸化,引起G2／M期的阻滞。     

(A)KTAexplorerl00测定蛋白质相对分子质量的实验分析

讨论用(A)KTAexplorerl00快速纯化工艺开拓系统进行凝胶层析测定蛋白质相对分子质量所涉及的限定条件问题.对该系统有关特性测试及应用表明,它具有加样量少、重复性好、定性和定量准确、快捷方便等优点.     

利用GAP启动子在毕赤酵母中表达与纯化GLP-1类似物

胰高血糖素样肽-1(GLP-1)能提高II型糖尿病患者β胰腺细胞的胰岛素分泌量并能促进β胰腺细胞增殖,是潜在的糖尿病治疗药物。设计一种GLP-1类似物AGGH,即GLP-1(A2G)的二联体与人血清白蛋白(HSA)的N端连接,并在融合蛋白GGH前添加一个丙氨酸(A)。PCR获得融合基因aggh,将融合基因连接到p GAPZαA质粒中。在酵母中利用甘油醛三磷酸脱氢酶(GAP)启动子组成型表达外源蛋白AGGH。研究结果显示:筛选获得表达重组菌株,基因组PCR和western-blot验证正确;以葡萄糖为最优碳源培养下,表达量达到68 mg/L;5 L发酵罐中,发酵52 h蛋白产量最高达238 mg/L。蛋白经四步纯化后,获得纯度为95.8%的AGGH融合蛋白。与利用醇氧化酶1(AOX1)启动子表达的AGGH比较,发现两者产量和活性没有明显差异。但是,GAP启动子表达获得AGGH融合蛋白更加方便,且发酵时间减少了27.8%(20 h)。     

血管钠肽(VNP)在大肠杆菌中的表达、纯化及活性分析

利钠肽家族成员在维持机体心血管平衡等方面发挥着重要的生理作用.人工设计的新型利钠肽分子血管钠肽(VNP)由C-型利钠肽和A-型利钠肽的功能结构域嵌合组成,具备两种利钠肽分子的优势功能.采用分子生物学方法,构建了BL21(DE3)/pGEX-4T-1-VNP原核表达系统,在大肠杆菌中实现了融合蛋白GST-VNP的可溶性表达.经离心、超声波破碎、GST亲和层析、G25凝胶过滤和肠激酶酶切后超滤离心便可获得电泳纯的目的产物VNP,最终每升发酵液可获得20 mg重组VNP蛋白.大鼠离体血管环张力法和去膀胱尿液收集法活性评价显示,VNP具有扩张血管和利尿双重功效.     

利用双抗生素标记提高血管钠肽在毕赤酵母中的分泌表达

依照血管钠肽氨基酸序列,根据毕赤酵母密码子偏爱性,人工合成了血管钠肽的编码基因,通过PCR技术,扩增出5'端含有组氨酸标签的血管钠肽基因片段,构建的分泌型表达质粒pPIC9K-VNP,pPICZαB -VNP分别经SalⅠ和SacⅠ线性化后,双质粒转化毕赤酵母GS115宿主菌后,G418/Zeocin双抗筛选出整合型His⁺Mut^s表达菌株,Tricine-SDS-PAGE和Western blot分析,证明His-VNP在毕赤酵母中可有效分泌表达,摇瓶产量可达70mg/L左右,双质粒整合较单质粒整合重组子目的多肽表达量提高了75%。生物学活性研究表明,表达产物在体外具有对巨噬细胞iNOS和TNFα mRNA的抑制作用。     

内部核糖体进入位点（IRES）调控细胞血清饥饿应激条件下PRDM13的翻译

PRDM13是锌指蛋白转录抑制因子（positive regulatory domain zinc finger protein,PRDM) 家族中的一员,其在细胞分化、肿瘤的发生和恶性转化中起着重要的作用。而对于PRDM13 基因侧翼序列是否含有内部核糖体进入位点(internal ribosome entry site, IRES）及其功能所知甚少。本研究对PRDM13 5′端的非翻译区（5′UTR）进行IRES结构与功能分析,探索其在细胞血清饥饿应激条件下对PRDM13翻译的影响。实验发现,在血清饥饿的条件下,肝癌细胞Bel7402/WT中PRDM13的蛋白质水平增加,但是其mRNA水平基本没有变化。将PRDM13 5′UTR的序列插入双顺反子的报告载体(pRL-FL)中,并且将构建的载体(pRL-PRDM13-FL）转染进细胞中,结果显示,PRDM13 5′UTR含有IRES,且发现PRDM13 5′UTR中的105 nt（53～157）对其IRES的功能至关重要。在帽依赖的翻译（cap-dependent translation）机制被抑制时,IRES这种机制可有效维持PRDM13蛋白合成。本研究提供了在细胞压力条件下调节PRDM13蛋白合成的一种新的解释。     

稳定表达GLP-1类似物的CHO细胞株的构建及培养工艺研究

胰高血糖素样肽-1(Glucagon like peptide-1,GLP-1)是一种治疗II型糖尿病的潜在药物,针对其在体内半衰期短和在酵母中表达的批次间不稳定等问题,课题组前期对其进行改造,成功利用p MH3载体在中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary,CHO)细胞中表达人血清白蛋白(human serum albumin,HSA)融合蛋白NGGH[6×His-tag+Ek+2×GLP-1(A2G)+HSA]。现利用新型载体pcDNA3.1,构建含融合蛋白的真核表达质粒pcDNA3.1/NGGH,经电击转染转入CHO细胞中。G418抗性压力筛选后利用一种新型的细胞成像系统高效快速地筛选出高表达单克隆株。表达的目的蛋白经WB(Western blot)验证显示,产物具有GLP-1和HSA的双抗原性。经悬浮驯化稳定后,通过批次筛选得到一株稳定的高表达细胞株,产量为58mg/L。利用5L AP20激流式生物反应器扩大培养重组细胞,对p H和溶氧控制条件进行了优化。结果显示,在p H6.8~7.4,溶氧(dissolved oxygen,DO)两相控制的条件下,蛋白质最终表达量可达148mg/L。