定向进化人α型干扰素基因家族的研究

应用DNA改组(DNAshuffling)技术重组了12种人α型干扰素基因,并结合噬菌体表面呈现(phagedisplay)技术构建了噬菌体干扰素改组文库,采用简便的、功能性的定向竞争筛选方法,获得了比活达1 0×109IU/mg的新型α型基因工程复合干扰素,是目前国际上已投产的α2型干扰素的5倍,具有生产应用前景,上述策略也为其它细胞因子或酶的改造提供了借鉴方法。     

人α型干扰素家族定向进化文库的构建及细胞筛选

Mixtures of twelve human interferon alpha genes were digested randomly with DNase I. DNA fragments of 30～50 bps were reassembled into a full length interferon gene with sexual PCR without primer (DNA Shuffling). This primerless PCR product was further amplified with additional PCR with primers containing restriction enzyme sites. Then these PCR products were cloned into the phagemid expression vector PcantAb5E to form an expression library displaying interferon molecules. Regarding WISH cells as a standard strain rich in IFN receptor complex, we developed a new and feasible panning method with WISH cells and performed a competitive washing selection strategy. Using this method in combination with antiviral activity assay, we got two clones showing higher antiviral activity compared with phage IFN α2b. Sequencing results showed that they are hybrids containing two and four interferon alpha genes. Now we are cloning them into prokaryotic expression vector and want to get purified sample to determine their biological activity and biochemistry characters.     

人干扰素和脑啡肽融合蛋白的表达和生物学活性

以INFα-m基因为模版,采用overlapping PCR技术构建甲硫氨酸脑啡肽干扰素表达质粒pBV220/Enk-/Met-INFα-m,转化大肠杆菌DH5α表达,产物以包涵体形式存在.包涵体经分离、变性、复性,然后经CM-Sepharose-FF、DEAE-Sepharose-FF离子交换层析和Sephacryal-HR100分子筛纯化,获得较纯的Enk-IFNα-m融合蛋白.生物活性检测表明,融合蛋白不仅具有干扰素的抗病毒、抗增殖、增强NK细胞功能的活性,而且具有脑啡肽的脑内镇痛作用.     

噬菌体显示技术改造人干扰素α1c/86D的研究

利用噬菌体表面显示技术表达具生物活性的干扰素α1c,并通过构建和筛选突变文库 ,以得到高受体结合能力和高比活性的新α1c干扰素 .利用噬菌粒载体pCANTAB5E表达了人IFNα1c/ 86D基因 ,利用随机 6肽库和干扰素的中和抗体推导干扰素α1c的受体结合区及关键性结合残基 ,运用盒式突变构建了基于AB环的突变库 ,其中氨基酸 2 9,3 1,3 2 ,3 5位完全随机化 ,并直接利用WISH细胞选择出高抗病毒活性的干扰素突变体 .结果获得了 3个重组噬菌体干扰素突变体 ,其抗病毒活性是干扰素母体的 4～ 16倍 .这一结果为国内外首次报道利用噬菌体表面显示技术的筛选表达优势改造干扰素以提高抗病毒活性 ,实验结果说明了其可行性 ,并提示干扰素突变体的比活性有可能较母体高 .     

干扰素-β1b的高效表达、纯化及抗病毒活性研究

IFN-β1b是大肠杆菌产生的17位Cys被Ser替换的人IFN-β的类似物,为了获得高表达,使用了大肠杆菌的偏爱密码子,人工合成了IFN-β-1b基因,插入质粒pBV220中,转化大肠杆菌DH5α.IFN-β1b的制备过程,包括发酵和一系列的纯化步骤.经修饰,IFN-β1b基因在启动子PRPL控制下发酵表达,合成的蛋白质以包涵体的形式存在.培养的细菌经收集、裂解后,将包涵体释放出来,包涵体经含SDS的溶液溶解,DTT还原.纯化过程包括有机溶剂抽提、分子筛层析、脱盐、氧化复性和反相层析,并用旋转蒸发除去有机溶剂.IFN-β-1b在不同种系来源的细胞上显示不同的抗病毒活性.     

Engineering human interferon α1c/86D with phage display technology

Human interferon-α1c/86D (IFNα1c/86D) was functionally displayed on the surface of the filamentous bacteriophage using a phagemid vector system (pCANTAB5E). The key amino acid residues involved in the receptor binding were further defined with phage displayed 6-mer peptide library and two neutralizing antibodies against linear epitopes on the IFN-α1b, indicating that residues 30, 33, 34, (AB-loop) and residues 124, 126, 127 (D helix, DE-loop) were more critical than the adjacent residues for recognition of receptor. In addition, a cassette mutagenesis library was generated by fully randomizing the sequence of the four positions 29, 31, 32 and 35 in AB-loop, and used to select phage-IFN variants with WISH-hased panning method. Three phage-IFN variants were isolated to possess more antiviral activity in the range of 4—16-fold than parental phage-IFN after IPTG-induced soluble expression. The results suggest that phage displayed phage-IFN α1c/86D variants with increased specific activity might be obta     

一种人新型基因工程干扰素rh-IFNα-m的高效表达、纯化和活性检测

为实现干扰素 (IFNα m)的高表达与纯化 ,研究其抗病毒、抗增殖活性。应用PCR技术将已构建的IFNα m的高表达基因亚克隆到原核表达载体pBV2 2 0上 ,构建表达质粒 pBV2 2 0 /IFNα m ,转化大肠杆菌DH5α进行表达。表达产物经初步检定以包涵体形式存在 ,包涵体进行变性、复性 ,然后经CM Sepharose FF、DEAE Sepharose FF离子交换层析和Sephacryal HR10 0分子筛纯化 ,获得较纯的干扰素IFNα m。以IFNα 1b为对照 ,在VSV Wish系统上采用细胞病变抑制法 ,测定纯品IFNα m的抗病毒活性。在Hela细胞上用MTT法进行抗增殖实验。结果表明包涵体含量占菌体总蛋白 4 0 % ,纯化的目的蛋白IFNα m纯度在 95 % ,比活高达 1 2 6× 10 7IU/mg ,纯化收率34 4 % ,IFNα m抗病毒活性和IFNα 1b相当 (P >0 0 5 ) ,抗增殖活性高于IFNα 1b(P <0 0 1)。     

检测人Ⅰ型干扰素生物学活性的新方法

为建立一种更简便、安全、有效的检测Ⅰ型干扰素 (IFN)的方法 ,将可被Ⅰ型IFN诱导的人 6 - 16基因启动子与表达产物容易被检测的 β -半乳糖苷酶基因相连 ,构建成重组质粒 ,然后转染人羊膜传代细胞系 ,筛选阳性克隆 ,最终建立了一种适用于检测Ⅰ型IFN的简便、快速、敏感、特异和重复性好的新型方法 ,其敏感性同标准的细胞病变抑制法相同。