HrIL-6在大肠杆菌中的高效表达及其纯化复性的研究

白细胞介素6(IL-6)具有调节免疫应答、急性期反应和造血功能的作用。研究结果表明,IL-6可能成为治疗血小板减少症最有效的药物。IL-6还具有防止恶性肿瘤转移、抑制乳腺癌细胞克隆生长和促进髓样白血病细胞分化等抗肿瘤活性。基因工程IL-6的大量生产将进一步满足基础研究和临床应用的需要。 我们采用本院基础所构建的IL-6工程菌:E.     

重组人白细胞介素6的制备

我们采用本院基础医学研究所组建的ＩＬ-６工程菌Ｅ．ｃｏｉｌＤＨ５ａ（ｐＢＶ-ｈｌＬ－６）,在选定的培养基及ｐＨ值下,采用３０升发酵罐进一步观察了工程菌的生长和ｒＩＬ－６的表达,确定了发酵工艺条件。在此条件下连续进行了三批次的培养试验。结果表明,工程首的生长密度达到２．５１±０．０２ｇ［干重］／Ｌ［发酵液］,ｒＩＬ-６产率为１８２．４±２．０ｍｇ／ｇ［干重］。ｒＩＬ-６以包涵体形式表达于大肠杆菌细胞中,破菌后选用非离子型去垢剂或尿素等变性剂提取包涵体中的杂蛋白,可使ｒＩＬ-６的纯度达到７０．１±１．３％,收率为７１．９±１．９％。洗涤后的包涵体,经过凝胶柱纯化和复性,ｒＩＬ-６纯度达到９５％以上,柱纯化的收率为７２．３±０．９％;采用依赖ＩＬ-６,小鼠杂交瘤细胞系７ＴＤ１及ＭＴＴ比色法测定生物活性,ｒＩＬ-６比活性达２×１０８Ｕ／ｍｇ。     

鼠伤寒沙门氏菌asd基因的克隆及序列分析

以鼠伤寒沙门氏茵标准株基因组DNA作为模板,用PCR的方法扩增鼠伤寒沙门氏菌的asd基因并克隆入质粒pUCl9,并对其进行测序,序列与献报道一致。同时将质粒pYA248上的链球菌asd基因进行了置换,观察了分别含有链球菌asd基因与鼠伤寒沙门氏菌asd基因的质粒在减毒鼠伤寒沙门氏菌X4072中的生长情况,结果表明含有鼠伤寒沙门氏菌的asd基因的高拷贝质粒pUCl9的菌株生长情况更好。为完善染色体／质粒平衡致死系统,构建减毒鼠伤寒沙门氏活菌疫苗奠定了基础。     

利用间接ELISA定量分析伤寒沙门菌表面呈现表达的流感病毒抗原

目的:建立定量检测伤寒沙门菌表面呈现表达的流感病毒抗原的间接ELISA方法。方法:ELISA板以2.5%的戊二醛溶液预处理,将呈现表达M2e等流感病毒抗原表位的伤寒沙门菌的全细胞抗原在ELISA板上进行干燥包被,通过间接ELISA确立全菌抗原的最佳包被浓度;分别采用化学合成多肽M2e和GST-M2e融合蛋白干燥包被ELISA板,绘制标准曲线,对沙门菌表面呈现表达的抗原进行定量分析;对多肽和融合蛋白干燥包被进行比较,同时确立用于定量表面展示量的回归方程。结果:用多肽包被测定的呈现表达的M2e分子数为9.8×104,以GST-M2e包被测定的呈现表达的M2e分子数为1.3×105。结论:利用全菌干燥包被ELISA板可以对伤寒沙门菌表面呈现表达的抗原进行很好的定量分析。     

幽门螺杆菌CagA蛋白N端片段的表达、纯化及其与磷脂酰丝氨酸的亲和力检测

目的:表达和纯化幽门螺杆菌不同菌株的CagA蛋白N端片段,检测其与磷脂酰丝氨酸(PS)的相互作用及亲和力。方法:用PCR方法从幽门螺杆菌3个菌株中扩增出CagA蛋白N端基因,并连接到表达载体pET-28a上;转化大肠杆菌BL21,经IPTG诱导可溶性表达CagA蛋白N端880残基片段;经镍柱亲和纯化后,利用PLOA法检测CagA蛋白与PS的相互作用。结果:构建了3种幽门螺杆菌菌株cagA基因的原核表达质粒pET-28a/cagAJ99、pET-28a/cagA11637及pET-28a/cagASS1,并在大肠杆菌中获得可溶性表达,SDS-PAGE和Western印迹证实得到目标融合蛋白,亲和纯化得到高纯度CagA蛋白。PLOA结果表明,CagA蛋白与PS有明显的相互作用。结论:3种幽门螺杆菌菌株CagA蛋白与PS之间存在相互作用,且不同的CagA与PS有不同的亲和力。     

蛇毒类凝血酶calobin在毕赤酵母中的表达

蛇毒类凝血酶是临床上防治血栓栓塞性疾病的有效药物。参照朝鲜蝮蛇(Agkistrodon caliginosus,Korean Viper)类凝血酶calobin基因序列(GenBank AccessionNo.U32937.1),将人工合成的calobin基因克隆到酵母表达载体pPICZαA,于毕赤酵母中表达,得到了分子量约为32kD的重组calobin蛋白,经甲醇诱导培养,表达产物可获得3.5g/L的高表达量。重组蛋白经过阴离子交换柱Q-Sepharose Fast Flow和分子筛Sephacryl-S-100凝胶过滤层析等纯化步骤进行了初步纯化。纯化后的重组calobin可以在纤维蛋白原平板上形成水解圈,经SDS-PAGE实验显示,重组蛋白能水解纤维蛋白原的Aα链,产生一条约40kD左右的降解带。在实验中未能发现重组calobin对纤维蛋白原的凝固作用。     

白细胞介素-6在工程菌分批培养中的高效表达及其纯化

在确定了培养基及pH值的基础上,进一步观察了升温诱导过程中有机酸的产生及其对工程菌E.coli DH5α(pHV-hIL-6)生长和rIL-6表达的影响。当有机酸浓度低于70mmol/L以下时,菌密度达到干重2～3.5g/L之间收菌,rIL-6的表达水平为25％～32％;当有机酸浓度达到70mmol/L以上时,工程菌的生长不受影响,而rIL-6的表达明显受抑制。产生的有机酸以乙酸为主。收集菌体后,经过破菌,分离提纯的包涵体,其rIL-6的纯度可达到70％。用GuHCl缓冲液溶解包涵体,样品稀释后经过Q Sepharose F F柱纯化,可得到纯度达95％以上的rIL-6。采用依赖IL-6的小鼠杂交瘤细胞系7TD1及MTT比色法测定生物活性,rIL-6的比活性为2×10~8U/mg。     

利用λRed重组系统敲除伤寒沙门氏菌rfaH基因

目的：利用λRed重组系统敲除伤寒沙门氏菌的rfaH基因。方法：以伤寒沙门氏菌（Salmonella typhi Ty2,S.ty2）基因组为模板扩增得到的同源臂,与两端带有FRT位点的卡那霉素抗性基因片段共同构建同源重组载体;以重组载体为模板扩增打靶片段,将其转化S.ty2;在抗生素压力和λRed重组系统帮助下,打靶片段和菌体基因组发生同源重组,通过卡那抗性筛选得到带有抗性标记的重组菌;转入重组酶表达质粒pCP20以去除抗性标记,得到保留单一FRT位点的突变菌株;通过PCR鉴定重组菌,并经透射电子显微镜分析表型。结果：在S.ty2中敲除了rfaH基因,经PCR扩增和序列测定正确;初步的表型分析表明突变体的鞭毛合成显著减少。结论：获得了S.ty2突变株,为将沙门氏菌进一步减毒成为疫苗表达载体奠定了基础。     

炭疽芽孢杆菌保护性抗原在大肠杆菌中的表达及纯化

按照炭疽芽孢杆菌保护性抗原（PA）基因成熟肽编码序列设计引物,从炭疽杆菌pOX1质粒中扩增出PA基因片段,将该片段定向插入到原核表达载体pET-28a中,获得了pET-PA原核表达重组质粒,限制性酶切分析和DNA序列测定均证实该克隆插入片段为PA基因的成熟呔编码序列。将该重组质粒转化大肠杆菌BL21（DE3）,经IPTG诱导,重组蛋白在大肠杆菌表达系统中获得了高效表达;Western印迹分析表明表达产物具有良好的免疫学活性。     

利用实时荧光定量比较Ct法检测转基因小鼠外源基因拷贝数

目的：在建立转基因小鼠模型时,外源基因拷贝数是影响其表达水平和遗传稳定性的重要因素之一。外源基因拷贝数的精确测定,是建立转基因动物模型的重要环节。方法：合成cagA基因和内参基因GAPDH的引物,用标准曲线法测得cagA和GAPDH基因的扩增效率分别为97．6％和98．6％;将128拷贝阴性小鼠基因组和128拷贝c0鲥打靶质粒的混合物作为参照样品,取6只来自同一母本的F2阳性小鼠的128拷贝基因组作为待测样品;选取GAPDH作为内源参照基因,用比较Ct法对待测样品进行定量。结果：经计算,6只待测小鼠的cagA基因拷贝数平均值为8。结论：利用实时荧光定量PCR仪,呆用改良后的比较Ct法对转基因小鼠的外源基因拷贝数进行了精确测定。