Biochemical characterization of the protein encoded by rice osRACD gene

A recombinant plasmid pET-racd was first constructed by cloning osRACD,the development-regulating gene that controls photoperiod fertility transformation in the photoperiod sensitive genic male sterile rice Nongken 58S,into a prokaryote expression vector pET28a(+).It was then transformed into E.Coli BL-21.Cutting with thrombin of the fusion protein extracted from transformants and PAGE separation yielded pure osRACD protein,which was further concentrated using ultrafiltration and renatured using glutathione oxidation/reduction refolding system for later functional study.As demonstrated by in vitro functional assay,the osRACD protein expressed in E.Coli B-21 shows remarkable activity in binding GTP specifically and hydrolyzing it.     

osRACD基因表达与光敏核不育水稻光周期育性转换的相关性

为检测水稻低分子量GTP结合蛋白编码基因osRACD与光敏核不育水稻农垦58S光周期育性转换的相关性,用农杆菌介导转化和潮霉素抗性筛选获得了大量的转基因水稻植株.通过PCR、Southern杂交、RT-PCR和Northern检测等,证明反义osRACD基因和正义osRACD基因均已分别在转基因农垦58N和58S水稻植株的幼穗中得到了稳定的表达.成熟转基因植株的自交结实率统计分析表明,反义osRACD基因的表达大大降低了转基因58N水稻植株的育性,其平均结实率明显低于对照植株;而正义osRACD基因在转基因58S水稻植株的幼穗中表达后,使得长日下生长的、本来不育的58S植株的育性得到一定程度上的恢复,有的植株的结实率还高于短日下生长的对照植株;而且,osRACD基因表达水平越高的转基因58S植株,其对应的结实率也越高.降低幼穗中内源osRACD基因的表达水平会导致转基因58N水稻植株的育性降低,恢复长日下生长的转基因58S水稻植株幼穗中osRACD基因的表达,则可恢复其育性.这表明,osRACD基因的表达参与了农垦58S光周期育性转换的调控过程.这是第一个报道的参与光信号传导与光敏核不育水稻光周期育性调控的低分子量GTP结合蛋白的编码基因.     

对虾Ran基因的克隆表达与蛋白质GTP结合活性分析

在对虾抑制性差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)研究过程中,首次发现一段经同源比较为Ran基因的部分序列,在抗病对虾中上调表达.为了进一步探索对虾Ran基因的功能,通过RACE-PCR的方法克隆得到了对虾Ran基因全长共1441个碱基,其中开放阅读框为645个碱基,共编码215个氨基酸,这是首次在海洋无脊椎动物体内克隆到该基因.本研究还将该基因克隆到原核表达载体PGEX-4T-2中并转化大肠杆菌BL21,37℃下诱导6h,超声裂解表达菌株,结果表明GST-Ran融合蛋白在大肠杆菌中为可溶性表达,蛋白大小约为50ku,经纯化得到了纯度大于90%的GST-Ran融合蛋白.随后的GTP结合试验验证了Ran蛋白具有GTP结合活性.     

中间苍白杆菌尼古丁降解相关基因ocnH的克隆及功能分析

通过PCR扩增获得中间苍白杆菌SCUEC4菌株中与尼古丁降解相关的ocnH基因,构建重组质粒pET28a(+)-ocnH,转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株进行异源表达,并对表达条件进行优化,用高效液相色谱法测定重组表达菌株的马来酸异构酶活性.结果表明：ocnH基因大小为585 bp,编码蛋白分子量约为20.6 kDa.重组表达菌株在IPTG浓度为0.6 mmol·L^-1、诱导温度为25℃、诱导表达时间为20 h时,OcnH蛋白的表达量较高.转入pET28a(+)-ocnH的大肠杆菌BL21(DE3)菌株具有将马来酸转化为富马酸的功能.     

日本囊对虾Ran基因的克隆表达与蛋白质GTP结合活性分析

在日本囊对虾抑制性差减杂交(suppression subtractive hybrid ization,SSH)研究过程中,首次发现一段经同源比较为Ran基因的部分序列,在抗病日本囊对虾中上调表达.为了进一步探索日本囊对虾Ran基因的功能,通过RACE-PCR的方法克隆得到了日本囊对虾Ran基因全长共1 441个碱基,其中开放阅读框为645个碱基,共编码215个氨基酸,这是首次在海洋无脊椎动物体内克隆到该基因.还将该基因克隆到原核表达载体PGEX-4T-2中并转化大肠杆菌BL21,37℃下诱导6 h,超声裂解表达菌株,结果表明GST-Ran融合蛋白在大肠杆菌中为可溶性表达,蛋白大小约为50 ku,经纯化得到了纯度大于90%的GST-Ran融合蛋白.随后的GTP结合试验验证了Ran蛋白具有GTP结合活性.     

转水稻osRACD反义基因拟南芥植株的育性分析

利用反义RNA技术,将水稻低分子量GTP结合蛋白基因osRACD反向置于CaMV 35 S启动子的调控下,构成反义基因表达载体pBID,并用真空渗透法转化拟南芥植株.转基因植株的荚果自花谢之后就停止生长,其后荚果便自顶端开始逐渐枯黄并死亡;而对照植株的荚果在花谢之后仍继续生长直到成熟.花粉离体萌发生长实验显示,转基因植株花粉萌发后的生长延伸过程受到抑制,形成短而略粗的花粉管;而对照植株花粉萌发后的生长状况正常,形成长圆柱形的花粉管.这些结果表明,osRACD基因的功能是参与控制花粉管的生长延伸过程,其编码的蛋白质可能是调控光敏核不育水稻58S育性的重要因子之一.     

人纤溶酶原kringle5功能区基因在大肠杆菌中的表达

将人纤溶酶原kringle5功能区基因插入融合基因表达载体pET17bBamHⅠ位点,构建成重组质粒pETK23,转化大肠杆菌BL21(DE3),在IPTG诱导下,纤溶酶原kringle5功能区基因在重组转化菌株BL21(DE3,pETK23)中获得高效表达,表达产物以可溶性蛋白形式存在,表达量占菌体总蛋白的528%.     

水稻小GTP蛋白OsRab5A的表达、纯化和GTP结合分析

小GTP结合蛋白是一类在细胞内的运输过程中重要作用的蛋白。它们通过结合子GTP而激活 ,当GTP被水解为GDP后处于非活性状态。哺乳动物中的研究表明 ,Rab5A蛋白是细胞内的形成早期内吞体 (earlyendosome)的限速因子。证实了所克隆的水稻rab5A基因编码的蛋白具有GTP结合功能。将Osrab5A基因的编码序列按正确读码框重组到pGEX4T1载体中 ,转化大肠杆菌BL2 1(DE3) ,电泳判定插入片段大小无误后 ,进一步测序鉴定其读码也无误。将该克隆命名为pG_5AE。以IPTG诱导 pG_5AE所编码的融合蛋白GST_OsRab5A的表达。SDS_PAGE电泳与无外源质粒和表达谷胱甘肽硫转移酶 (GST)的对照相比 ,得到了预计大小的融合蛋白。以GSTrapTM亲和柱纯化融合蛋白。在不同的泳道分离纯化的融合蛋白和作为对照的含GST以及无外源蛋白的细菌总蛋白 ,电转移到硝酸纤维膜上。将该膜与α_3 2 PGTP温育 ,洗膜 ,放射自显影后 ,获得了融合蛋白结合GTP的结果 ,这表明在原核中表达出的水稻Rab5A蛋白能在体外结合GTP。     

F3重组毒素的克隆表达及纯化

以pEKH-F3质粒为模板,PCR扩增F3片段,将F3插入克隆质粒PQE80L,转化大肠杆菌,筛选,获得含有F3的PQE80L重组载体的克隆.提取绿脓杆菌菌株染色体DNA为模板,PCR扩增绿脓杆菌外毒素A催化区,PE40.然后将PQE80-F3和PE40重组,得到表达PQE80L-F3-PE40载体.转化至大肠杆菌DH5a,BL21,表达融合蛋白F3-PE40.结果显示,大肠杆菌表达了融合蛋白F3-PE40,表达的融合蛋白量大概占菌体总体蛋白量的20%.通过质粒提取、PCR扩增构建F3-PE40表达载体转化大肠杆菌,成功地表达了融合蛋白F3-PE40,为大规模表达、纯化F3-PE40的进一步功能奠定了基础.     

水稻基因ST1的克隆及原核表达

指出了基因ST1是决定水稻柱头和花柱形成的关键基因,属于水稻中的XHS基因家族.将ST1的全长cDNA序列构建到原核表达载体pET-28a中,并转化了表达菌株大肠杆菌BL21.经Western bolt验证表明:所表达80 kD蛋白即为目的蛋白,为后续的蛋白功能等研究提供了实验基础.     

人心室肌球蛋白轻链1基因的克隆及其体外的表达与纯化

通过聚合酶链式反应方法扩增人心室肌球蛋白轻链1的基因片段,并将其克隆到pET-22b质粒,构建表达重组体,转化大肠杆菌BL21细胞,转化子细胞经IPTG诱导,目的蛋白在大肠杆菌中得到高效表达,凝胶成像扫描检测,其表达量接近细胞总蛋白的40%,经Ni2+亲和层析使目的蛋白得到纯化。     

中间苍白杆菌SCUEC4菌株中尼古丁降解相关ocnC基因的克隆与表达

对中间苍白杆菌SCUEC4菌株中与尼古丁降解相关的ocnC基因进行克隆和表达,并对OcnC蛋白的表达条件进行优化,通过PCR扩增获得ocnC基因,构建重组质粒pET28a(+)-ocnC,转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株进行异源表达,采用不同的IPTG浓度、诱导温度和诱导时间对OcnC蛋白进行诱导表达.结果表明:ocnC基因大小为1344 bp,编码蛋白分子量为48.0 kDa,重组表达菌株在IPTG浓度为1.0 mmol·L~(-1)、诱导温度在37℃及诱导表达时间在20 h的优化表达条件时,OcnC蛋白的表达量较高.     

苏云金芽孢杆菌营养期杀虫蛋白基因的克隆、表达及杀虫活性分析

选择本实验室分离的野生型苏云金芽孢杆菌菌株WY-197为出发菌株，用全长PCR方法从此菌株中克隆了2．3kb大小的vip3A基因,DNA序列比较发现所克隆的基因vip3A-197与已知的营养期杀虫蛋白基因存在很高的同源性．将基因vip3A-197亚克隆至原核表达载体pET33b构建了原核表达质粒pEVip，转化大肠杆菌BL21，转化子经IPTG诱导后可表达88kD大小的蛋白．该蛋白对甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)棉铃虫(Helicoverpa armigera)的初孵幼虫进行生物测定，结果表明，营养期杀虫蛋白vip3A-197对夜蛾科害虫具有一定的杀虫活性。     

定点突变内皮抑素Zn2+的结合位点及突变基因的克隆表达

从人胚肝组织中提取总RNA, 以逆转录聚合酶链式反应（RT-PCR）法获得人内皮抑素编码序列, 采用定点突变技术将His2和His4双突变为Leu2和Val4. 将突变基因cDNA插入含有T7启动子的质粒pET-28b中构建表达质粒pMendo, 转化大肠杆菌BL21(DE3), 筛选表达菌株BL21-Mute, 表达菌株经IPTG诱导后以包涵体方式产生大量内皮抑素突变蛋白. SDS-PAGE分析表明, 表达的重组蛋白占菌株可溶性蛋白质的30%. 复性、 纯化的内皮抑素突变蛋白纯度达到98%, 失去抑制人脐静脉内皮细胞增殖的活性.     

重组E.coli L-天冬酰胺酶的克隆及表达与纯化

以大肠杆菌菌株(E.coli AS 1.357)基因组为模板,PCR扩增L-天门冬酰胺酶Ⅱ基因(ans B),构建p MD18-Tans B重组克隆载体和p ET-22b-ans B重组表达载体,转化大肠杆菌BL21宿主菌株,重组工程菌经IPTG诱导表达Ans B蛋白,利用重组His-tag,通过Ni-NTA亲和层析纯化Ans B蛋白,利用SDS-PAGE定性分析Ans B蛋白,考马斯亮蓝法测定Ans B蛋白含量,获得纯化的质量浓度为62.7 mg/L的Ans B表达蛋白。重组L-天门冬酰胺酶的纯化收率为42.28%,酶活达137 IU/m L,较原始菌株的(6.87 IU/m L)提高近20倍,并排除大肠杆菌自身L-天门冬酰胺酶本底表达背景。     

~(13)C_6-酪氨酸标记的蛋清溶菌酶的表达及NMR测定

针对蛋白质核磁共振(NMR)信号复杂难以解析的问题,选用选择性标记方法可简化蛋白质NMR谱图.本实验以蛋清溶菌酶(HEL)为目标蛋白,构建了p ET-HEL蛋白表达载体,转入到大肠杆菌Ε. coli BL21(DE3)中,得到重组菌株.然后通过改变诱导温度、诱导浓度以及诱导时间等条件来优化HEL在大肠杆菌Ε. coli BL21(DE3)中的表达条件,通过SDS-PAGE电泳分析,确定了最佳表达条件:37℃、0. 4 mmol/L IPTG诱导8 h.按最佳条件于诱导前加入13C6-酪氨酸进行选择性标记,扩大表达,经过变复性处理与Ni柱纯化后,获得选择性标记的HEL.进一步制备标记蛋白核磁样品进行测定,得到简化的NMR谱.本研究为采用NMR简化分析蛋白质的结构奠定了基础.     

禽网状内皮组织增生病毒gp90全长蛋白的原核表达、表达形式鉴定与纯化

该研究将禽网状内皮组织增生病毒gp90基因克隆至原核表达载体pET-30a(+),转化至大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,经IPTG诱导,并通过SDS-PAGE和Western blotting鉴定蛋白表达情况和蛋白表达.结果发现,将gp90基因连接表达载体转化宿主菌后,成功在大肠杆菌以包涵体形式表达.纯化的蛋白纯度超过90%.     

ubiCA基因的强化表达及对大肠杆菌辅酶Q生物合成的影响

为调查大肠杆菌高产辅酶Q(CoQ)的可能性,首先研究大肠杆菌生物合成关键基因ubiCA强化表达对大肠杆菌CoQ产量的影响。本文构建了含有ubiCA基因的5个表达质粒,将其分别转入E.coli JM 83或BL 21(DE 3)菌株中,定量分析这些转化子的辅酶Q产量。结果表明ubiCA基因在ubiC自身启动子(pub iCA-lacZF)介导下的表达最有效,重组菌CoQ产量达到对照的3.5倍,由此推测ubiCA基因的表达可能与其启动子序列有关。     

构建的FIt3L胞外域原核表达载体在大肠杆菌中的表达

目的:构建含组氨酸标签的FMS样酪氨酸激酶3配体(Fms-like tyrosine kinase 3 ligand,FIt3L)胞外域蛋白的原核表达载体,并在大肠杆菌中进行表达.方法:依据FIt3L基因序列设计引物,以RT-PCR的方法从小鼠脾脏总RNA中克隆FIt3L基因并构建其胞外域原核表达载体,测序鉴定后在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中诱导表达,用免疫印迹鉴定.结果:克隆到FIt3L编码区全长序列,经DNA测序证明与已报道的序列相同;构建羧基端带有His6标签的FIt3L胞外域蛋白的原核表达载体,转化大肠杆菌后SDS-PAGE分析显示在BL21(ED3)中获得较高表达;免疫印迹分析表明IPTG诱导后表达的FIt3L胞外域蛋白的相对分子质量(Mr)为19 000,与理论值相符,此蛋白与抗His6标签的抗体发生特异性反应.结论:成功克隆FIt3L基因,构建其胞外域蛋白的原核表达载体,并在大肠杆菌中获得表达.