重组人瘦素蛋白的原核表达、纯化和生物学活性鉴定

为解决重组人瘦素蛋白(hLeptin)大规模生产过程中包涵体的形成以及体外重折叠过程中蛋白聚集导致的低产量,探究在大肠杆菌中hLeptin高水平可溶性的表达,并进行生物学活性检测.利用hLeptin成熟肽基因与pET-30a(+)-SUMO系统构建融合表达质粒pET-30a(+)-SUMO-Lep,转化至大肠杆菌BL21(DE3),加入异丙基-β-D-硫代半乳糖(IPTG)进行诱导表达,之后经Ni金属亲和层析纯化,并切去SUMO融合标签后获得成熟hLeptin.重组hLeptin表达量高,主要以可溶形式存在.通过KM小鼠减肥实验和CCK8实验证明重组hLeptin具有生物学活性.综上,使用SUMO融合标签,以增强hLeptin在大肠杆菌中的高效可溶性高纯度的表达,为大规模生产hLeptin提供了一种新方法,同时为表达可溶性重组蛋白研究提供了一定的基础.     

重组人脂联素基因构建、表达、纯化及活性鉴定

根据脂联素cDNA序列设计并合成9条寡聚核苷酸片段,经重叠PCR技术获得重组人脂联素基因.构建pET-22b( )/ADPN表达载体,转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导表达.目的蛋白以包涵体的形式表达,表达量占菌体总蛋白的30%以上.表达产物通过Ni-NTA柱纯化,SDS-PAGE分析显示,其分子量约为30 ku,与预期结果一致.内皮细胞生长抑制实验证实,重组人脂联素生理浓度下具有抑制人内皮细胞生长的活性并呈时间依赖性.以上工作为进一步研究脂联素的生物学功能奠定了基础.     

牛乳铁蛋白活性多肽LfcinB在大肠杆菌中的串联表达、纯化及生物活性分析

牛乳铁蛋白(LfcinB)是一种阳离子抗菌肽,具有抗细菌、抗肿瘤等多种生物学活性.本文探讨了利用SUMO(Small Ubiquitin-Related Modifier)融合标签在大肠杆菌系统中通过LfcinB串联表达策略制备重组LfcinB的方法.结果显示,大于90%的SUMO-(LfcinB)_n蛋白以可溶形式表达于BL21(DE3)细胞中;SUMO-(LfcinB)_2的表达量高于SUMO-LfcinB和SUMO-(LfcinB)_3.通过SUMO特异性蛋白酶切除SUMO标签,羟胺释放单体,得到纯化的重组LfcinB,产率约为15 mg/L.生物活性结果表明,重组LfcinB具有一定的抗菌和抗肿瘤活性.本研究为结合SUMO标签与串联表达策略大量制备获得具有生物学功能的重组抗菌肽提供了一种有效的方法.     

大肠杆菌系列融合表达载体的构建

许多异源蛋白在大肠杆菌内的表达是以不可溶、无生物学活性的包涵体形式存在,这为蛋白质的功能研究带来困难.融合表达是提高蛋白可溶性的有效方案之一.为构建通用型融合表达载体,本研究将5种常见的融合标签即突变型麦芽糖结合蛋白(mMBP)、小分子泛素样修饰蛋白(SUMO)、翻译起始因子(IF2-I)、氮源利用物质A(NusA)和谷胱甘肽转移酶(GST)以及3种伴侣蛋白(GroEL、DnaK和TF)分别克隆至pET30a(+),构建了系列融合表达载体.这些载体含有相同的克隆位点以及位于融合标签羧基端的烟草蚀刻病毒蛋白酶(TEV)的酶切位点.N-乙酰-D-葡萄糖胺2-异构酶基因hRnBP克隆到mMBP融合表达载体后,经IPTG诱导,SDS-PAGE检测表明融合蛋白均得到了高效表达且几乎完全可溶,TEV酶切获得了预期的带型.全细胞偶联生成N-乙酰-D-神经氨酸实验发现mMBP-hRnBP的摩尔转化率较无mMBP标签的体系提高了近60%,证明了融合表达载体中融合标签的适用性.新型的原核融合表达载体为蛋白的融合表达、分离纯化及功能研究提供了更多的选择.     

结核杆菌19ku脂蛋白的表达与纯化

目的:通过基因工程技术获得重组结核分枝杆茵19 ku蛋白。方法:应用PCR技术扩增卡介苗的19 ku蛋白DNA序列;以质粒pET28a为表达栽体,构建19 ku重组质粒,然后转化大肠埃希菌BL21(DE3);在异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导下,分别对不同诱导时间的表达产物进行十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),凝胶经考马斯亮蓝染色检测蛋白。通过镍柱纯化后获得目的蛋白。结果:重组质粒pET28a-p19测序表明与报道的序列相同。它在大肠埃希菌BL21(DE3)细胞内以可溶性形式表达。不同IPTG诱导时间实验表明重组结核分枝杆茵l9 ku蛋白诱导4 h在大肠埃希菌中的表达量最高。结论:pET28a-p19大肠埃希菌工程株可高表达结核分枝杆菌重组19 ku蛋白。     

λ噬菌体切除酶基因Xis在大肠杆菌中的可溶性融合表达

λ噬菌体切除酶Xis(excisionase)是调控λ噬菌体溶源裂解转换过程中的一种重要蛋白质.通过密码子优化及两步法将来自λ噬菌体切除酶基因Xis在体外合成,然后克隆到带有类泛素蛋白SUMO标签的定向原核表达载体SUMO-p ETG上,测序正确后,然后转化至E.coli BL21(DE3)细胞可溶性表达.经SDS-PAGE及质谱检测证实表达蛋白确实为目的蛋白.该研究通过融合表达λ噬菌体切除酶Xis不仅解除了Xis对E.coli宿主细胞的毒害作用,而且实现在E.coli中的高水平可溶性表达.因此,Xis的大量制备,将会促进Gateway克隆技术的广泛应用.     

人鼻病毒3C蛋白酶在大肠杆菌中的表达、纯化及活性分析

人鼻病毒3C蛋白酶具有高特异性,且在低温条件下具有较高酶活,目前已被商品化.在大肠杆菌中利用麦芽糖结合蛋白(MBP)作为融合标签可促进人鼻病毒3C蛋白酶的可溶性表达.将人鼻病毒3C蛋白酶的DNA编码序列克隆到pRK792载体上,然后导入到大肠杆菌BL21(DE3),进行诱导表达,获得MBP-LEVLFQGP-6x His-人鼻病毒3C蛋白酶融合蛋白,随后通过Ni柱亲和纯化获得目的蛋白.用该产物切割纯化的MBP-LEVLFQGP-6x His-木聚糖酶融合蛋白,可获得木聚糖酶并用底物平板检测其活性.实验结果表明人鼻病毒3C蛋白酶能够在大肠杆菌中表达,并且能特异性地在其底物识别序列进行切割,从而移除MBP标签,获得仅带有6x His的人鼻病毒3C蛋白酶.该酶可以特异性地去除木聚糖酶融合蛋白中的MBP标签,获得有活性的木聚糖酶.利用MBP标签能够促进人鼻病毒3C蛋白酶可溶性表达,且人鼻病毒3C蛋白酶的活性不受影响,有利于一些不稳定的蛋白在低温下的标签去除和纯化.     

不同运动强度对青春期肥胖大鼠脂联素的影响

目的:探讨不同运动强度对青春期肥胖大鼠内脏脂肪组织脂联素mRNA表达、蛋白表达及血浆浓度的影响.方法:选取青春期SD大鼠普食8只为单纯空白对照组(C),高脂诱导青春期肥胖32只随机分为4组,每组8只,分为静止对照组(OC)、低运动强度组(OL)、中运动强度组(OM)和高运动强度组(OH).运动速度为15-18m/min、21-25m/min和28-32m/min,坡度均为0,1h/天,5次/周,在大鼠专用运动跑台持续8周的运动干预.8周后用qRT-PCR测内脏脂肪组织脂联素mRNA表达,免疫组化测内脏脂肪组织脂联素蛋白表达,ELISA测血浆脂联素浓度.结果:8周后OL、OM、OH组体重、内脏脂肪重量及体脂率均显著低于OC组(P<0.01),OM、OH组内脏脂肪重量及体脂率显著低于OL组(P<0.01);OM、OH组内脏脂肪脂联素mRNA高于OC、OL组(P<0.05,P<0.01);OH组脂联素蛋白质的表达均比OC组增加;OL、OM、OH组血浆脂联素浓度较OC组显著提高(P<0.01),OM、OH组显著高于OL组(P<0.05,P<0.01).结论:通过8周不同运动强度干预均显著降低了青春期肥胖大鼠体重、内脏脂肪量和体脂率,上调了内脏脂肪组织脂联素mRNA的基因表达及蛋白表达,升高血浆脂联素浓度,均为中、高运动强度效果较明显.     

AEP环化酶的高效原核诱导表达与活性检测体系的建立

天冬酰胺内切酶(AEPs)可催化短肽形成结构异常稳定的环肽,其具有药物设计框架的应用前景.将来源于白花蛇舌草(Oldenlandia affinis)中AEP(Oa AEP1b)环化酶(cyclase)基因采用融合标签表达的策略在大肠杆菌菌株BL21中进行诱导表达,并比较了不同的融合标签麦芽糖结合蛋白(MBP),N-utilization substance A(NusA),小泛素修饰蛋白(SUMO),绿色荧光蛋白(GFP)以及泛素(ubiquitin)对AEP环化酶表达量的影响.结果表明,MBP标签对AEP的表达促进作用最强,达到(3. 6±0. 05) mg/L,是目前文献报道的2倍.体外酶切实验证实该环化酶可对融合表达的底物蛋白MBP-Kalata B1-6*His-GST进行有效切割,但连接反应过程有待验证.本研究对AEP环化酶进行肽工程研究与应用奠定了较好的基础,并提供了一套高效的研究工具.     

重组人血管内皮生长因子165在大肠杆菌中的可溶性表达、纯化与体外活性评价

人血管内皮生长因子165(VEGF165)可有效促进血管新生和增加血管通透性,在伤口愈合方面有重要医疗价值。建立获取高纯度、高活性的优质重组VEGF165蛋白的方法具有重要意义。研究利用带有6组氨酸标签的二硫键形成蛋白A(Dsb A)的E.coli表达系统实现了Dsb A-VEGF165融合蛋白的可溶性表达;诱导过程中添加5%(v/v)的乙醇可显著提高工程菌中可溶性融合蛋白表达水平。融合蛋白通过Ni亲和层析粗纯,并经牛肠激酶酶切去除标签蛋白。随后利用肝素亲和层析精纯获得重组人VEGF165蛋白。非还原及还原SDS-PAGE电泳检测到分子量为约40 k Da的同源二聚体蛋白,促HUVEC细胞增殖实验显示重组蛋白具有较优的活性,EC50为13 ng/m L。研究实现了Dsb A-VEGF165的在E.coli中可溶性表达,建立了经济、高效的纯化方法,获得了高质量、高活性的重组人VEGF165蛋白。     

一种自剪切内含肽重组酿酒酵母表达优化研究

自剪切内含肽纯化系统在大肠杆菌中已经得到很好的应用。为了在真核生物中应用该系统,以酿酒酵母为宿主,p HR质粒为表达载体,构建微型内含肽ΔI-CM intein酿酒酵母表达系统。以猪免疫球蛋白Ig G的Fc domain为亲和标签,绿色荧光蛋白gfp为报告蛋白,在酿酒酵母GPD强启动子作用下,表达出融合的Fc-intein-gfp蛋白。检测发现融合序列在起始密码子ATG前加入一段Kozak序列有利于gfp表达。在此基础上,将微型内含肽ΔI-CM intein序列替换成密码子优化的ΔI-CMintein-O序列,显著促进gfp蛋白的表达量,初步实现了ΔI-CM intein融合蛋白的高效表达。为新型自剪切内含肽酿酒酵母表达系统的建立和重组蛋白高效纯化的实现奠定了基础。     

GST融合蛋白包涵体纯化方法的探索

克隆结核分枝杆菌培养滤液蛋白CFP10基因,并在大肠杆菌中进行表达和纯化。用PCR方法从结核分枝杆菌H37Rv基因组扩增出CFP10基因片段,克隆至pMD18-T载体中,序列测定正确后,将其亚克隆到表达载体pGEX-4T-1并在大肠杆菌BL21中表达,表达蛋白经SDS-PAG及Western-blot分析后,亲和层析法纯化蛋白。成功克隆了CFP10基因,并对其在E.coli中进行了表达,SDS-PAGE及Western blot分析表明表达产物正确。通过GST纯化系统获得36kD纯化蛋白,与文献报道相符,该蛋白可与CFP10 mAb特异结合,并且同时与活动期结核病人血清发生反应。成功获得了纯化的CFP10蛋白,为进一步研究CFP10蛋白的致病机理提供了实验依据。     

S-腺苷甲硫氨酸合成酶的可溶性表达

系统考察了pET可溶性表达系统对酵母来源的S-腺苷甲硫氨酸(SAM)合成酶基因的表达情况,结果显示:当采用含Nus.Tag融合标签的pET-44a为载体,trxB和gor双突变的Ori-gami为宿主时最适合目的蛋白的可溶性表达。进一步考察不同来源(大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌)SAM合成酶的可溶性时,也得到了相似的结论;比较发现酵母来源的SAM合成酶可溶性表达的比活力最高达60.9U/mg。     

人肠激酶轻链基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

研究目的：克隆表达人肠激酶轻链编码基因,以期应用于融合蛋白的切割与纯化．方法：从人的全基因组中扩增出编码人肠激酶轻链的5个外显子基因片段,经过酶切、连接后得到正确编码的人肠激酶轻链完整基因序列;随后,将目的基因片段插入原核表达载体pBV220中,构建成融合型表达载体pBV—EKL,转化大肠杆菌BL21（DE3）,调节温度至42℃诱导重组蛋白表达;通过镍亲和层析纯化得到重组蛋白．结果：所表达的重组蛋白经SDS—PAGE分析,相对表观分子质量约为31kDa,表达量占菌体总可溶蛋白量的46％;通过镍亲和层析纯化得到的重组蛋白经复性后显示出具有催化切割活性．结论：成功构建了能大量表达重组人肠激酶轻链的菌株,为进一步进行重组人肠激酶活性的研究及其在生产和医学方面的应用研究奠定了基础．     

Conformational change of glutathione-S-transferase by its co-expression with prion domain of yeast Ure2p

Ure2 protein from Saccharomyces cerevisisae has a changeable structure similar to that ofrnammalian prion protein. Its N-terminal is the prion domain (PrD) consisting of 65 amino acids which plays a critical role in yeast prion development. In this study, PrD gene was recombinated with glutathione-S-transferase(GST) gene, and a soluble GST-PrD(sGST-PrD) fusion protein was expressed in E. coli. sGST-PrD could spontaneously polymerize into amyloid fibrils in vitro, displaying typical β-sheet-type structure; it had increased resistance to proteinase K and exhibited amvloid-like optical properties. Moreover, the aggregated GST-PrD(aGST-PrD) could induce sGST-PrD to aggregate into fibrils. These results indicate that PrD could change the conformation of GST moiety in a recombinant protein with PrD to form a prion-like chimeric protein, which proves that PrD has the ability to mediate a prion-like conversion of other proteins fused with it.     

氧化还原因子-1的原核表达纯化及其活性鉴定

为建立氧化还原因子-1(Ref-1)的原核表达系统,将经过酶切后的人源Ref-1编码片段定向克隆到pGEX-4T-3载体上,构建了pGEX-4T-3/Ref-1原核表达载体,重组质粒转化至BL21(DE3)工程菌,异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)诱导重组工程菌表达可溶性融合蛋白,谷胱甘肽琼脂糖凝胶4B(Glutathione Sepha-rose 4B)亲和纯化重组蛋白,透析后用聚乙二醇8000(PEG8000)浓缩,获得纯度达92%的融合蛋白,产率为3.7 mg/L,融合蛋白占菌体总蛋白的6.8%.蛋白质印迹(Western blot)显示该蛋白可以被抗体特异性识别,证实其为GST-Ref-1融合蛋白.GST-Ref-1蛋白体外增强了激活蛋白-1(AP-1)的DNA结合能力,并能拮抗H2O2造成的AP-1氧化损伤.     

青岛文昌鱼核糖体蛋白Amphil11基因的克隆和同源性分析

对青岛文昌鱼18小时神经胚cDNA文库进行测序，获得了5个AmphiL11的EST，经接接得到文昌鱼核糖体蛋白AmphiL11的编码完整的cDNA序列并演绎出AmphiL11的氨基酸序列，通过对AmphiL11蛋白的结构分析及其与人、鼠、鱼等脊柱动物和果蝇、线虫等无脊动物及酵母中同种核糖体蛋白的同源性分析，发现AmphiL11与脊柱动物核糖体L11蛋白的同源性很高，与高等无脊椎动物甚至酵母的同源性也较高，提示AmphiL11具有较高的进化水平，更接近于脊椎动物的核糖体蛋白L11。同时也表明，真核生物核糖体蛋白L11具有高度的保守性。     

鸡缩胆囊素-33四串体的可溶表达及应用研究

根据pRSETA载体序列,设计一对引物,采用PCR技术从重组质粒pRSETA-4CCK33上扩增到鸡缩胆囊素33(cholecystokinin-33,CCK33)四串体基因片段(缩写为4CCK33)。再将4CCK33克隆到原核表达载体pBCX上,成功构建重组质粒pBCX-4CCK33并在大肠杆菌BL21中成功表达,SDS-PAGE检测到分子量约为53 000的融合蛋白,可溶分析表明,融合蛋白主要是以可溶形式表达。Western-blot证实,融合蛋白能与CCK-8阳性血清发生免疫反应。用此纯化的融合蛋白制成油乳剂疫苗,主动免疫肉猪。饲养试验表明,免疫0.5 mg/mL和1.5 mg/mL 4CCK33疫苗的试验肉猪平均日增重与空白对照组相比,分别提高了5.28%和5.92%;日采食量则分别提高3.03%和2.53%,差异显著(P<0.05)。     

Compartmental specificity of cellular membrane fusion encoded in SNARE proteins

Membrane-enveloped vesicles travel among the compartments of the cytoplasm of eukaryotic cells, delivering their specific cargo to programmed locations by membrane fusion. The pairing of vesicle v-SNAREs (soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptors) with target membrane t-SNAREs has a central role in intracellular membrane fusion. We have tested all of the potential v-SNAREs encoded in the yeast genome for their capacity to trigger fusion by partnering with t-SNAREs that mark the Golgi, the vacuole and the plasma membrane. Here we find that, to a marked degree, the pattern of membrane flow in the cell is encoded and recapitulated by its isolated SNARE proteins, as predicted by the SNARE hypothesis.     

cDNA cloning and expression of earthworm fibrinolytic enzyme component A

Earthworm fibrinolytic enzyme component A(EFEa),a protein with dual fibrinolytic activity ,is one of the major therapeutically important earthworm fibrinoltic enzyme components .The cDNA fragment encoded the mature protein was cloned from earthworm (Eisenia fetida )by the RT-PCR technique,The deduced amino acid sequence of the EFE component A show high homology with some members of serine proteases trypsin family,and the amino acid residues constituting the active sites are conserved in the EFEa as compared with the other proteins of the trypsin family ,The cDNA fragment was subcloned into the expression vector pQE31 and pMAL-c2X of E.coli.The resulting expression plasmids,pQE-efea and pMAL-efea ,were used to transform the E.coli strain M15.Recombinant protein bands corresponding with calcuated molecular witht were induced .The induced His6-EFEa fusion protein with pQE-efea was accumulated into inclusion body ,while the induced MBP-EFEa fusion protein with pMAL-efea was soluble and showed fibrinoloytic activities.