Neuritin毕赤酵母分泌表达系统的构建

为构建Neuritin毕赤酵母分泌表达系统,进一步得到高纯度的具有天然活性的Neuritin蛋白提供实验基础。采用人工合成去除信号肽的neuritin基因并在N端引入His标签序列,两端引入Eco RⅠ和NotⅠ酶切位点,克隆至p PIC9K分泌型表达载体。重组质粒经PCR与测序鉴定正确后电击转化至毕赤酵母GS115感受态细胞中,经MD平板与G418平板筛选阳性重组子,抽提毕赤酵母基因组PCR鉴定重组质粒的插入。结果显示,p PIC9K-neuritin重组质粒经测序鉴定完全正确,电转后成功插入毕赤酵母基因组中。由此可知,成功构建Neuritin的毕赤酵母分泌表达系统。     

3-酮基嘌呤还原酶(TSC10)基因表达载体的构建及其在毕赤酵母中的表达

TSC10基因所编码的3-酮基嘌呤还原酶是酵母中神经酰胺合成的重要因子。设计了一种从酵母中提取神经酰胺经济、便捷、高效的方法:(1)利用构建含有TSC10基因的毕赤酵母GS115表达载体p PIC3.5K-TSC10;(2)电转化法将该表达质粒转化到GS115感受态细胞中;(3)用G418筛选以及PCR鉴定;(4)使用qRT-PCR和SDS-PAGE进行检测。结果经过G418筛选以及PCR鉴定后确定获得了包含TSC10基因的毕赤酵母转化子,经过qRT-PCR和SDS-PAGE进行检测后发现TSC10基因在20个阳性菌株中均可以稳定、高效表达。成功构建了3-酮基嘌呤还原酶高表达的毕赤酵母菌株,并为后续获得高收率神经酰胺奠定了基础。     

毕赤酵母中人Ⅲ型胶原蛋白α链与病毒羟脯氨酸酶的共表达

将人Ⅲ型胶原α链与一种来源于病毒的4-羟脯氨酸酶在毕赤酵母中共表达,以获得能满足应用需求的羟基化胶原蛋白。分别构建包含酶与胶原基因的重组质粒p PICZBL593和pPIC9K-COL3A1,并将质粒均转入毕赤酵母GS115中以表达这两种蛋白。质粒测序结果表明目的基因成功插入到载体中;实时定量PCR结果显示两种基因均在mRNA水平表达;SDS-PAGE和Western Blot进一步证实两种蛋白在毕赤酵母GS115中的成功表达;氨基酸组成分析和质谱结果证实表达的胶原中含有羟脯氨酸。获得羟基化的胶原蛋白。     

肿瘤抑制因子p53蛋白在毕赤酵母中的克隆表达

TP53基因在调控细胞信号通路和抑制肿瘤细胞中发挥着重要作用.本研究利用毕赤酵母表达系统以获得大量重组p53蛋白,为此,本文将人TP53基因克隆至表达载体p PIC3.5K,电转化进入毕赤酵母GS115,通过组氨酸筛选和G418筛选,获得高拷贝稳定转化子.SDS-PAGE和Western Blot检测结果表明p53蛋白可以在毕赤酵母中表达.本研究所获酵母菌株为今后大规模生产重组p53蛋白奠定了基础.     

鸡白细胞介素-2在毕赤酵母中的表达

将鸡白细胞介素-2(ChIL-2)基因插入酵母分泌型表达载体pPIC9K 构建重组表达载体pPIC9K/ChIL-2,通过电转化构建毕赤酵母(Pichia methanolica)GS115 甲醇利用型重组表达菌株.经SDS-PAGE与Western blot分析,证实ChIL-2基因在重组GS115中成功表达出约16 ku与14 ku两条特异性条带,这与天然ChIL-2相对分子质量大小一致,提示ChIL-2可能为糖基化蛋白质.     

克鲁维酵母中外切菊粉酶基因在毕赤酵母中的表达研究

用PCR的方法从克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)ATCC12424中克隆出外切菊粉酶基因.将该基因克隆到毕赤酵母表达载体pHBM905C、pHBM906上,构建了外切菊粉酶毕赤酵母表达载体pHBM1200、pHBM1201.将两者转化毕赤酵母GS115,得到重组菌株GS115(pHBM1200)、GS115(pHBM1201),将这两种重组菌株进行摇瓶发酵,测得带α-信号肽的菌株GS115(pHBM1200)表达的外切菊粉酶最高酶活为89.43 U/mL,带自身信号肽的菌株GS115(pHBM1201)表达的外切菊粉酶最高酶活为14.828 U/mL.SDS-PAGE电泳表明,外切菊粉酶的表观分子量为90 kD.将外切菊粉酶用去糖基化酶endoH处理后,SDS-PAGE电泳表明,分子量为60 kD,和预计的分子量一致.     

优化合成有机磷水解酶opd p基因在毕赤酵母中的表达

拟验证通过密码子优化有机磷水解酶(opd)基因,和生物砖方法构建opd多拷贝载体,以提高在毕赤酵母中的表达量.将原始的opd基因依照毕赤酵母偏爱密码子设计合成新的有机磷水解酶基因,并在C端添加了6个His-Tag融合蛋白标签.所合成的opd p基因全长1 149 bp(base pair).基因克隆入p HBM905BDM毕赤酵母表达型质粒,成功构建重组表达质粒p HBM905BDM-opd p,以及多拷贝表达质粒p HBM905BDM-opd p-2C,p HBM905BDM-opd p-3C,p HBM905BDMopd p-4C,转化毕赤酵母感受态细胞GS115.实验结果表明,经甲醇诱导后,在AOX1(乙醇氧化酶基因)启动子调控下,获得OPD P蛋白分泌表达,Western Blot检测4个转化的菌株中都表达了目的蛋白,且两拷贝表达量较一拷贝有提高,达到0.2 U/m L.但是随着拷贝数的进一步增加表达量呈现下降的趋势.     

秀丽隐杆线虫胆固醇7,8-脱氢酶在大肠杆菌中的表达

胆固醇7,8–脱氢酶是参与胆固醇代谢的还原酶,可以将胆固醇转化为7–脱氢胆固醇(合成维生素D3的重要中间体).合成秀丽隐杆线虫的胆固醇7,8-脱氢酶基因daf-36,与具有T7强启动子的载体pET32a(+)连接后,成功构建pET32a-daf-36表达质粒,转入大肠杆菌表达系统E.coli BL21(DE3)和E.coli Rosetta(DE3),经过IPTG诱导培养,蛋白质电泳图谱及质谱结果表明此酶得到了高效表达.     

不同载体-宿主菌组合对重组蛋白表达量的影响

研究了不同载体-宿主菌组合对毕赤酵母重组蛋白表达量的影响。以豹蛙抗瘤酶(onconase,ONC)、IL-1α、IL-1β、IL-1Ra、人血清白蛋白(human serum albumin,HSA)与ONC的融合蛋白即HSA-(Gly_4Ser_1)_3-ONC(简称HSA-ONC)等5种重组蛋白为报告蛋白,设计并合成了5种基因。分别插入3种酵母表达载体p PIC9、p PIC9K和p PICZα-A中,转化3种毕赤酵母受体菌X-33、GS115和SMD1168。筛选得到7种载体-宿主菌组合,在摇瓶规模进行诱导并定量。研究结果表明:5种外源蛋白在p PICZα-A/X-33组合中表达量最高,在p PIC9/SMD1168组合中最低。从重组蛋白表达量来说,p PICZα-A/X-33组合优于其他6种载体-宿主菌组合。     

利用双启动子质粒在毕赤酵母中高效表达人FGF1

基于p PIC9K构建了同时含有AOX1和FLD1的双启动子质粒,并成功转入毕赤酵母GS115中,建立了一个新型的全长人活性FGF1表达系统。测序结果和SDS-PAGE显示质粒构建成功,两种启动子可同时被甲醇诱导。液质联用分析表明,目的蛋白的氨基酸组成与人源性FGF1基本一致,且在生物活性测定中表现出良好的生物相容性。经过大规模发酵与凝胶过滤层析,重组FGF1蛋白的产量为197 mg/L,约为当前报道的最高表达水平的两倍,且纯度达到97%。     

重组毕赤酵母细胞壁蛋白的抽提和分析

建立稳定有效的细胞壁蛋白(CWPs)抽提方法,是开展毕赤酵母细胞壁蛋白质组学及甲醇代谢调控相关性研究的基础.为此,以具重组非共价结合壁蛋白Flo1p絮凝素的酵母GS115/KFS-CALB、具共价结合壁蛋白α凝集素的酵母GS115/KNS-CALB和具重组共价结合壁蛋白Pir1的酵母GS115/Pir1-CALB为对象,用热十二烷基磺酸钠(SDS)、昆布多糖酶、氢氟酸吡啶和温和碱水解对上述壁蛋白进行抽提,结果表明:3种壁蛋白已成功地展示于毕赤酵母细胞壁的表面;用这3种毕赤酵母锚定蛋白展示脂肪酶,对细胞的生长状况影响不大,而对展示酶的表达量影响较大,GS115/KFS-CALB、GS115/KNS-CALB和GS115/Pir1-CALB的脂肪酶水解比酶活最高达855.02、1239.40和210.47 U/g(以干细胞计);热SDS可有效抽提GS115/KFS-CALB上的Flo1p絮凝素,昆布多糖酶和氢氟酸吡啶可释放GS115/KNS-CALB上的α凝集素,而昆布多糖酶和温和碱可释放GS115/Pir1-CALB上的Pir1.     

人防御素HNP4在毕赤酵母中的表达

为了构建人防御素HNP4重组毕赤酵母（Pichia pastoris）表达载体pPIC9K-HNP4,建立高效、稳定表达人防御素HNP4的毕赤酵母表达菌株,并对表达产物进行检测与分析.利用PCR技术从pUC18-HNP4上扩增人防御素HNP4,构建人防御素HNP4重组表达载体pPIC9K-HNP4.SacI线性化后电击法转化入毕赤酵母GS115中,再通过同源重组到酵母染色体上,用G418筛选高表达菌株,在三角摇瓶中0.5%甲醇诱导表达.SDS-PAGE和Western blotting检测表达产物,用标准大肠杆菌、金黄色葡萄球菌菌株混菌板鉴定活性.结果显示,SDS-PAGE和Western-blotting可检测到大小4.0 kDa左右的目的蛋白条带,表达量可达到500 mg/L,表达的重组人防御素HNP4具有较强的杀菌或抑菌活性.提示成功构建人防御素HNP4重组毕赤酵母表达载体pPIC9K-HNP4,并建立高效、稳定表达有明显抗菌活性的重组人防御素HNP4的毕赤酵母表达菌株.     

3-酮基嘌呤还原酶(TSC10)表达载体的构建及其在毕赤酵母中的表达

目的：Tsc10基因所编码的3-酮基嘌呤还原酶是酵母中神经酰胺合成的重要因子,本文研究从酵母中提取神经酰胺经济、便捷、高效的方法。方法：1.利用构建含有tsc10基因的毕赤酵母GS115表达载体pPIC3.5K-tsc10。2.电转化法将该表达质粒转化到GS115感受态细胞中。3.用G418筛选以及PCR鉴定。4.使用qRT-PCR和SDS-PAGE进行检测。结果：经过G418筛选以及PCR鉴定后确定获得了包含tsc10基因的毕赤酵母转化子,经过qRT-PCR和SDS-PAGE进行检测后发现tsc10基因在20个阳性菌株中均可以稳定、高效表达。结论：本方法成功构建了3-酮基嘌呤还原酶高表达的毕赤酵母菌株,并为后续获得高收率神经酰胺奠定了基础。     

少根根霉△12-脂肪酸脱氢酶基因在毕赤酵母中的表达

为探讨采用转基因的方法将毕赤酵母改造为产多不饱和脂肪酸菌株的可行性,将来自于丝状真菌少根根霉的△12-脂肪酸脱氢酶基因与毕赤酵母的胞内表达载体pPIC3.5K连接构建了重组表达载体pPICRAD12,经Sac I线性化后电击转化毕赤酵母菌株GS115获得转基因酵母菌株PICRAD12.PCR鉴定结果表明,目的基因已经整合到毕赤酵母基因组中.经甲醇诱导表达后,通过气相色谱和气相色谱和质谱连用的方法分析转基因毕赤酵母的脂肪酸成分表明,转基因毕赤酵母的亚油酸含量增加了4.5%,说明了可以通过增加△12-脂肪酸脱氢酶基因的拷贝数或者使用强启动子的方法来增加亚油酸的含量,为将毕赤酵母改造为产多不饱和脂肪酸的基因工程菌株进行了有意义的探索.     

蛇神经毒素在毕赤酵母中的分泌表达及其分离纯化

文中主要研究了毕赤酵母基因工程菌的构建及其发酵表达产物蛇神经毒素的分离纯化条件。蛇神经毒素编码基因由本实验室设计、合成，并重组构建成表达质粒pPIC9k-hPK。经电穿孔将该质粒转化毕赤酵母GS115 (His-Mut+)，筛选His+Muts型菌株，经诱导表达，产物进行SDS- PAGE电泳鉴定，相对分子质量与理论值一致，目标蛋白经小试发酵产量可达350mg/L。利用超滤、离子交换树脂及分子筛分离纯化，产物经高效液相色谱(HPLC)分析纯度达92%。     

重组人细胞色素P450 2C9在毕赤酵母中的胞内表达

以含有CYP2C9基因完全编码框的克隆载体质粒DNA为模板,并在人细胞色素P4502C9的5’端插入kozak序列及3’端6×His标签进行PCR扩增,克隆至真核表达载体pPIC3.5K,利用电激法将经Sal I线性化的重组质粒pPIC3.5K-2C9转化至毕赤酵母GS115中,通过抗性、表型和PCR筛选多拷贝整合株,甲醇诱导毕赤酵母GS115/pPIC3.5K-2C9的表达,SDS-PAGE和Western blotting分析鉴定表达产物.结果表明:含有重组质粒的重组pPIC3.5K-2C9表达了大小为55KD的目的蛋白,与预期大小相符,说明人细胞色素CYP2C9可在毕赤酵母的胞内表达.     

一种新型抗菌肽Hydramacin-1在毕赤酵母中的重组表达、纯化及其抗菌活性

Hydramacin-1是来源于大乳头水螅(Hydra)的上皮防御组织的具有广谱抗菌特性的新型抗菌肽.本研究构建了外泌型重组酵母表达载体pPICZαA-Hydramacin-1,再将线性化的重组表达载体pPICZαA-Hydramacin-1电转入毕赤酵母宿主菌(Pichiapastoris)GS115中,成功构建了重组毕赤酵母表达菌株.在培养温度为28℃、甲醇体积分数为1.5%、诱导表达时长为120 h时,蛋白表达量达到最高,重组抗菌肽Hydramacin-1的表达量可达83 mg/L.经阳离子交换柱纯化,每升发酵液可得到约9 mg纯度为90%的重组抗菌肽Hydramacin-1.经最小抑菌浓度的测定,制备的重组抗菌肽具有广谱抗菌特性,相比于革兰氏阳性菌,革兰氏阴性菌对此抗菌肽更为敏感.本实验将Hydramacin-1抗菌肽首次成功地在毕赤酵母中高效表达,为以后该抗菌肽的理论研究和应用奠定了基础.     

重组毕赤酵母体系生成PIUGT1蛋白适宜条件研究

通过单因素试验研究pH和温度对重组毕赤酵母GS115/pPIZαA - PlUGT1生长以及甲醇体积分数、pH和温度对诱导表达PlUGT1蛋白的影响.结果表明,pH6.5和30℃是培养重组毕赤酵母GS115/pPIZαA - PlUGT1最佳的生长条件,重组毕赤酵母GS115/pPlZαA - PlUGT1诱导表达蛋白...     

Monellin基因在酵母中的表达研究

本实验根据毕赤酵母偏爱密码子,人工合成了高甜度monellin基因,并构建了重组分泌型酵母表达载体pPIC9KM,通过电击转化获得了可高效分泌表达有甜味活性高甜度monellin的重组毕赤酵母GS115/pPIC9M.通过PCR检测证实monellin基因已经整合进酵母基因组,SDS-PAGE和Westerm blot免疫杂交知所表达的蛋白是目的蛋白,最后通过双盲测定证实表达的蛋白比同等重量的蔗糖甜约1000倍.     

紫球藻藻红蛋白α、β亚基在毕赤酵母和大肠杆菌中的表达

将紫球藻藻红蛋白α、β亚基基因(pe A、pe B)分别插入到毕赤酵母表达载体p AO815和大肠杆菌表达载体p ET-28a中.重组的共表达载体p AO815-pe A-pe B转化毕赤酵母(Pichia pastoris)GS115,经甲醇诱导、SDS-PAGE电泳及DOT-BLOT分析,发现藻红蛋白表达量低.p ET28a-pe A、p ET28a-pe B表达载体分别转入E.coli BL21,经IPTG诱导,Western Blotting分析,结果显示在约20.1 ku处有特异性蛋白条带,与融合蛋白(Pea-his、Peb-his)预期大小基本一致.