腈水合酶在大肠杆菌中的表达纯化

微生物的腈水合酶是催化丙烯腈生成丙烯酰胺的重要生物催化剂,广泛应用于氨基酸、酰胺、羧酸及其衍生物的合成。通过PCR扩增得到诺卡氏菌的腈水合酶基因。实验先构建得到BL21-pGEX-4T-1/NHase重组菌,表达GST-NHase融合蛋白。由于GST的相对分子质量较大,阻碍了腈水合酶的β亚基与α亚基的正确结合,从而使腈水合酶表现不出酶活。于是又构建了BL21-pET-30c/NHase重组菌,IPTG诱导表达结果显示,腈水合酶α亚基基本没有得到表达,影响了腈水合酶的活性。经生物信息学分析发现,腈水合酶α亚基的起始密码子为gtg,可能不易被大肠杆菌的RNA聚合酶识别,于是通过点突变将gtg替换成atg,阳性重组子经IPTG诱导表达,结果显示腈水合酶β亚基和α亚基的表达量都有所提高。诱导表达的菌液经超声破碎,离心得到粗酶液,用EPI-30-ARG-IDA-Co2+亲和载体纯化带6×His tag的腈水合酶,气相色谱法检测腈水合酶的酶活达到200 U/mL。     

绿木霉ZY-01中纤维素酶EGⅣ基因的克隆及其在E.coli中的原核表达

以前期筛选到的纤维素酶高产菌株绿木霉T.viride ZY-01的总RNA为模板,利用RT-PCR技术克隆出内切葡聚糖酶EGⅣ基因,连接至pET-28a构建出重组质粒,并转化至E.coli BL21(DE3)中表达。该EGⅣ基因约有1089bp,在启动子T7lac的控制和IPTG的诱导下,目的基因成功地在原核细胞中表达。通过SDSPAGE检测得出目标蛋白分子量为39kDa,重组酶的比酶活为1.05U/mg,该酶最适pH值为6、最适反应温度为50℃。     

腈水合酶产生菌 Rhodococcus sp.HUST-1发酵条件的优化

Rhodococcus sp.HUST-1在Co2+的诱导下产腈水合酶,催化丙烯腈水合生成丙烯酰胺.对菌株HUST-1的产酶条件进行优化.研究表明,发酵过程中培养基中的碳氮源、诱导剂浓度以及培养条件影响腈水合酶的高效表达.在葡萄糖20 g/L、酵母粉10 g/L、Co2+0.08 mmol/L、酪氨酸0.2 g/L、pH7.0、培养温度28℃时,HUST-1所产腈水合酶总酶活达1 012.7 U,比优化前提高了47.1%.     

丙烯酰胺转化菌的分离筛选及其产酶条件

从腈纶厂污水处理系统的活性污泥中分离和筛选到一株丙烯酰胺转化菌.经初步鉴定,菌株T3属于红球菌属(Rlwdococcus sp.).对菌株T3产生腈水合酶的最适条件进行研究,结果表明,该菌株的最适产酶条件为培养基初始pH值7.5,培养温度35℃,培养时间72h,同时加入0.05g/L Co2+也会明显提高酶活性.在最适产酶条件下,菌株,13培养液的最高比酶活可达128.3U/mg,比优化前提高55.1%.     

腈水合酶产生菌Rhodococcuss p．HUST-1发酵条件的优化

Rhodococcus sp．HUST-1在Co^2＋的诱导下产腈水合酶,催化丙烯腈水合生成丙烯酰胺．对菌株HUST-1的产酶条件进行优化．研究表明,发酵过程中培养基中的碳氮源、诱导剂浓度以及培养条件影响腈水合酶的高效表达．在葡萄糖20g／L、酵母粉10g／L、Co^2＋0．08mmol／L、酪氨酸0．2g／L、pH7．0、培养温度28℃时,HUST-1所产腈水合酶总酶活达1012．7U,比优化前提高了47．1％．     

谷胱甘肽合成酶系基因协调表达体系的构建

通过 PCR获得 E.coli B谷胱甘肽合成酶系基因 ( gsh I,gsh II)片段 ,结合定点突变稀有起始密码子 ,设定 gsh I与 gsh II位置与距离 ,构建双顺反子重组表达载体 p Trc99A/gsh I- gsh II,建立GSHI、GSH- II蛋白表达体系。结果表明 :以 0 .0 8mmol/L IPTG于 2 8℃诱导工程菌 E.coli BL2 1( DE3) ( p Trc99A/gsh I- gsh II) ,GSH- I、GSH- II蛋白比为 4.5∶ 1 ( m∶ m)时谷胱甘肽合成能力最高 ,达到每克湿菌体 8.5 mg。通过构建单顺反子重组表达载体 p Trc99A/gsh I、p Trc99A/gsh II测定GSH- I与 GSH- II蛋白的最适配比 ,结果表明 :在 GSH- I、GSH- II蛋白总量恒定的情况下 ,要提高谷胱甘肽产率 ,两者比例以 3∶ 1～ 6∶ 1为宜     

大肠杆菌ATCase抗反馈抑制突变体的构建及其对胞苷积累的影响

为解决胞苷生物合成途径中天冬氨酸氨甲酰转移酶受胞苷三磷酸反馈抑制调节的问题,通过对其碱基序列和蛋白质结构分析,利用基因定点突变的方法构建了大肠杆菌的ATCase突变酶,得到三个突变体:M1(H20L)、M2(K60E)、M3(K94E),并在E.coli DH5α中对融合蛋白进行了表达.酶活测定表明,M1、M2、M3的ATCase酶相对活性都比野生型M0的高,分别为野生型M0的1.10、1.22和1.37倍,且比活力都有不同程度提高.与含野生型pyrBI基因的M0相比,含突变型基因的M1、M2和M3均对15,mmol/L的CTP具有强的抗反馈抑制作用,且M1、M2和M3的抗CTP反馈抑制作用分别是M0的5.4、6.0和8.5倍.最后将各突变质粒转入到E.coli Cyt10(Δcdd)中进行发酵培养,结果表明,与未含突变基因菌株相比,各含突变基因菌株的胞苷积累量均有不同程度的提高,说明ATCase定点突变使胞苷的合成积累途径得到了不同程度的强化.     

中温α-淀粉酶基因在枯草芽孢杆菌中的整合及高效表达

从中温α-淀粉酶生产菌株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)264中克隆得到中温α-淀粉酶基因(amy L)并构建了重组表达质粒p AX01-amy L。该质粒转化枯草芽孢杆菌264后利用同源重组机制将由木糖操纵子引导的amy L表达盒整合入枯草芽孢杆菌染色体的lac A位点,以增加中温α-淀粉酶基因的拷贝数。经淀粉平板产酶初筛及Southern blot鉴定,成功分离获得了可高效分泌表达中温α-淀粉酶的基因工程菌ZHWY。该菌株在摇瓶发酵75 h后α-淀粉酶酶活可达到730 U/m L,比酶活为156 U/mg总蛋白,与原始菌株264相比提高了70%,且继代过程中表达水平稳定。在5 L发酵罐中,枯草芽孢杆菌ZHWY发酵所产中温α-淀粉酶酶活最高达到1450 U/m L,具有良好的工业应用前景。     

产耐热α-葡萄糖苷酶重组大肠杆菌的构建及发酵条件优化

以非解朊栖热菌HG102基因文库筛选的重组质粒pUC18-atgly为模板PCR扩增α-葡萄糖苷酶结构基因,与表达载体pET28α(+)连接,转入大肠杆菌BL21(DE3),经异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导表达.对重组菌的产酶条件进行了初步优化,最终酶活由4.25U/mL提高到40.85U/mL.     

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。     

Generation of a recombinant herpes simplex virus which can provide packaging function for recombinant adeno-associated virus

The generation of a recombinant HSV (rHSV) that can provide packaging function for rAAV production is described. A set of cosmids including cos48, cos28, cos6, cosl4 and cos56, which represents the HSV-1 genome was used for generation of this rHSV.Rep andcap genes of AAV-2 were inserted intoXba I site ofUL2 gene on cod, generating cos6rcΔUL2. After being digested withPac I, cos6-rcΔUL2 and the other 4 cosmids were cotransfected into BHK-21 cells. The recombinant virus HSV1-rc/ΔUL2 carryingrep andcap genes was generated due to the homologous recombination of the 5 cosmids. The results showed that the existence ofrep andcap genes on this rHSV was stable from passage to passage and the rHSV could support the packaging of rAAV either in cells transiently transfected with AAV vector or in stable cell line harboring AAV vector. Further modification of this rHSV and optimization of conditions involved in rAAV preparation may lead to a large-scale production of rAAV in the near future.     

Generation of a recombinant herpes simplex virus which can provide packaging function for recombinant adeno-associated

The generation of a recombinant HSV (rHSV) that can provide packaging function for rAAV production is described. A set of cosmids including cos48, cos28, cos6, cos14 and cos56, which represents the HSV-1 genome was used for generation of this rHSV. Rep and cap genes of AAV-2 were inserted into Xba Ⅰ site of UL2 gene on cos6, generating cos6-rcΔUL2. After being digested with Pac Ⅰ , cos6-rcΔUL2 and the other 4 cosmids were cotrans-fected into BHK-21 cells. The recombinant virus HSV1-rc/ΔUL2 carrying rep and cap genes was generated due to the homologous recombination of the 5 cosmids. The results showed that the existence of rep and cap genes on this rHSV was stable from passage to passage and the rHSV could support the packaging of rAAV either in cells transiently transfected with AAV vector or in stable cell line harboring AAV vector. Further modification of this rHSV and optimization of conditions involved in rAAV preparation may lead to a large-scale production of rAAV in the near future.     

H5亚型禽流感病毒HA基因昆虫/杆状病毒系统的表达及对BALB/c小鼠的免疫保护

经RT-PCR扩增了禽流感病毒A/Goose/Guangdong/1／96 H5N1亚型1．7kb HA基因的cDNA,将其克隆到pMD18-T中并测序。亚克隆到杆状病毒转移载体pMelBacA的蜜蜂蜂毒素分泌信号下游中,测序正确后与线性化的杆状病毒DNA(Bac-N-BlueTM DNA)共转染Sf9昆虫细胞。将重组杆状病毒感染HFive细胞,72h左右收获细胞,超声波裂解,SDS—PAGE结果表明HA基因在重组杆状病毒感染的HFive细胞中获得表达。蛋白胶薄层扫描分析显示:表达的HA蛋白占重组杆状病毒感染细胞总蛋白含量的17．1％。Western-blot 及血凝实验结果显示,表达的禽流感H5N1亚型病毒HA蛋白具有生物学活性。表达的H5 HA蛋白定量乳化后,皮下多点注射免疫SPF 级BALB/c雌性小鼠,免疫后产生了H5 HA特异抗体,并在三免前后达到并保持较高水平。用致死剂量的HPAIV H5N1攻击小鼠,免疫组小鼠提供了100％的保护力,而对照组小鼠先后发病且死亡:为研制禽流感H5N1亚型病毒亚单位疫苗,防制禽流感奠定了基础。     

重组大肠杆菌生产rhG-CSF发酵工艺的研究

在5L发酵罐中，研究了溶解氧(DO)、诱导时机、接种量等因素对重组大肠杆菌DH5α／pBV220生产rhG-CSF的影响．结果表明，在ω(D0)≥50％，茵体光密度D600≈4．50，42℃诱导表达4h的条件下rhG-CSF的茵体干重可达6．61g／L，表达量为38．1％．     

基因重组蛋白质的表达系统与分离纯化研究进展

介绍了近年来重组蛋白质的常用表达系统以及各种分离纯化技术等研究和应用的进展情况.     

利用转基因毕赤酵母高表达小分子药用多肽的研究

天然小肽Gsp有明显的降血糖功效,由59个氨基酸残基组成.其编码基因由本实验室设计、合成,并重组构建成表达质粒pPIC9-Gsp. 经电穿孔将该质粒转化为毕赤酵母GS115(His4- mut+),挑选His+ muts型菌株进行重组蛋白胞外表达研究.表达蛋白经Tricine-SDS-PAGE凝胶电泳分析确定了相对分子质量的正确性,其氨基酸测序显示与天然多肽序列一致,并经紫外扫描分析确定了表达量为344mg/L左右.     

重组纤溶酶原激活剂及其突变体的表达研究

利用PCR技术 ,获得了人体组织型纤溶酶原激活剂tPAcDNA的缺失突变体———rPA ;在此基础上 ,运用定点突变技术 ,得到rPA的定点突变体———rPA(KHRR2 96～ 2 99AAAA) ,rPA(A473S)和二者的复合突变体rPA(KHRR2 96～2 99AAAA A473S) ;将rPA及其 3个突变体分别亚克隆至原核表达载体pET 2 8a( )中 ,获得表达载体pErA ,pErA(K) ,pErA(A)和pErA(KA) .酶切鉴定和序列分析结果均表明实现了实验设计的氨基酸突变 .表达载体转化大肠杆菌 ,经IPTG诱导、菌体裂解及SDS PAGE电泳分析发现 ,只缺失而无突变的pErA和突变的pErA(A)都未表达目的蛋白 ,突变体pErA(K)与pErA(KA)则获高水平表达 ;蛋白产量分别占菌体总蛋白的 35 .97%与 37.71% ,分子量均为 39.6kD .Westernblotting显示 ,表达产物与抗tPA抗体呈特异性阳性反应 .该产物经初步纯化后进行复性与活性 (mFAPA)测定 ,结果表明其复性产物具有明显的体外纤溶活性 .以上结果为rPA突变体的进一步纯化、体内活性研究以及规模化制备提供了基础     

重组人脑利钠肽制备中内毒素去除工艺研究

[目的]在重组人脑利钠肽(BNP)的分离纯化过程中去除内毒素。[方法]选用Chelating Sepharose FF亲和柱层析、Q Sepharose FF阴离子交换柱层析、Source 15反相柱层析、SP Sepharose FF阳离子交换柱层析组合的方法对BNP进行分离纯化;按照2010版药典中鲎试剂法检测各层析柱纯化阶段得到蛋白溶液中的内毒素含量;并用HPLC方法检测各阶段所得蛋白的浓度和纯度。[结果]BNP制备过程中每一步层析在内毒素去除方面都有良好的效果,内毒素去除率超过90%;最终纯化所得BNP原液内毒素含量降至0.34EU/0.5mg,去除率高于99.99%,蛋白纯度高于98%;[结论]所设计的四步层析纯化分离方法在纯化重组人脑利钠肽的同时也能高效的去除蛋白溶液中内毒素,所得原液内毒素的含量远远低于国家药典对注射剂内毒素含量的最低限制,为重组脑利钠肽的工业化生产奠定了基础。     

重组人尿激酶原药效学研究

利用人血浆及其产生的血栓凝块 ,在试管中模拟纤溶酶原激活剂在体内引起血栓溶解的过程及麻醉开胸犬电刺激冠脉左旋支引起的冠脉血栓形成模型评价重组人尿激酶原的溶栓活性 ,并与尿激酶进行比较 .InVitro实验结果表明 :2 4 0IU /mL是 prouk血纤维蛋白专一的最大浓度 ,低浓度的重组prouk比天然 prouk具有更高的溶栓能力 ,这可能与其非糖基化结构有关 .当重组prouk浓度小于 1μg/mL时 ,它在血浆中几乎不降解任何纤维蛋白原 .犬静脉给予重组人尿激酶原 9× 10 4 、4 .5× 10 4 、2 .2 5× 10 4 IU·kg- 1 对冠脉血栓产生显著的溶栓效果 ,栓塞冠脉血管很快出现再通 ,残存血栓较溶剂对照分别减少了 6 9.2 %、5 7.0 %、4 3.1% ;心肌梗死范围明显缩小 ;与等剂量尿激酶溶栓作用相似 .血浆优球蛋白溶解时间明显缩短 ;溶栓不伴有明显的血浆纤维蛋白原降解 ,而尿激酶溶栓的同时 ,纤维蛋白原明显降低 .除高剂量组个别动物外 ,对伤口出血量增加出血时间无明显影响 .而等剂量的尿激酶组伤口出血量及出血时间明显延长     

包涵体复性研究

包涵体的形成是外源重组蛋白质在大肠杆菌中高效表达的必然结果，也是目前产生重组蛋白质最有效的方法之一、综述了国内外在外源重组蛋白复性研究方面的主要进展，包括包涵体的分离和溶解、外源重组蛋白复性的原则、影响复性的物理因素及各种复性方法．