人工合成人表皮生长因子在大肠杆菌中的表达

目的：在大肠杆菌中高产表达人表皮生长因子（hEGF），并探索提高外源基因在pET-3c：BL（DE3）表达系统的表达水平的途径。方法：根据大肠杆菌对密码的偏爱性，合成编码53个氨基酸的hEGF基因，分别以非融合蛋白和融合蛋白两种方式表达。计算机两者mRNA的翻译起始区（translation initiation region，TIR）的结构。结果：融合蛋白表达产量为27％，非融合蛋白的表达用SDS－PAGE检测不到，两者均具有促细胞增殖的活性。融合蛋白mRNA的TIR的△G值较非融合蛋白的高。结论：在pET－3c：BL21（DE3）大肠杆菌表达系统中，以融合蛋白方式表达人表皮生长因子，表达效率高且不影响其活性，此外，mRNA的TIR的结构可能是影响外源基因在本研究的表达系统的表达效率的一个重要因素。     

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．     

温度诱导模式对重组大肠杆菌质粒拷贝数的影响

对于大肠杆菌温度表达系统,温度的选择和变化对外源基因的表达至关重要,最直接的因素表现在对质粒拷贝数的影响上。本文通过重组大肠杆菌DH 5α表达载脂蛋白A I-M ilano来分析不同温度诱导模式对质粒拷贝数的影响,确立了二次升温诱导(30°C→42°C→37°C→42°C)有利于菌体质粒拷贝数的增加,从而提高目的蛋白的表达量,结果表明:二次升温诱导比一次升温诱导蛋白表达量增加80%。     

外源蛋白在巴氏毕赤酵母中高效表达的策略

高效表达外源蛋白, 在理论和实践上特别是在生物制药中具有重要意义, 巴氏毕赤酵母( Pichia pastoris) 是表达外源蛋白最理想的真核表达系统之一.影响外源蛋白在 P. pastoris中表达的因素很多, 主要包括外源基因自身的特性、载体、宿主细胞几个方面,了解和灵活运用它们的联系,有助于获得外源基因在 P. pastoris 中的高效表达.     

工程菌JM—109—pTrcHis2A—phyA表达植酸酶的研究

目的：将来源于黑曲霉的植酸酶基因重组于大肠杆菌表达载体pTrcHis2A中,导入大肠杆菌JM109中,构建工程菌JM－109－pTrcHis2A-phyA。方法：基因重组,以及克隆和外源基因诱导表达 技术。结果：该工程菌能够有效地表达真核植酸酶基因,并且添加诱导剂IPTG,能使植酸酶的表达量成倍提高。结论：该表达系统被用做研究黑曲霉植酸酶体外改良的工具。     

菠菜叶绿体基因组定点整合表达载体构建及原核表达

分析菠菜叶绿体基因组全序列,选用了rbcL基因和accD基因的间隔区作为外源基因的定点整合位点,并从菠菜叶绿体基因组中克隆了rbcL基因全长和accD基因的5′端部分,长度分别为1956 bp和1320 bp。以这2个DNA片段作为同源重组片段,以烟草叶绿体基因的启动子Prrn和终止子psbA3′控制外源基因的转录,构建了包含筛选标记基因aadA基因(编码氨基糖苷-3′-腺苷酸转移酶,具有壮观霉素和链霉素抗性)和报告基因GFP(编码绿色荧光蛋白)的菠菜叶绿体基因组定点整合表达载体pRAGA。酶切结果显示构建正确。将该载体转化大肠杆菌,在激光扫描共聚焦显微镜下用488 nm蓝光激发,发现大肠杆菌发出强烈的绿色荧光,而对照菌体没有荧光,表明GFP基因在原核大肠杆菌中已经成功表达。实验结果说明构建的菠菜叶绿体定点整合表达载体pRAGA可以用于菠菜叶绿体转化。     

利用反义RNA探索外源基因丢失的分子机理

利用反义ＲＮＡ技术研究了调控ＰＡＲＰ酶基因的表达对外源基因整合稳定性的影响。将ＰＡＲＰ基因ｃＤＮＡ的部分序列反向插入到真核表达载体ｐＳＭＧ中,将重组质粒分别导入携带有外源基因的细胞中,地塞米松诱导反义ＰＡＲＰ基因的表达后,进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交检测。结果表明,外源基因仍保留在基因组中,这意味着外源基因的丢失并不是由于单一ＰＡＲＰ酶活性降低所致。     

高盐胁迫渗透对SBD2重组蛋白在大肠杆菌中可溶性表达的影响

在基因工程的操作中, 包涵体的形成是人们利用大肠杆菌表达外源蛋白质的一大难点. 本研究将环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)环状糊精糖基转移酶 (CGTase) 的淀粉粒结合域 (SBD) 基因编码序列的两个拷贝通过一连接肽连接 (SBD2) 后, 克隆到大肠杆菌表达载体pTrcHis B上, 得到的pTrcHis B/SBD2质粒转化大肠杆菌Top10, 研究了不同培养基、不同诱导温度和时间对SBD2蛋白表达的影响. 结果表明, 利用相容性溶质山梨醇和甜菜碱等, 在高盐胁迫下, 实现了SBD2重组蛋白质在大肠杆菌中的可溶性表达, 这一结果为在体外研究SBD2蛋白的功能奠定了基础.     

蛋白质折叠理论与包涵体的处理

多肽链折叠成天然构象的蛋白质决定于蛋白质的一级结构,另外还需要分子伴侣等蛋白质的协助以及ATP提供能量。大肠杆菌等表达体系表达外源基因时,其表达产物量形成包涵体,利用蛋白质折叠理论,可以分析其产生的原因以及建立恰当的蛋白质复性体系。     

纳豆激酶基因重组表达载体的构建及其稳定性

利用PCR方法从分泌纳豆激酶的纳豆杆菌基因组DN中扩增纳豆激酶基因,将该基因克隆到表达载体PBV220上,筛选重组子,通过限制性内切酶和PCR技术分析,初步确定该重组子所携外源基因为纳豆激酶基因,用凝块溶解时间法（CLT）测出表达产物具有溶解血栓活性,证明该基因可在大肠杆菌中表达,对重组菌中重组质粒的稳定性进行研究,结果表明质粒的插入对宿主菌的生长没有太大影响,该质粒在宿主菌中具有良好的分离稳定性,但结构稳定性较差,SDS-PAGE分析结果表明基因产物为分泌型,蛋白表达量占菌体蛋白的12%左右。     

栖热菌噬菌体TSP4密码子偏嗜性及其对基因异源表达的影响

 为了探索噬菌体TSP4、栖热菌模式菌株Thermus thermophilus HB27中6种蛋白编码序列和Escherichia coli基因组遗传密码子使用偏嗜性,探索TSP4基因密码子偏嗜性对其基因异源表达的影响本研究利用生物学软件Editseq和RSCU算法统计噬菌体TSP4密码子使用频率并分析其偏嗜性,与栖热菌HB27的同源基因以及常温菌E.coli基因组的密码子使用偏嗜性进行对比分析.结果显示,噬菌体TSP4与栖热菌HB27优势密码子相似度高达85%,而与E.coli的相似性仅有65%.为了验证分析结果,选取TSP4基因组中一个潜在分子伴侣基因序列在E.coli BL21和E.coli Rosetta(补充了BL21菌株中缺失的6个稀有密码子)中进行异源表达.噬菌体TSP4与其宿主菌HB27之间密码子高相似性说明在长期的进化过程中TSP4在基因水平上形成对宿主的一种适应性机制.异源表达结果显示,分子伴侣基因在E.coli BL21中未见明显表达,但在Rosetta中高效表达,说明Rosetta中补充的 6个稀有密码子明显有助于分子伴侣基因的表达,该结果也进一步证明密码子偏嗜性是否一致在很大程度上影响基因的表达.     

大肠杆菌二硫键异构酶DsbA和脯氨酸异构酶PPIaseA双顺反子表达载体的构建及其在大肠杆菌中的表达

用ＰＣＲ方法获得大肠杆菌二硫键异构酶ＤｓｂＡ的编码基因ｄｓｂＡ和大肠杆菌脯氨酸异构酶ＰＰＩａｓｅＡ的编码基因ｒｏｔ,并将ＤｓｂＡ和ｒｏｔ以双顺反子形式克隆至含有Ｐｔａｃ启动子的表达载体ｐＫＫ２３３－２中。在ＩＰＴＧ的诱导下,ＤｓｂＡ和ＰＰＩａｓｅＡ获得了表达。ＳＤＳ－ＰＡＧＥ和薄层扫描分析表明：ＤｓｂＡ、ＰＰＩａｓｅＡ的表达水平分别为占菌体裂解上清液总蛋白质的４．３２％和４．０６％。     

拟南芥AtERF1蛋白的原核可溶性表达及多克隆抗体的制备

转录因子AtERF1属于ERF/AP2家族的B3亚家族,参与植物的防卫反应.根据密码子简并原理,用基因全合成的方法合成了满足大肠杆菌密码子嗜好的编码拟南芥AtERF1蛋白的碱基序列,并将其克隆到原核表达载体pET-29b.将表达载体AtERF1-pET-29b转入大肠杆菌BL21(DE3),用IPTG成功诱导表达了分子量约30kD的AtERF1蛋白,该蛋白主要以可溶性蛋白的形式存在.以该蛋白为抗原免疫家兔,制备出的多克隆抗体经免疫双扩散测定效价达1∶16,Western blot检测表明该抗血清与AtERF1蛋白识别良好.AtERF1抗体的制备为进一步从生化水平上研究AtERF1的功能奠定了良好基础.     

Generation of beta-globin by sequence-specific proteolysis of a hybrid protein produced in Escherichia coli

High-level expression of many eukaryotic genes has proved difficult to achieve even when a strong promoter and the ribosome binding sequence from highly expressed Escherichia coli genes have been placed in front of the coding sequences. To overcome this problem, many eukaryotic proteins have been efficiently produced as hybrids after fusion of their genes with a coding sequence of E. coli genes. However, such hybrid proteins are not suitable for functional studies or clinical use unless the authentic protein sequence can be released by specific cleavage. Here, we have inserted the sequence Ile-Glu-Gly-Arg between the 31 amino-terminal residues of lambda cII protein and Val 1 of human beta-globin, and produced this hybrid in high yield in E. coli. We then cleaved the hybrid specifically at the single arginine, using blood coagulation factor Xa and thus liberated the authentic beta-globin chain. As factor Xa is specific for the tetrapeptide Ile-Glu-Gly-Arg, which is rare in protein sequences, our expression/cleavage system is applicable to the efficient production of many eukaryotic proteins.     

利用RIG质粒在大肠杆菌中有效表达转录因子类蛋白

 大肠杆菌是常用的基因工程蛋白表达系统宿主菌,而密码子偏倚性常常成为某些异种蛋白质在大肠杆菌中成功表达的障碍.利用含有编码多种稀有tRNA的重组质粒RIG,一个含有大量稀有密码子的人类线粒体转录终止因子样蛋白成功地在大肠杆菌中得到表达.证明使用RIG质粒是克服大肠杆菌密码子偏倚性的有效手段.     

一种高效、稳定的分泌型原核表达载体的构建及应用

以本室构建的原核表达载体pTO-T7为基础载体，PCR合成ompT引导序列，插入该载体多克隆位点上游，构建了分泌型原核表达载体pTO-OT．将2个外源基因克隆至pTO-OT，2个重组质粒在大肠杆菌中均得以高效表达．表达产量在25％～34％之间．Western blot分析证实了融合蛋白可被大肠杆菌信号肽酶有效地切割。并具有良好的免疫学活性．对重组表达菌株的连续传代实验证实了该表达载体具有良好的表达稳定性，显示了其在基因工程中的应用价值．     

乳腺癌转移抑制因子（BRMS1）在人乳腺癌细胞系中的表达受体研究

通过PCR方法研究乳腺癌转移抑制因子（BRMS1）在人乳腺癌细胞系MDA MB-231和MCF-7中的表达.质粒（MDA231PEF,MCF-7PEF）通过克隆到大肠杆菌中进行转化.对人乳腺癌细胞系MDA MB-231和MCF-7进行RNA提取并进行反转录.将基因部分敲除的BRMS1（MDA231 BRMS1rib1,MCF7BRMS1rib1）通过大肠杆菌进行克隆,研究BRMS1在MDA MB-231和MCF-7中的表达.结果表明BRMS1在MDA MB-231和MCF-7中均有明显的表达,基因部分敲除后表达减弱.由此说明BRMS1在人乳腺癌细胞系MDA MB-231和MCF-7中存在表达受体.     

Parallel evolution of virulence in pathogenic Escherichia coli

The mechanisms underlying the evolution and emergence of new bacterial pathogens are not well understood. To elucidate the evolution of pathogenic Escherichia coli strains, here we sequenced seven housekeeping genes to build a phylogenetic tree and trace the history of the acquisition of virulence genes. Compatibility analysis indicates that more than 70% of the informative sites agree with a single phylogeny, suggesting that recombination has not completely obscured the remnants of ancestral chromosomes. On the basis of the rate of synonymous substitution for E. coli and Salmonella enterica (4.7 x 10(-9) per site per year), the radiation of clones began about 9 million years ago and the highly virulent pathogen responsible for epidemics of food poisoning, E. coli O157:H7, separated from a common ancestor of E. coli K-12 as long as 4.5 million years ago. Phylogenetic analysis reveals that old lineages of E. coli have acquired the same virulence factors in parallel, including a pathogenicity island involved in intestinal adhesion, a plasmid-borne haemolysin, and phage-encoded Shiga toxins. Such parallel evolution indicates that natural selection has favoured an ordered acquisition of genes and the progressive build-up of molecular mechanisms that increase virulence.     

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。