肝素酶产生菌的筛选及其粗酶性质的研究

肝素酶 (ＥＣ4 .2 .2 .7)是一类能降解肝素类物质的裂解酶 .自Ｋｏｒｎ等在肝素黄杆菌 (Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｈｅｐａｒｉｎｕｍ)中发现了肝素酶以来 ,肝素黄杆菌一直是肝素酶的主要来源 .目前的研究表明 ,肝素黄杆菌中有3种肝素酶 :肝素酶Ｉ[1,2 ] 、肝素酶ＩＩ[3] 和肝素酶ＩＩＩ[4 ] .在它们的共同作用下 ,肝素酶能特异性地断裂肝素链上的特定序列 ,从而产生一系列寡糖片段 .肝素酶具有许多重要的医药用途 ,包括体外循环中肝素的消除[5] ,肝素精确结构的确定[6 ] ,肝素抗凝机理及肝素结构和功能的研究[7,8] ,制备低分子量肝素[9…     

重组牛肠激酶轻链在大肠杆菌中的表达和纯化

密码子优化全基因合成了牛肠激酶轻链基因(sBEKLC),采用pET-39b( )构建了融合表达载体,在大肠杆菌中进行了成功表达.37℃在含30 mg/L卡那霉素的LB培养基中培养,当细胞密度(D600)达到0.5时,降低温度到28℃,加入终浓度为0.1 mM的异丙基硫代-βD-硫代半乳糖苷诱导外源蛋白表达,继续培养6 h后收集菌体,融合蛋白(DsbA-sBEKLC)产量达到151.2mg/L,相当于80.6 mg/L sBEKLC.使用渗透冲击技术从细胞周质中提取sBEKLC,经过亲和层析可从每升发酵液中得到6.8 mg sBEKLC,经检测sBEKLC具有生物活性.     

重组人过氧化氢酶在大肠杆菌中的表达、纯化和活性检测

为了了解人过氧化氢酶在各种常见肿瘤细胞中的表达情况,构建人过氧化氢酶的原核表达载体,在大肠杆菌中表达、纯化人过氧化氢酶,并进行活性检测.我们通过常规分子克隆手段构建原核表达载体pET-15bhCAT,将其转化大肠杆菌Rosetta-gami,经过IPTG诱导,表达产物经超声破碎后用Ni-NTA柱进行亲和层析纯化,用试剂盒检测重组hCAT酶活性,然后检测其对DNA氧化损伤的保护作用.通过荧光定量PCR(qPCR)测定hCAT基因在HLF-1正常细胞与几种常见肿瘤细胞中的表达情况.本研究成功构建了pET-15b-hCAT的原核表达载体,SDSPAGE检测结果表明,IPTG诱导表达出一条分子质量约为59.7 ku的目的蛋白,该蛋白主要以可溶的形式存在,活性检测表明经纯化得到的rhCAT比活力为62.9 U/mg,pUC19质粒氧化损伤保护实验显示rhCAT对DNA有一定的损伤保护作用.qPCR检测显示hCAT基因在U937、K562、PC3、HeLa、HT-1080、HepG-2等肿瘤细胞中的表达量明显低于HLF-1正常细胞.成功构建了人过氧化氢酶的原核表达载体,利用大肠杆菌Rosetta-gami获得了hCAT的可溶性表达,纯化的rhCAT具有活性,hCAT基因在U937、K562、PC3、HeLa、HT-1080、HepG-2等肿瘤细胞中的表达量明显低于HLF-1正常细胞.这为后续功能研究及性质实验奠定了基础.     

重组人脑钠素在大肠杆菌中的表达、纯化与鉴定

人脑钠素(hBNP,humanbrainnatriureticpeptide)是心室分泌的由32个氨基酸组成的多肽激素.临床研究表明,hBNP是治疗充血型心衰竭的一种安全有效的多肽药物.化学合成脑钠素全基因,以pET32a为表达载体,构建了硫氧还蛋白-脑钠素(thioredoxin＿hBNP)融合蛋白表达质粒,并转化至大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导,融合蛋白的表达量占全菌蛋白量的25%以上.融合蛋白经肠激酶裂解、Zn＿Sepharose亲和层析和C4反相高效液相层析,从每升培养液中可获取4mgrhBNP,纯度达到95%.经质谱测定,rhBNP样品的分子量为3464Da.体外活性测定结果表明,rhBNP样品对兔胸主动脉条具有显著的血管舒张效应,其ED50为(2.24±0 58)×10-6mg/mL.     

重组人胸腺肽α1在大肠杆菌中的表达纯化和鉴定

用PCR将化学合成的人胸腺肽α1基因扩增并克隆到pMD18-T载体中,经过KpnI／SacI酶切、连接将胸腺肽基因插入到表达载体pET32b中硫氧还蛋白下游．将重组质粒转化至表达宿主BL21(DE3)中,经IPTG诱导,Zn—Sepharose亲和层析纯化以及复性处理,从每升菌液中可获得35mg硫氧还蛋白-胸腺肽α1融合蛋白．经凝血因子Xa酶切、Zn—Sepharose亲和层析以及反相高效液相色谱纯化获得3．8mg重组人胸腺肽．小鼠胸腺细胞凋亡实验表明,重组人胸腺肽能显地抑制地赛米松诱导的小鼠胸腺细胞的凋亡,且该抑制作用与重组人胸腺肽的浓度呈剂量依赖关系．     

N末端缺失萝卜谷胱甘肽磷脂氢过氧化物酶的表达、纯化及结构预测

将N末端定位信号缺失萝卜PHGPx（RsPHGPx）的cDNA 片段克隆到表达载体pGEX-6P-1上, 并转化至大肠杆菌内进行表达. 通过GST亲和层析、离子交换层析和凝胶过滤层析, 制备了用于晶体学研究的RsPHGPx. 其浓度约为10 g/L, 纯度超过95％, 具有PHGPx活性. 三维结构同源建模显示RsPHGPx的结构为典型的硫氧还蛋白折叠形式.     

赖氨酰内切酶在大肠杆菌中的重组表达、复性及纯化

首先在产酶溶杆菌来源的赖氨酰内切酶（Lys-C）成熟肽序列的N端和C端分别融合人工前肽(MGSK)和6×His标签,将密码子优化后的序列插入表达载体pET-28a;其次以IPTG（异丙基硫代半乳糖苷）诱导型启动子PT7控制Lys-C的高效表达,并针对重组菌株JM109DE3＿PT7-LysC开展生物反应器高密度发酵生产Lys-C;再次收集和溶解包涵体得到Lys-C变性液,通过Sephadex G25层析脱除DTT（二硫苏糖醇）,并在Lys-C复性液中添加前导肽(pre-N-pro)辅助成熟肽蛋白折叠;进一步通过切向流过滤、Ni NTA-Sepharose亲和层析和Sephacryl S-100层析等一系列纯化步骤,获得高纯度的重组Lys-C;最后进行酶切三肽底物和门冬胰岛素前体检测,分析重组Lys-C的活性水平。结果表明：重组Lys-C的发酵产量为2.4 g/L,经复性和纯化后的终产量可达48 mg/L;添加80 mg/L pre-N-pro促进了重组Lys-C的复性,复性后酶活相比于未添加pre-N-pro时提升了4.8倍,最高可达到13.8 U/L;经过多步纯化后,重组Lys-C的...     

纺织用嗜热内切-1,4-β-葡聚糖酶在大肠杆菌中的重组表达、纯化与酶学性质

首先从Pyrococcus horikoshii中克隆出编码热稳定性的内切纤维素酶基因,以载体pet21a为表达质粒,构建重组质粒pet21a-1171,并转化至大肠杆菌BL21(DE3)plys中进行表达,目的基因得到明显的可溶性表达,通过加热变性处理和离心后,重组酶纯度达到80%以上,随后对加热处理后的粗酶液进行简单酶活测定,结果表明,最适反应温度为95℃,与国外文献报道相一致,嗜热内切-1,4-β-葡聚糖酶成功得到重组可溶性表达。     

β-琼脂糖酶(AgaA7)在大肠杆菌中的表达、纯化及酶学性质研究

为研究重组β-琼脂糖酶(AgaA7)基因的表达产物及其酶学性质,根据GeneBank中β-琼脂糖酶(AgaA7)基因的编码序列合成此基因后,将其克隆到表达载体pET-22b( )中,并在大肠杆菌BL21(DE3)中进行表达.纯化后的表达产物经SDS-PAGE检测其相对分子质量并测定其酶学性质.结果表明:重组酶的相对分子质量为~5.0×104,与预期相符.此酶最适反应pH是7.0,在pH58的缓冲液中最稳定;最适反应温度为50℃,在低于50℃时比较稳定.Na ,K ,Ca2 ,Mg2 对重组酶活性影响不大,而Zn2 ,Hg2 ,Pb2 则对酶活性具有不可逆抑制作用.     

新型Ⅰ型普鲁兰酶基因的克隆表达及酶学性质

【目的】筛选并克隆表达高酶活且具有一定热稳定性的新型普鲁兰酶。【方法】克隆Tumebacillus flagellatus GST4的普鲁兰酶基因pulB,构建重组质粒后转化宿主菌大肠杆菌进行诱导表达,再运用亲和层析进行纯化并分析其酶学性质和结构。【结果】pulB在大肠杆菌中实现可溶性表达,发酵液上清酶活力达到78U/mL,粗酶液经纯化后比活力为258U/mg。重组酶PulB最适反应温度和pH值分别为55℃和5.0,在较窄的酸性范围内(pH值4.5~5.5)酶活力比较稳定;对普鲁兰糖的Km=(16.28±0.03)mg/mL,Vmax=(22.05±0.02)μmol·min-1·mg-1。PulB的DNA序列与GenBank数据库里的任何序列都没有同源性,在蛋白质序列上,由基因pulB编码的氨基酸序列与T.aegyptius的环麦芽糖糊精酶相似性最高,BlastX比对的Identities为54%,Positives为69%,SMART结构预测分析发现,pulB具有淀粉酶的结构域。底物特异性分析表明,它可水解普鲁兰糖和支链淀粉生成线性的低聚糖或麦芽三糖。【结论】重组酶PulB是尚未报道的新型普鲁兰酶,它可水解普鲁兰糖和支链淀粉,属Ⅰ型普鲁兰酶。     

翡翠贻贝(Perna viridis)谷胱甘肽硫转移酶同工酶的分离纯化及部分性质研究

以翡翠贻贝（Perna viridis）消化腺为材料,经GST rap^TMFF柱亲和层析,分离纯化得到总谷胱甘肽硫转移酶。而后经DEAE离子交换层析得到三个洗脱峰M₁、M₂、M₃,分别占总蛋白含量的77%,16%,2.9%,对其进行SDS-PAGE分析,结果表明M₁可能是由分子量为25 kD的蛋白质亚基组成的同型二聚体,M₂、M₃可能为异型二聚体,M₂由25 kD和23kD两个亚基组成,M₃由27kD和23kD两个亚基组成。以1-氯-2,4-二硝基苯（CDNB）、3,4-二氯硝基苯（DCNB）、4-硝基氯化苄（NBC）、利尿酸（ETHA）4种底物对M₁、M₂、M₃进行动力学分析,发现M₁、M₂、M₃分别对ETHA、DCNB、NBC亲和力更好,Km分别为1.08mmol/L、1.51 mmol/L、0.89mmol/L,Vmax分别为54.9μmol/min/mg,40.3μmol/min/mg,19.4μmol/min/mg。     

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。     

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。     

番茄ACC合酶(LeACS2)在大肠杆菌中的可溶性表达

植物激素乙烯参与了植物生长发育等一系列生理过程,通过控制乙烯的合成进而控制经济作物的衰老和果实的成熟,给农业带来深远影响.ACC合酶是高等植物乙烯生物合成的限速酶.通过RT-PCR将番茄ACC合酶(LeACS2)cDNA克隆至大肠杆菌表达载体pET30a中并使之与GST 编码序列进行融合而构建了重组表达质粒pET-LeACS2-GST.转化获得含有该重组表达质粒的大肠杆菌BL21 starTM(DE3) pLysS细胞,在IPTG的诱导下成功表达出含有LeACS2的大小约83 000的融合蛋白.该融合蛋白具有较好的可溶性.通过GST亲和层析和MonoQ阴离子交换两步纯化后的LeACS2能够催化其底物SAM生成ACC.     

人过氧化氢酶基因在大肠杆菌中的克隆与表达

目的利用基因重组技术在大肠杆菌中获得高效表达人过氧化氢酶(catalase,CAT)。方法从人cDNA文库中获得CAT编码基因,并利用pMAL-c2x构建了融合表达载体并进行了表达。结果融合表达可获得可溶性蛋白,此项研究为后续重组酶性质的研究和开发利用奠定了基础。     

重组人甲状旁腺激素(1-34)在大肠杆菌中的表达与纯化

将化学合成的rhPTH(1-34)基因用PCR扩增后,克隆至表达载体pET-35b( ),使rhPTH(1—34)融合于纤维素结合结构域(CBDdos)的羧基端,并得到高效表达．融合蛋白经纤维素树脂亲和层析纯化后,经Factor Xa裂解释放出rhPTH(1-34),再通过纤维素树脂亲和层析、C4反向高效液相色谱纯化得到rhPTH(1-34)纯品．每升培养液可获取3mg高纯度的rhPTH(1-34)．经质谱测定,所得样品的分子量为4117．0Da,与rhPTH(1—34)理论分子量一致．     

融合型乳酸片球菌素在大肠杆菌中的表达与纯化

为在大肠杆菌中高效表达乳酸片球菌素(PED),按照美国国立生物技术信息中心公布的PED基因序列设计合成引物,以乳酸片球菌基因组DNA为模板,用多聚酶链式反应扩增PED结构基因特异片段,构建编码组氨酸标记硫氧还原蛋白融合PED的重组表达质粒pET32c-PED,并转化大肠杆菌BL21(DE3).在异丙基硫代半乳糖苷诱导后融合蛋白以包涵体形式表达,表达量占菌体总蛋白的28%.经镍亲合层析纯化的融合蛋白用肠激酶裂解,再经超滤纯化,可得78%的收率.融合蛋白没有抗粪肠球菌细菌素活性,被分开的PED恢复了抑菌活性.     

β-1,4-葡聚糖内切酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

利用PCR方法从一株短小芽孢杆菌H9克隆了编码葡聚糖内切酶的基因（该序列已经被已收录于GeneBank,登录号为EF620915）,序列分析表明该基因读码框为1980bp,编码659个氨基酸。预测的酶由两个不连续的结构域组成,其一为N-端催化结构域,由糖基水解酶家族9组成,第二个结构域为C-端底物结合结构域,由碳水化合物绑定结构域家族3组成。将基因构建在大肠杆菌表达载体pET20b中得到重组质粒pET20b-EglA,将重组载体转化至大肠菌株BL21(DE3)菌株,基因在大肠杆菌中得到了良好的分泌表达, SDS-电泳图谱表明酶的分子大小约为73KD。     

重组PDOR基因的表达与纯化及部分酶学性质

将dhaT在E.coli BL21(DE3)pLysS中进行表达,并对含有His6标记的1,3-丙二醇氧化还原酶(PDOR)进行纯化.重组PDOR反应的最适pH值为10.0,最适温度为55℃,其以1,3-丙二醇和NAD+为底物的表观米氏常数Km值分别是15.5,0.23 mmol*L-1.实验表明,Ca2+, Mg2+和Cu2+对酶活性有抑制作用,而Fe2+, Na+, NH+4和Mn2+对酶活性有促进作用;1,3-丙二醇是PDOR适合的氧化底物.     

重组LysargiNase蛋白酶的表达纯化及其在蛋白质组学层面的分析

在蛋白质组学中,胰蛋白酶具有最优秀的酶切特异性及最广泛的应用,然而胰蛋白酶在特定研究中作用仍然有限。作为胰蛋白酶镜像酶,LysargiNase能够特异性切割蛋白质或多肽中赖氨酸与精氨酸位点的氨基端肽键,被认为具有部分替代胰蛋白酶的潜力。为系统分析LysargiNase在蛋白质组学中的应用价值,本研究设计出带有His-tag标签的重组质粒,并在原核表达系统中顺利表达出重组LysargiNase蛋白酶,经测试具有预期活性及酶切特异性。将重组LysargiNase与胰蛋白酶的酶切结果进行对比,显示两种蛋白酶的酶切结果存在很高的互补性,LysargiNase酶能够提高胰蛋白酶酶切的鉴定序列覆盖度。对比重组LysargiNase与两种商品化产品的酶切效率,结果显示3种蛋白酶的性能相近,乙酰化样品的酶切位点识别特异性极高。此外,综合评价几种化学修饰对LysargiNase酶切效率的影响,发现酶原水平的双甲基化修饰与活化水平的乙酰化修饰均能够提高LysargiNase的酶切效率。