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.     

SUMO-1在ApoE -/一小鼠PM2.、暴露中调控血管HIF-1a/VEGF信号通路的研究

以气管滴注方法研究了ApoE-/一小鼠经PM2.5暴露后，其主动脉弓中SUMO-1, HIF- la、血管内皮生长因子(VEGF)表达变化规律及HIF- la的SUMO化修饰情况.实验结果显示:PM2.5暴露后，小鼠主动脉SUMO-1,HIF-la,VEGF的表达上调;PM2.5暴露诱导了SUMO-1对HIF- la的SUMO化修饰;低氧条件下SUMO-1敲低导致HIF-la表达的下调结果提示PM2.5暴露通过上调细胞中SUMO-1的表达，稳定或者上调HIF- la的表达，进而影响血管内皮生长因子(VEGF)的表达，造成动脉粥样硬化斑块的不稳定.     

大黄鱼与美国红鱼抗菌肽Piscidin串联基因的构建、酵母表达及抗菌活性鉴定

采用Piscidin基因串联表达的方案,通过Eco31Ⅰ限制性内切酶定向连接方法合成Pseudosciaena crocea-Sciaenops ocellatus-piscidin (PSP)串联基因.以毕赤酵母(Pichia pastoris)的穿梭表达载体pPICZαA构建重组表达质粒pPICZαA-PSP,转化入毕赤酵母SMD1168菌株中.应用实时荧光定量PCR方法进行多拷贝克隆筛选,实现了PSP重组串联肽的诱导表达和纯化,并对其抑菌活性进行初步鉴定,为piscidin抗菌肽的生产应用奠定基础.     

SUMO-1在ApoE-/-小鼠PM2.5暴露中调控血管HIF-1α/VEGF信号通路的研究

本文研究了ApoE-/-小鼠经PM2.5暴露后,其主动脉弓中SUMO-1、HIF-1及其靶基因血管内皮生长因子（VEGF）表达变化规律及HIF-1的SUMO化修饰情况。利用气管滴注方法将颗粒物滴入ApoE-/-小鼠,利用Western blot、QPCR检测小鼠主动脉中SUMO-1、HIF-1、VEGF的表达情况和CO-IP法检测SUMO-1及HIF-1共修饰情况。 结果显示： PM2.5暴露后,小鼠主动脉SUMO-1、HIF-1、VEGF的表达上调。CO-IP 显示：对照组SUMO-1没有对HIF-1α发生SUMO化修饰,PM2.5暴露后SUMO-1对HIF-1α产生了明显的SUMO化修饰。SUMO化的HIF-1与HIF-1α、HIF-1、VEGF蛋白均呈正相关。 PM2.5暴露可能通过上调细胞中SUMO-1的表达,稳定HIF-1α或者上调HIF-1的表达,进而影响VEGF的表达。     

小鼠CD47-Fc融合蛋白表达载体构建、表达纯化及其生物学活性研究

构建CD47重组蛋白真核表达载体pcDNA3.1(-)-CD47-Fc.在真核细胞293T中成功表达重组蛋白,经亲和层析获得较高纯度重组蛋白CD47-Fc.通过免疫荧光染色、流式细胞技术和细胞黏附实验测定重组蛋白CD47-Fc的生物学活性,结果显示制备的CD47-Fc蛋白可与腹腔巨噬细胞表面的SIRPα很好地相互作用,制备的CD47-Fc具有较高的生物学活性.     

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.     

Neuritin野生型蛋白的制备及活性、稳定性的检测及分析

目的 制备符合药典结构要求的无标签Neuritin野生型(wild type,WT)蛋白,并完成其存在形式、活性及稳定性鉴定及分析。方法 利用基因重组技术构建符合药典结构要求的Neuritin WT酵母重组子,利用SDS-PAGE还原电泳及Western blot对其进行高表达筛选及鉴定;摸索建立无标签Neuritin WT蛋白纯化方法,对纯化后的蛋白进行SDS-PAGE还原电泳分子量鉴定、Western blot免疫原性鉴定、SEC-HPLC精细鉴定及宿主DNA、宿主蛋白残留量检测;利用SDS-PAGE非还原电泳完成存在形式的鉴定;通过参照药典建立的重组Neuritin蛋白活性鉴定方法,检测并分析Neuritin WT纯化蛋白的活性,并观察37℃下不同时间Neuritin WT纯化蛋白的稳定性。结果 制备了纯度高达98%以上的Neuritin WT纯化蛋白,蛋白相对分子质量为9.7 kDa,宿主DNA残留量为0.009 4 ng/剂,宿主蛋白残留量占比0.000 8%;经检测,该纯化蛋白存在单体、二聚体2种形式。活性鉴定结果表明该蛋白具有维持神经元存活的生物学活性;且37℃下3 d内...     

微生物源抗菌肽表达系统研究进展及改造策略

针对抗菌肽的生物活性、重组表达系统以及分子改造设计进行了回顾总结,提出了抗菌肽研究及技术开发领域目前存在的问题,包括抗菌活性较弱、生物合成效率不高、选择性差等。同时提出分子改造是提高抗菌活性和选择性的有效策略,而优化重组表达系统是提高生物合成效率的关键途径。认为针对抗菌肽的研究和开发,一方面会深化人类对于抗菌肽的结构与抗菌性、选择性、毒性关系的认识,深化对重组表达系统关键步骤及调控机理的认识,具有显著的科学意义;另一方面,由于抗菌肽独特的抗菌机制,不易产生耐药性,对抗菌肽的研发将会大大推动其在药品、食品、化妆品、饲料等领域的应用。     

天蚕抗菌肽B在毕赤酵母中的表达

Cecropins B是一种昆虫抗菌肽,具有分子量小,热稳定性、水溶性好、抗菌谱广等优点,更为重要的是抗菌肽对真核细胞几乎没有作用,仅仅作用于原核细胞和发生病变的真核细胞,是目前已知天然抗菌肽中活力最强的一种。根据毕赤氏巴斯德酵母(Pichia pastoris)偏好密码子,改造并化学合成天蚕素基因B,克隆到pPIC9K载体中,构建分泌型重组酵母表达载体CB-pPIC9K,转化Pichia pastoris受体菌KM71,在醇氧化酶(AOX)启动子调控下,Cecropin B获得表达,分子量约3.8KD,摇瓶发酵产率可达到200μg/mL,并对其抗菌活性进行了初步测定。结果表明我们表达的重组Cecropins B对G-菌有较好的抑菌活性,且具有较好的热稳定性。这些特点使得重组抗菌肽Cecropins B在食品防腐、疾病防治和动物饲料添加剂等方面显露出很好的应用前景。     

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.     

利用His-杆状病毒表达系统制备HPV16L1VLP

目的　改进现有的昆虫细胞表达和纯化HPV16L1蛋白系统,寻找一种经济、简便、省时的HPV16病毒样颗粒(VLP)疫苗的制备方法。方法　将HPV16L1基因重组入带有 6×His标签的杆状病毒基因组, 并转染昆虫细胞 (Sf 9)进行表达。用镍柱纯化表达蛋白;以小鼠红细胞凝集试验和凝集抑制试验鉴定蛋白生物活性,用透射电镜观察VLP形成。结果　使用新的表达和纯化系统获得HPV16L1高效表达。小鼠红细胞凝集试验和凝集抑制试验证实纯化的HPV16L1蛋白具有HPV16L1的生物学活性;透射电镜观察证实纯化蛋白可自组装成VLP。结论　带有 6×His短肽的HPV16L1蛋白具有与HPV16L1蛋白同样的生物学活性和自组装成VLP的能力,现时的表达纯化系统,提供了一个省时、省力、简便、经济的制备HPV16VLP疫苗的方法。     

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.     

人脂联素在大肠杆菌中的可溶性表达

为了提高重组人脂联素在大肠杆菌中的可溶性,构建和表达了增溶标签与人脂联素的融合表达栽体.这些标签包括大肠杆茵硫氧还蛋白和NusA蛋白、酿酒酵母SUMO蛋白和噬热海洋茵Thermotoga maritime 的红素氧还蛋白.结果显示,所有的人脂联素融合蛋白在大肠杆茵中都获得了高水平的表达,但可溶性存在很大差异,说明不同融合标签对人脂联素可溶性表达的促进作用不同.其中,红素氧还蛋白与SUMO蛋白组合一起对人脂联素可溶性的增强作用最为显著,其相应的融合蛋白几乎全部可溶.另外,通过酵母SUMO/Ulp1反应,经His标签亲和层析纯化得到的人脂联素融合蛋白能被有效酶切,加工为人脂联素成熟肽产物.     

鸡卵黄抗体技术在5种草莓病毒快速检测中的应用

利用生物信息学技术对草莓轻型黄边病毒(SMYEV)、草莓斑驳病毒(SMV)及草莓皱缩病毒(SCV)等5种病毒抗原表位进行预测,将预测的抗原肽段及串联表位肽段的DNA片段在大肠埃希氏菌(Escherichia) BL21(DE3)进行原核表达,并将纯化后的抗原表位肽免疫京红一号产蛋鸡.从免疫蛋鸡卵黄中分离卵黄抗体(IgY),并对其进行抗体活性、效价及灵敏度的分析.结果表明,预测到的优势抗原表位肽段分别位于5种草莓病毒外壳蛋白氨基酸序列的27-38、49-82、288-314、62-75、218-238位. 5种优势抗原表位肽及其串联抗原表位肽(5S)均能在Escherichia BL21(DE3)中成功表达. 5S免疫蛋鸡产生的IgY对于5种草莓病毒均具有较强的免疫活性,抗体滴度为1∶1 600,检测灵敏度为10ng.本研究制备的串联抗原表位重组蛋白能诱导蛋鸡产生具有较强免疫活性的IgY抗体,可用于SMYEV、SMV及SCV等5种草莓病毒的同时检测.     

基于多标签直推学习的抗菌肽及其抗菌功能预测

抗菌肽是广泛存在于生物体内的一类具有广谱抗菌作用的天然多肽,因其不易导致细菌耐药性,已成为医药界开发新型抗菌制剂的主要选择,识别出更多的抗菌肽并预测其抗菌功能具有重要意义.提出了一种基于多标签直推学习的抗菌肽及其抗菌功能的预测方法,该方法利用K-spaced氨基酸对组成方法提取多肽特征,采用多标签学习框架和加权近邻图构建直推预测模型,通过对有标签训练样本和无标签待测样本的共同学习来提升预测性能.该方法不仅能够识别多肽是否为抗菌肽,还能同时预测出抗菌肽所具有的单种或多种抗菌功能,且适用于对多效抗菌肽和普通抗菌肽的预测.数值实验表明,与已有的iAMP-2L预测方法相比,所提方法在全局预测精度和多标签预测性能上均有较大提升.     

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.     

人胰高血糖素样肽-1串联体的克隆及其表达

为大量获取人胰高血糖素样肽-1,利用基因串联的方法构建了人胰高血糖素样肽-1的一组串联体.将化学合成的人胰高血糖素样肽-1（human glucagon like peptide-1, hGLP-1）cDNA基因插入质粒载体pET-32a(⁺)中,构建成硫氧还蛋白（thioredoxin）及六聚组氨酸（hexahistidine）与rhGLP-1的融合表达载体pET32-GLP-1.在此基础上将该融合基因序列进行同向串联,获得二串和三串的表达载体pET32-GLP-1-2 和pET32-GLP-1-3.将该三种表达载体转化大肠杆菌BLR(DE3)后获得相应的基因工程菌.结果表明：三种基因工程菌经发酵和IPTG诱导后均正确表达目的蛋白,目的蛋白表达量随着基因串数的增加而得到一定提高,重组蛋白经分离纯化后进行生物学活性测试具有明显的降低血糖浓度作用.     

黑鲷抗菌肽hepcidin在毕赤酵母中的表达及其抗菌活性

鱼类抗菌肽hepcidin具有广谱抗菌活性.利用PCR技术扩增获得了黑鲷抗菌肽hepcidin (AS-hepc2)的前体肽和成熟肽 cDNA 序列,片段大小约250 bp.将其与毕赤酵母(Pichia pastoris) pPIC9K 质粒连接,构建了分泌表达载体pPIC9K/AS-hepc2 .电击法转化重组表达载体,经过G418筛选和选择性培养基以及PCR鉴定,得到的克隆子都为Mut+.以甲醇诱导pPIC9K/AS-hepc2,分泌表达上清中获得10 ku左右的表达产物,与预期的目的蛋白黑鲷hepcidin的前体肽和成熟肽的大小相符.表达试验证明,随时间的延长,表达产物量增多,至120 h 达到高峰.表达产物具有很强的热稳定性.用抑菌圈法测定重组蛋白Pro-AS-hepc2 的抗菌活性,发现能抑制革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的生长.     

注射用重组干扰素γ

注射用重组干扰素是采用生物高技术制备的产品。本品是由带有人干扰素基因的工程菌经高效表达,并经高度纯化、冷冻干燥制成的乳白色粉剂。干扰素是人体重要的细胞因子,具有免疫调节、抗病毒、抗肿瘤等多种生物学功能。国内外的研究和临床结果表明,重组干扰素对类风湿性关节炎、肾细胞癌、慢性肉芽肿(CGD),过敏性皮炎(AD)等疾病的疗效显著,是一种具有较高临床应用价值的治疗用药。本厂的注射用重组干扰素工艺先进,工程菌     

重组绿豆BBI(6-33)结构域的抗肿瘤作用分析

通过大肠杆菌外源表达绿豆BBI蛋白抗肿瘤活性结构域,研究纯化后的BBI蛋白抗肿瘤活性结构域蛋白对肿瘤细胞增殖、凋亡和迁移的影响及引起肿瘤细胞凋亡的分子机制.MTT、DAPI染色、克隆形成、划痕实验等结果表明,重组BBI(6-33)域对A549等肿瘤细胞的增殖和迁移有抑制作用,对其凋亡则起促进作用.Western blot分析显示,重组BBI(6-33)域可激活caspase-3、caspase-9、p21等表达,提示其诱导肿瘤细胞凋亡作用可能主要是通过线粒体途径发挥的.