GST-NAP融合蛋白可溶性表达及柱上切割GST标签

利用基因工程的方法,以实验室保存的p MAL-C2X-NAP质粒为模板,PCR扩增NAP基因,构建重组质粒p GEX-NAP.重组质粒通过酶切和测序鉴定后转化大肠杆菌表达菌株BL21(DE3),再经IPTG低温诱导获得可溶性GST-NAP融合蛋白,最后利用谷胱甘肽琼脂糖凝胶树脂进行纯化,Prescission蛋白酶进行柱上切割去除GST标签.结果表明,p GEX-NAP重组质粒构建正确,在大肠杆菌中经IPTG低温诱导表达,可获得大量可溶性GST-NAP融合蛋白.Prescission蛋白酶柱上切割去除GST标签后,经Western Blot验证NAP蛋白能被兔抗NAP多克隆抗体特异识别.     

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.     

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.     

筛选EV713C蛋白酶切割的宿主细胞蛋白

肠道病毒EV71 型是引起儿童手足口病的主要病原体,3C 是其编码的蛋白酶之一.3C 在切割病毒前体蛋白为成熟蛋白的同时,切割一些具有重要功能的细胞蛋白,影响细胞的生理功能. 为进一步了解EV71 与宿主的关系,明确EV71 致病机制的细节,在前期以3C 蛋白为诱饵开展的酵母双杂交工作的基础上,选取了5 种细胞蛋白,分析其是否是3C 蛋白可能的切割底物. 发现ZMYM2 蛋白可以被3C 切割;这一切割效应是依赖3C 蛋白酶活性的特异性切割,无需RNA 介导. 上述发现为进一步揭示EV71 致病机制提供了线索.     

hIAPP与麦芽糖结合蛋白的融合表达、纯化和鉴定

基于人胰岛淀粉样多肽(h IAPP)的氨基酸序列,按照大肠杆菌(E.coli)密码子偏好性合成基因,并克隆到pMAL-c2x载体中,与MBP蛋白mal E基因融合表达,获得重组表达质粒pMAL-hIAPP.将质粒pMAL-hIAPP转化到表达宿主E. coli BL21(DE3)中,利用异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导融合蛋白MBP-hIAPP表达.SDS-PAGE电泳显示融合蛋白MBP-hIAPP的相对分子质量约为4.9×104.利用重组型烟草蚀纹病毒的半胱氨酸蛋白酶(rTEV)酶切MBP-hIAPP,并采用凝胶过滤层析的方法分离出高纯度的hIAPP,利用MALDI-TOF质谱进行了验证.     

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.     

重组人胰岛素原在大肠杆菌中的可溶性表达

目前重组胰岛素主要用于糖尿病的治疗.通过大肠杆菌(E.coli)密码子优化,设计人胰岛素原基因,建立利用大肠杆菌表达可溶性重组胰岛素原的技术方法.聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)结果显示,重组质粒p His-Nus Ainsulin诱导表达的大肠杆菌可溶性表达融合蛋白His-Nus A-insulin.重组蛋白His-Nus A-insulin可溶性表达的最适条件为0.1,mmol/L IPTG作用下37,℃诱导4,h,重组蛋白产物经过Ni柱纯化、500,mmol/L咪唑洗脱,得到纯度较高的1.059,μg/μL的重组蛋白His-Nus A-insulin,重组蛋白His-Nus A-insulin经烟草蚀纹病毒蛋白酶(TEV)酶切作用后,获得可溶的人胰岛素原.     

猪圆环病毒2型衣壳蛋白的可溶性表达

利用原核表达系统构建猪圆环病毒2型病毒(PCV2)衣壳蛋白.首先构建具有谷胱甘肽转移酶标签的重组质粒p GEX4T1-ORF2,并将其转化至大肠杆菌BL21(DE3)中,表达并纯化得到可溶性的融合蛋白.进一步通过纳米粒度仪及免疫印迹等技术,分别研究了PCV2蛋白的粒径分布以及免疫原性.实验结果表明,BL21-p GEX4T1-ORF2菌株构建成功,能够可溶性地表达猪圆环病毒2型病毒衣壳蛋白,且蛋白具有免疫原性.     

环亚酰胺水解酶在大肠杆菌中的重组表达与纯化

以重组质粒pEI为模板,PCR扩增环亚酰胺酶基因序列,插入pMAL-s表达载体中.重组质粒转入E.Coli BL21(DE3)后,经IPTG诱导可溶性表达融合蛋白MBP-CIH,利用Amylose亲和柱一步纯化获得MBP-CIH,再经人鼻病毒3C蛋白酶切除亲和臂MBP,硫酸铵沉淀、Phenyl-Sepharose疏水层析获得电泳纯的CIH,纯化倍数为12.7,活力回收29%,比活为36.3 U/mg.重组环亚酰胺水解酶的最适pH为8.0～9.0,最适温度50 ℃,在温度低于55 ℃时酶的性质相对稳定.Ni2 、Co2 能显著提高酶活力,Mn2 、Ca2 和Mg2 对酶活没明显有影响,Cu2 、Zn2 、Cd2 、Fe2 以及金属螯合剂8-羟基喹啉、EDTA则对酶有不同程度的抑制作用.初步说明该酶是一个金属依赖性酶.     

GST pull-down技术验证CIPK7蛋白激酶与CBL1蛋白的相互作用

采用DNA重组技术,构建pGEX-4T-3-CIPK7和pET28-CBL1蛋白表达载体,转化大肠杆菌并诱导表达目的蛋白,利用亲和层析纯化法纯化GST标签、His标签融合蛋白,通过GST pull-down试验验证CIPK7与CBL1之间的相互作用.成功构建了CBL1和CIPK7的重组质粒,经诱导表达及纯化获得了可溶性GSTCIPK7和CBL1-His融合蛋白,GST pull-down试验证实了CBL1能够与CIPK7结合.CIPK7蛋白与CBL1蛋白之间存在直接的相互作用,为进一步研究蛋白激酶CIPK7的功能奠定了基础.     

牛乳铁蛋白活性多肽LfcinB在大肠杆菌中的串联表达、纯化及生物活性分析

牛乳铁蛋白(LfcinB)是一种阳离子抗菌肽,具有抗细菌、抗肿瘤等多种生物学活性.本文探讨了利用SUMO(Small Ubiquitin-Related Modifier)融合标签在大肠杆菌系统中通过LfcinB串联表达策略制备重组LfcinB的方法.结果显示,大于90%的SUMO-(LfcinB)_n蛋白以可溶形式表达于BL21(DE3)细胞中;SUMO-(LfcinB)_2的表达量高于SUMO-LfcinB和SUMO-(LfcinB)_3.通过SUMO特异性蛋白酶切除SUMO标签,羟胺释放单体,得到纯化的重组LfcinB,产率约为15 mg/L.生物活性结果表明,重组LfcinB具有一定的抗菌和抗肿瘤活性.本研究为结合SUMO标签与串联表达策略大量制备获得具有生物学功能的重组抗菌肽提供了一种有效的方法.     

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.     

基于基因组的TEV蛋白酶的高表达

TEV蛋白酶由于其高酶切活性、酶切位点的专一性和酶切条件的宽容性而在蛋白分离和蛋白质组学研究等领域有着广泛的应用.目前获得TEV蛋白酶的方法是将克隆在质粒上的TEV基因在大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)中实现过表达.但本方法有一定缺点,如需使用抗生素,这就可能在后续的纯化中引入杂质,菌株群体中不均一性而降低产量等.本研究通过重组工程方法将受T7强启动子驱动的,与麦芽糖结合蛋白MBP融合的TEV蛋白酶基因整合至BL21(DE3)的基因组上进行过表达.MBP-TEV在细胞内自剪切获得分离的TEV.NiNTA亲和层析得到纯化的TEV,产量可达4.2 mg/L.所分离的TEV表达出良好的酶切活性.本菌株有着以之大规模获得TEV的潜力,所建立的通过重组工程将外源基因整合至BL21(DE3)基因组的进行表达的方法也可成为通用的平台技术.     

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。     

鸡主要组织相容性复合体Ⅰ(BF2和β2m)二级结构与同源模建

为了推进鸡主要组织相容性复合体(MHC)Ⅰ类分子(BF2,β2m)空间结构的研究,克隆、表达了鸡BF2和β2m基因,采用圆二色谱(CD)测定了其重组蛋白的二级结构,并同源模建了其三级结构.首先,将BF2和β2m基因分别插入原核表达载体进行了可溶性表达.对表达的融合蛋白进行纯化、蛋白酶切割并对切割后的蛋白进行分离和纯化,获得了麦芽糖结合蛋白(MBP)-BF2,β2m蛋白以及MBP单体.随后,测定了BF2和β2m的CD值.CD表明BF2蛋白呈典型的α螺旋;其中,α螺旋、β折叠、转角和随机蜷曲分别为72,102,70和90个氨基酸.β2m重组蛋白呈典型的β折叠,α螺旋、β折叠、转角和随机蜷曲分别为0,46,30和22个氨基酸.同源模建显示鸡BF2和β2m蛋白与人HLA-A2和小鼠H2的3D结构类似.结果显示了BF2和β2m蛋白在二维和三维上的分子特征及其与抗原多肽结合氨基酸的空间分布,为以后进一步构建鸡BF2-β2m复合物体外鉴定病毒抗原肽系统奠定了基础.     

BIG-3的原核表达、纯化及其多克隆抗体的制备与鉴定

原核表达、纯化骨形态发生蛋白诱导基因（BIG-3,BMP-2-induced gene 3kb）所编码的融合蛋白并制备其多克隆抗体。将BIG-3基因插入原核表达载体PGEX-4T-2的多克隆位点获得pGEX-4T-2-BIG-3重组表达载体,转化大肠杆菌BL21（DE3）菌株,诱导表达,SDS-PAGE鉴定融合蛋白表达情况及Sepharose4B层析柱亲和层析法纯化的融合蛋白;用纯化的融合蛋白免疫新西兰大白兔制备其多克隆抗体,并以Western blot鉴定其特异性。结果在大肠杆菌中获得BIG-3-GST融合蛋白高水平的诱导表达,经Sepharose4B层析柱亲和层析,GST-BIG-3融合蛋白在电泳图片上显示较为清晰的单一条带,所制备的多克隆抗体具有较高的特异性。说明在大肠杆菌中成功表达且以亲和层析法纯化得到了BIG-3-GST融合蛋白,并制备了特异性较高的多克隆抗体。     

丙型肝炎病毒截短型核心C区和NS_3区融合蛋白(C_8-NS_3)的原核表达

通过RT-PCR从HCV全长基因组中分别克隆HCV核心区和NS3非结构区的部分优势表面抗原的基因片段,运用重叠延伸PCR技术将它们拼接成融合基因,将融合基因再克隆到表达载体pTrcHis2 TOPO TA中,转化大肠杆菌Top10,阳性克隆经IPTG诱导融合蛋白的表达,表达产物经15%SDS-PAGE鉴定,重组蛋白经His标签纯化.经IPTG诱导可高效表达分子量约为14.4KD的融合抗原,重组蛋白主要以可溶性形式存在.经过纯化目的蛋白纯度达96.3%以上的,表达量约为550μg/mL.ELISA结果表明纯化蛋白具有良好的抗原性.     

人表皮生长因子融合蛋白在大肠杆菌表达的研究

在大肠杆菌中高效表达人表皮生长因子(hEGF)。根据大肠杆菌对密码的偏爱性,构建高效表达EGF融合蛋白的菌株,经离子交换层析和凝胶过滤层析两个步骤使产物得到纯化。融合蛋白表达产量为27%,EGF融合蛋白纯化产物纯度为95%以上,促3T3细胞增殖的活性测定为ED50为4.2ng/mL。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,纯化路线简单,产量较高,适合产业化生产。     

人膜蛋白CD81的原核表达与纯化

以高效原核表达载体pCold TF为载体骨架,应用PCR、限制性酶切、连接等分子生物学方法,将pCold TF中的六聚组氨酸(His-Tag)序列替换为限制性酶切位点SpeⅠ序列ACTAGT,构建不含His-Tag序列的新载体pL118.以此载体表达蛋白时,通过PCR引物在目的基因3′端添加His-Tag以利于融合蛋白的纯化以及融合蛋白中的Trigger Fac-tor(TF)助溶蛋白的去除.应用pL118对人膜蛋白CD81进行原核表达与纯化,并使用Fac-tor Xa蛋白酶去除CD81融合蛋白中的TF助溶蛋白,获得3′端含有His-Tag的CD81蛋白.人膜蛋白CD81的表达纯化,为CD81靶向药物筛选、抗体制备及深入研究CD81的功能奠定了基础.pL118载体的构建以及CD81蛋白的表达纯化为表达困难的基因实现原核表达提供了一种新的思路和方法.     

C6/36浓核病毒样颗粒在大肠杆菌中的表达与组装

通过PCR获得C6/36细胞浓核病毒(C6/36DNV)的结构蛋白VP1和VP2的基因,经克隆表达,在大肠杆菌中得到了含6×His标签的VP1或VP2的融合蛋白表达产物;两种表达产物经超速离心纯化后,在电镜下均观察到了大小(约25nm)和形态都与野生C6/36DNV相似的病毒样颗粒(VLPs),且两种VLPs(VP1-VLPs和VP2-VLPs)在电镜下未见有明显差别,说明VP1和VP2在大肠杆菌中表达后均可独立组装成VLPs.