红冬孢酵母Δ~(12)-脂肪酸脱氢酶基因的克隆和表达

Δ~(12)-脂肪酸脱氢酶是多不饱和脂肪酸合成的关键酶.参考已知的Δ~(12)-脂肪酸脱氢酶基因序列设计特异性引物,通过PCR扩增从红冬孢酵母YM25235中获得了全长为1 341 bp的一个cDNA序列.序列分析表明,该序列具有一个编码446个氨基酸、相对分子质量为50.6 ku的完整开放阅读框,所编码的氨基酸序列与Δ~(12)-脂肪酸脱氢酶相似性最高但并不相同,而且也具有Δ~(12)-脂肪酸脱氢酶特异性的3个组氨酸保守区,表明该序列为一个新的编码Δ~(12)-脂肪酸脱氢酶的基因.为了验证功能,将该基因序列克隆到表达载体pYES3/CT中,构建重组质粒pY3RKD12,并转化到酿酒酵母的缺陷型菌株INVSCI中进行异源表达.通过脂肪酸气相色谱(GC)分析表明,在pY3RKD12转化的酵母细胞总脂肪酸中出现一个保留时间和亚油酸甲酯标准品相同的新峰,其含量占酵母总脂肪酸的3.76%,但在pYES3/CT转化的酵母细胞总脂肪酸中没有检测到.这些结果证明所克隆的序列是一个新的Δ~(12)-脂肪酸脱氢酶基因,其表达的蛋白质可催化油酸合成亚油酸.     

广东地区HPV16型L1基因的序列分析及其毕赤酵母表达载体的构建

目的: 分析广东地区人乳头瘤病毒(HPV)16型L1基因结构特点;构建广东分离株HPV16 L1毕赤酵母分泌型表达载体.方法:采用PCR技术从广东地区宫颈癌组织中扩增HPV16 L1基因,克隆入毕赤酵母表达载体pPICZαC,测序并对HPV16 L1基因进行序列分析.结果:成功扩增了广东地区HPV16 L1基因,并构建了其毕赤酵母表达载体pPICZαC-HPV16 L1.广东分离株HPV16 L1基因序列与德国标准株相比有16处不同,同源性为98.99%,其编码的氨基酸序列有8处发生改变;与中国标准株比较有9处不同,同源性为99.18%,其编码的氨基酸序列有4处发生变化;发现在HPV16 L1基因序列中nt5 649、nt5 652、nt5 654、nt5 657、nt5 692、nt5 693,6个位点存在突变.结论:广东地区HPV16 L1基因序列与德国标准株、中国标准株相比较均存在差异;成功构建广东地区HPV16 L1真核表达载体.     

微泡菌ALW1褐藻胶裂解酶AlgL14的表达及信息学分析

以微泡菌(Microbulbifer sp.) ALW1的基因组为模板,使用褐藻胶裂解酶AlgL14特异性引物进行PCR扩增,将扩增产物克隆至p MD18-T载体后进行测序,并对该基因编码的蛋白质序列进行生物信息学分析。将目的基因插入pET-28α(+)表达载体,转入Escherichia. coli BL21 (DE3)中进行诱导表达,并利用亲和层析进行重组蛋白纯化。结果显示,克隆基因的大小为1 350 bp,预测编码含有449个氨基酸残基的蛋白质。该蛋白质序列与其他菌株来源的褐藻胶裂解酶序列具有一定的相似性,预测克隆的目的基因编码褐藻胶裂解酶,归属于PL-14家族。褐藻胶裂解酶AlgL14的理论分子质量大小为48. 772 ku,理论等电点为6. 27。采用同源建模法建立菌株ALW1褐藻胶裂解酶AlgL14的三维结构,富含β-折叠。将目的基因在E. coli BL21 (DE3)中进行诱导表达,并纯化获得重组褐藻胶裂解酶。SDS-PAGE分析显示,表达的目的蛋白分子质量约为48. 8 ku。     

Reteplase基因的克隆及在甲醇毕赤酵母中的表达

进行了组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)突变体Reteplase(r-PA)基因的克隆,并在甲醇毕赤酵母(Pichia methanolica)中实现了胞外表达。以基因工程菌株里氏木霉(Trichoderma reesei)306染色体DNA为模板,通过PCR技术克隆了r-PA基因,将扩增产物克隆到pMD18-T载体上并进行了序列测定。测序结果表明:克隆到的基因序列长1.1 kb,与已发表的Reteplase基因同源性达99.91%,其编码的氨基酸顺序一致。文中还构建了甲醇毕赤酵母分泌性表达载体pMETαA-r-PA,用PacⅠ单酶切将pMETαA-r-PA线性化后,采用电转化的方法将其导入甲醇毕赤酵母PMAD16中,PCR和表型鉴定表明,筛选到Reteplase基因已经整合到甲醇毕赤酵母染色体上的阳性克隆。经摇瓶初步培养及以甲醇为唯一碳源诱导表达,胞外Reteplase表达水平最高达27.93mol/(s.L)。     

毕赤酵母△~9-脂肪酸脱氢酶基因的克隆和表达

根据真菌Δ9-脂肪酸脱氢酶保守的氨基酸序列设计简并引物进行PCR,获得一个741 bp的毕赤酵母cDNA片段,再根据获得的部分序列设计基因特异性引物,通过cDNA末端扩增技术(RACE)获得该cDNA的3′和5′序列,从而得到全长为1 689 bp的cDNA序列.序列分析结果表明,该序列具有一个长度为1 194 b p、编码397个氨基酸的开放阅读框(PPD9).与报道的Δ9-脂肪酸脱氢酶一样,推测的氨基酸序列具有膜整合脂肪酸脱氢酶特异性的3个组氨酸保守区和疏水结构,在其氨基酸序列的C-末端具有类似于细胞色素b5的血红素结合区.该序列为一个新的编码Δ9-脂肪酸脱氢酶的基因,为了验证其功能,把开放阅读框序列PPD9亚克隆到表达载体pYES 2.0,构建重组表达载体pYPPD9,并转化到酿酒酵母的Δ9-脂肪酸脱氢酶缺陷型菌株DTY-11A中进行表达。通过平板互补实验结果表明,该序列在酿酒酵母中获得表达。所编码的蛋白具有Δ9-脂肪酸脱氢酶活性,能弥补DTY-11A中由于Δ9-脂肪酸脱氢酶的缺失而引起的致死性突变。     

细粒棘球绦虫新疆株胆汁酸钠协同转运蛋白基因的克隆及序列分析

 从新疆株细粒棘球绦虫(Echinococcus granulosus,Eg)原头蚴中克隆胆汁酸钠协同转运蛋白(sodium-bile acid co-transporter,EgSBACT)基因,进行序列测定和生物信息学分析。首先设计EgSBACT 基因特异性引物,用RT 及PCR 方法从新疆株细粒棘球绦虫原头蚴提取总RNA,将其反转录成cDNA 后扩增EgSBACT 基因并将其克隆至原核表达载体pET30a 中,测序鉴定序列并进行生物信息学分析。结果显示,RT-PCR 扩增出一长度约650 bp 的基因,测序显示其长度为654 bp,序列与Gen-bank 公布的EUB59978.1 完全一致,其编码217 个氨基酸,预测其等电点为9.28。同源性分析发现,EgSBACT 蛋白序列与中华枝睾吸虫SBACT(GenBank:GAA57409.1)同源性最高,达到43%。进化树分析表明,细粒棘球绦虫的SBACT 蛋白与吸虫纲的SBACT 相聚集,在进化树上处于一枝,而与其他物种亲缘性较远。由此表明,本研究成功克隆出细粒棘球绦虫EgSBACT 基因。     

采用反向PCR技术优化适合毕赤酵母表达的截短型HPV58型L1基因

目的:探讨利用反向聚合酶链反应(反向PCR)技术根据毕赤酵母偏爱密码子优化截短型人乳头瘤病毒58型(HPV58)L1基因的研究.方法:设计PCR引物扩增截短型HPV58L1目的基因,将其克隆入毕赤酵母分泌表达载体pPICZαC;测序并对目的基因进行序列分析;根据毕赤酵母偏爱密码子利用反向PCR技术设计引物对目的基因进行扩增.结果:扩增了截短型HPV58L1基因并将其克隆入毕赤酵母分泌表达载体pPICZαC中;根据毕赤酵母偏爱密码子优化了截短型HPV58L1基因.结论:成功构建经密码子优化截短型HPV58L1基因的毕赤酵母分泌表达载体pPICZαC-HPV58L1.     

ScINO1基因克隆及酵母多基因多拷贝整合表达载体的构建

利用PCR技术,以酿酒酵母S288c的基因组DNA为模板,扩增酿酒酵母肌醇-1-磷酸合成酶基因(ScINO1)包含1 602bp的开放读码框,克隆后经PCR和酶切反应进行了鉴定,测序结果与GenBank上已登录的ScINO1序列完全一致.对PUG6载体进行改造,构建了rDNA介导的多拷贝整合表达载体pURH,并将ScINO1基因连入载体pURH,获得ScINO1基因超表达载体pURIH.为下一步的微生物发酵法产肌醇和获得能够耐高乙醇的酵母工程菌株的研究奠定基础.     

小反刍兽疫病毒融合蛋白基因的克隆、序列分析及表达

根据GenBank报道的小反刍兽疫病毒(PPRV)融合蛋白(F)基因序列,用特异性引物对PPRV疫苗株F蛋白基因进行了RT-PCR扩增,并将其克隆到pGEM-T载体中进行测序。结果表明:F基因ORF全长1641 bp,编码546个氨基酸;推导的氨基酸序列中第1~18位氨基酸构成信号肽序列,第488~510氨基酸为跨膜区。构建原核表达载体pETF1和pETF2,转化E.coliBL21(DE3),用IPTG诱导表达。SDS-PAGE和Western-blotting的分析结果表明,F1和F2基因在大肠杆菌中均获得了表达,且均具有良好的反应原性。用Ni-NTA试剂盒纯化F1和F2重组蛋白,为研发检测PPRV特异性抗体的诊断试剂奠定了基础。     

甘薯HXK基因的克隆、组织表达及生物信息分析

通过RT-PCR技术从甘薯的总RNA中克隆得到了全长的己糖激酶基因,测序结果表明HXK(hexokinase)基因编码区长1491bp,编码496个氨基酸,其翻译的蛋白质分子量为53.4kD,其氨基酸序列与其它已知高等植物HXK基因具有很高的同源性.构建了原核表达载体pET-HXK,经IPTG诱导后可表达获得相对分子量约为71kD的外源融合蛋白,与预测结果一致.并对HXK基因在不同组织中的转录水平进行了数字表达谱和荧光定量分析.     

皱纹盘鲍Hdh-MMP-1基因cDNA的克隆及原核表达

利用同源克隆方法和cDNA末端快速扩增(RACE)技术,从皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)肌肉组织中克隆得到基质金属蛋白酶-1基因(Hdh-MMP-1)cDNA全长序列(GenBank登录号:KR537291)。结果表明,Hdh-MMP-1 cDNA全长2136 bp,其中ORF长度为1551 bp,编码区含有516个氨基酸残基,预测其分子质量为58.94 ku,理论等电点为5.99。Hdh-MMP-1具有MMPs家族典型的N-端前肽区、催化区、铰链区和C-端类血红素结合区。利用SOPMA和SWISS-MODEL软件对该基因编码蛋白质高级结构进行了预测分析。氨基酸序列相似性结果显示,Hdh-MMP-1不仅与多种生物MMP-1基因具有序列相似性,且与某些软体动物和虫类的MMP-14及MMP-19也具有序列相似性。多序列比对结果显示,Hdh-MMP-1与红螺鲍、杂色鲍、美洲牡蛎的MMP-1相似性分别为95.29%、82.35%、38.85%。随后,构建了表达载体pET28a-catMMP-1,利用大肠杆菌原核表达系统,在大肠杆菌BL21 (DE3)中成功对该蛋白质催化区进行异源表达。     

中国美利奴羊BMP4基因的克隆、序列分析与真核表达

本实验利用RT-PCR技术获得妊娠105 d胎羊皮肤组织c DNA,PCR扩增获得中国美利奴羊BMP4基因全长编码区序列(CDS),将其克隆到zero PCR@TM-Blunt载体进行测序验证。获得的BMP4基因亚克隆至pc DNA3.1载体,构建绵羊BMP4真核表达载体,经脂质体2000转染293T细胞进行BMP4重组蛋白表达,Western blot鉴定表达产物。结果表明:中国美利奴羊BMP4基因编码区包含1227 bp,编码409个氨基酸,与其它哺乳动物氨基酸相似性达到92%,其成熟肽羧基末端区域具有TGFβ家族保守区结构。Western blot结果显示,重组蛋白分子量约为47KD,与预期一致,并证实人源BMP4单克隆抗体能够应用于羊BMP4研究。这为进一步的研究奠定了必要基础。     

阳春砂倍半萜合酶AvTPS基因的生物信息学分析和表达纯化

目的:克隆阳春砂倍半萜合酶(AvTPS)编码序列,并对其蛋白进行表达和纯化.方法:根据转录组测序获得的倍半萜合酶(TPS)核苷酸序列设计引物,以反转录生成的cDNA为模板,使用RT-PCR克隆获得AvTPS的编码(CDS)序列,并连接pMD-18T载体上,对阳性菌进行基因测序.利用ClustalX等生物信息软件对AvTPS蛋白氨基酸序列进行生物信息学分析.利用表达载体pSDS233, Ni-NTA亲和层析对蛋白表达和纯化.结果:通过RT-PCR获得了大小为1 650 bp的AvTPS的CDS序列并成功连接到pMD-18T载体.生物信息分析表明,AvTPS蛋白含549个氨基酸残基,二级结构以α-螺旋为主等信息.通过蛋白的表达和纯化,获得纯度为94.22%的可溶性AvTPS蛋白.结论:从阳春砂中可成功克隆出AvTPS的编码基因,为后续研究其基因在阳春砂中的特异性表达奠定基础.     

小鼠LEAP-2基因的克隆及其真核表达质粒的构建

从小鼠肝中提取总RNA,采用反转录聚合酶链式反应（RT-PCR）方法,获得了mLEAP-2基因编码区的cDNA,扩增出小鼠肝表达抗菌肽-2（mLEAP-2）成熟肽基因片段,重组入克隆载体pUCm-T,经DNA测序,该基因为120 bp,编码40个氨基酸。用限制性内切酶切下目的基因,插入毕赤酵母表达载体pPIC9中,构建成表达载体pPIC9-LEAP-2。重组毕赤酵母表达载体pPIC9-LEAP-2的结构,可望获得超量表达的高活性肝表达抗菌肽-2,为研制具有抗菌活性的新型基因药物奠定基础。     

地衣芽孢杆菌植酸酶基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

根据已发表的Bacillus licheniformis植酸酶基因DNA序列(13eneBank AF469936),设计并合成了一对引物,应用PCR技术,以地衣芽孢杆菌AB91062的总DNA为模板,扩增出了植酸酶基因phyL的编码区,并将其克隆到pMD18-T载体上,进行了序列测定,测序结果经Genetool序列分析表明该基因编码区长1146bp,编码381个氨基酸,与已发表的Bacillus lichenjformis植酸酶基因序列在核苷酸水平上与所发表的序列有92％的同源性;在氨基酸水平上与已发表的衣芽孢杆菌植酸酶相似性为93％．并将该基因编码区克隆到大肠杆菌表达质粒pHBM625上,并在大肠杆菌中实现了高效表达,表达产物具有正常的生物学活性．     

微泡菌ALW1几丁质酶Chi18A的克隆及信息学分析

以微泡菌(Microbulbifer sp.)ALW1的基因组为模板,利用几丁质酶基因的特异性引物进行PCR扩增,然后将产物插入到pMD18-T载体后进行DNA序列测定,并对目的基因编码的蛋白质序列进行信息学分析。结果显示,克隆的目的基因大小为1644 bp,预测编码含有547个氨基酸残基的蛋白质。该蛋白质序列与其他菌株来源的几丁质酶序列具有70%左右的相似性,表明预测目的基因编码几丁质酶。该蛋白质具有2个几丁质结合结构域和1个GH18家族酶的催化结构域,属于糖苷水解酶(glycoside hydrolase,GH)家族18,命名为几丁质酶Chi18A。模拟的三维结构显示,Chi18A含有(βα)_8桶状结构。     

法呢基焦磷酸合酶基因的克隆及双元载体的构建

以留兰香(MenthaspicataL)为材料,利用RT PCR方法克隆法呢基焦磷酸合酶基因(fps)的cDNA,核酸序列分析表明,该基因的编码区长1050bp,编码349个氨基酸.进一步将fps基因插入植物表达载体BinAR,酶切鉴定及测序结果都证明fps的植物双元表达载体构建成功,为fps基因在烟草中的异源表达奠定了基础.     

虎纹蛙病毒的ATP酶基因克隆和序列分析

利用对应于蛙病毒—3型(FV3）ATP酶基因(ATPase)的162—178nt和1186—1174ntt碱基序列作为引物，采用PCR方法扩增得到虎纹蛙病毒(RTV)的ATP酶基因，并对该基因进行克隆、测序和分析。基因读码框大小为945hp，预计可编码一相对分子质量为35500的蛋白质。氨基酸序列比较结果，RTV的ATPase基因与虹彩病毒科蛙病毒属的代表种FV3的一致性最高，为87．9％，与该科其它脊椎动物病毒的一致性在50％-52％之间。ATP酶蛋白质结构域分析可知该基因编码的ATP酶含有Walker型ATP酶AAA族蛋白质的全部结构域，其中既具有Walker型ATP酶所具有的Walker a和Walker b保守区，还含有AAA族蛋白质基因所具有的SRH高度保守区，因此，该基因是一完整的活性蛋白编码基因。     

人Kai-1基因真核表达载体的构建及其体外表达

克隆人Kai-1基因,构建其真核表达载体,并在体外细胞系中进行表达验证。提取人正常肝细胞系HL7702的总RNA,通过RT-PCR其反转录为c DNA;以该c DNA为模板,通过PCR扩增出Kai-1基因的编码区,将该目的片段纯化后亚克隆入真核表达载体pc DNA3.1myc-his(-)中,利用菌落PCR及DNA测序分别对Kai-1基因编码区的大小及序列进行鉴定。将所构建的重组质粒通过脂质体瞬时转染Hela细胞,48 h后裂解细胞,利用Western blot检测有无目的蛋白的表达。测序证实所克隆的Kai-1编码区c DNA正确地插入pc DNA3.1myc-his(-)中,经Western blot检测证实其在Hela细胞中得到表达。成功克隆了人Kai-1 c DNA,构建了其真核表达载体,并在Hela细胞中得到有效表达,为进一步研究Kai-1的功能奠定了基础。     

DLL1-ICD基因真核表达载体的构建及转染鉴定

通过克隆DLL1-ICD(Delta-like1细胞内区域)的cDNA及测序鉴定,构建pEGFP-C1-DLL-ICD真核表达载体并进行细胞转染,为研究Notch信号通路与Neuritin的关系奠定基础。首先根据小鼠全长DLL1 cDNA序列,设计DLL-ICD PCR引物,以小鼠胎脑cDNA文库为模板,利用PCR技术扩增DLL1-ICD cDNA。将扩增出的基因片段克隆至pEGFP-C1载体,进行DNA序列测定。并进一步将测序正确的pEGFP-C1-DLL1-ICD真核表达载体转染HEK293细胞。结果显示:成功克隆了DLL1-ICD的cDNA片段,测序结果与基因文库中的DLL1-ICD序列一致,并在转染真核细胞后获得了较好地表达。表明pEGFP-C1-DLL1-ICD真核表达载体构建成功,并在293细胞中成功表达了DLL1-ICD-EGFP融合蛋白。研究结果为进一步探讨Notch信号通路与神经系统疾病的分子机制奠定基础。