“太空人参酵母”在化妆品中潜在应用研究

通过体外细胞平台,从多角度对应用太空育种技术和现代发酵技术而获得的"太空人参酵母"提取物进行功效验证,为其在化妆品中的应用提供理论依据和科学指导。结果揭示"太空人参酵母"可以明显促进人原代角质细胞的增殖能力、克隆形成能力及划痕修复能力,并且可以促进基底层基底源生蛋白(Perlecan)的表达;此外"太空人参酵母"还有助于重离子辐照后的人原代成纤维细胞恢复细胞形态,恢复基底源生蛋白、Ⅰ型胶原蛋白和弹性蛋白表达的能力。以上结果表明,"太空人参酵母"具有提高细胞再生能力的活性,具有应用于促肌肤再生类化妆品的潜力。     

毕赤酵母组成型表达载体的构建及报告蛋白表达评价

目的构建毕赤酵母(Pichia pastoris)组成型分泌表达载体,并表达报告蛋白葡萄球菌核酸酶(staphylococcus nuclease,SNase,NucA),以评价其表达外源蛋白的能力。方法从巴斯德毕赤酵母GS115基因组中PCR扩增毕赤酵母甘油醛-3-磷酸脱氢酶启动子(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase promoter,pGAP)片段,克隆至载体pPIC9K中,构建组成型分泌表达载体pGHKα;从金黄色葡萄球菌基因组中PCR扩增编码报告蛋白金黄色葡萄球菌NucA成熟肽的序列nucA,克隆至载体pGHKα中,构建重组表达质粒pGHKα-nucA,经SacⅠ和BglⅡ依次酶切线性化后,电转化至毕赤酵母GS115中;PCR及TB-D平板法筛选阳性重组酵母菌;Tricine-SDS-PAGE检测表达产物;琼脂扩散法检测重组酵母菌表达上清液的核酸酶活性。结果组成型分泌表达载体pGHKα经PCR鉴定,证明构建正确;重组表达质粒pGHKα-nucA经PCR及测序鉴定,证明nucA基因片段正确插入载体pGHKα中;重组酵母菌GS115/pGHKα-nucA经PCR及TB-D平板法检测证明构建成功;表达的目的蛋白相对分子质量约为17 000,表达量约占上清总蛋白的42%,且具有显著的核酸酶活性。结论成功构建了毕赤酵母组成型分泌表达载体pGHKα,其能正确表达报告蛋白NucA,且表达的蛋白能分泌到细胞外,表达效率高,为异源蛋白在毕赤酵母中的安全高效表达奠定了基础。     

重组融合蛋白BoNT-LH(N)-Elafin在毕赤酵母中的表达及其活性

目的利用毕赤酵母表达系统表达BoNT-LH(N)-Elafin融合蛋白,并检测其生物学活性。方法构建pPIC9K-BoNT-LH(N)-Elafin重组真核表达质粒,转化毕赤酵母GS115菌株,甲醇诱导表达,取上清,经阳离子交换层析纯化融合蛋白,并检测其反应原性、抗弹性蛋白酶活性及对SNARE蛋白复合体的裂解作用。结果重组表达质粒pPIC9K-BoNT-LH(N)-Elafin经双酶切及测序证实构建正确;表达的BoNT-LH(N)-Elafin融合蛋白相对分子质量约为110 000,纯化的融合蛋白纯度达92%,浓度为54 mg/L,反应原性良好,具有抗弹性蛋白酶活性及裂解SNARE蛋白复合体的作用。结论已在毕赤酵母GS115中成功表达了重组融合蛋白BoNT-LH(N)-Elafin,该融合蛋白具有良好的生物学活性,为进一步研究其抑制气道黏液高分泌的机制奠定了基础。     

猪干扰素α基因的克隆与真核表达

目的克隆猪干扰素α(IFNα)基因,并在毕赤酵母中进行表达。方法用植物血凝素诱导猪外周血中的淋巴细胞,Trizol试剂提取总RNA,经RT-PCR扩增猪IFNα基因,将其克隆至pPIC9K载体中,构建重组真核表达质粒pPIC9K-IFNα,经PCR、酶切及测序鉴定正确后,电转化至毕赤酵母GS115中。筛选阳性菌株,经甲醇诱导表达后,进行SDS-PAGE及Westernblot分析。结果RT-PCR扩增获得521bp的猪IFNα基因;所构建的重组表达质粒经PCR、酶切及测序鉴定正确;表达的目的蛋白相对分子质量约为19000,可溶性蛋白约占菌体总蛋白的13%;该蛋白能与相应抗体产生特异免疫反应。结论已成功克隆并在毕赤酵母中表达了猪IFNα基因,为进一步研究其生物学性状奠定了基础。     

小鼠B淋巴细胞活化刺激因子可溶性片段在毕赤酵母中的表达、纯化及其生物学活性的初步鉴定

目的在毕赤酵母中表达小鼠B淋巴细胞活化刺激因子(B cell activating factor belonging to the TNF family,BAFF)可溶性片段(msBAFF),纯化后检测其生物学活性。方法采用RT-PCR法从BALB/c小鼠外周血单核细胞中扩增msBAFF基因,插入表达载体pPICZαA中,构建重组表达质粒pPICZαA-msBAFF,转化巴斯德毕赤酵母GS115,甲醇诱导表达。表达的重组msBAFF蛋白经硫酸铵沉淀及Q Sepharose XL阴离子交换柱纯化后,分别单独及与anti-IgM共同作用于BALB/c小鼠脾脏B淋巴细胞,检测其对B淋巴细胞活力的影响。结果重组表达质粒pPICZαA-msBAFF经双酶切鉴定构建正确;表达的重组msBAFF蛋白相对分子质量约为20 000,诱导60 h表达量较高;经硫酸铵沉淀、透析除盐及Q Sepharose XL阴离子交换柱纯化,获得了较纯的msBAFF,BCA法测定纯化蛋白的产率为20 mg/L;重组BAFF蛋白具有促进小鼠B淋巴细胞活力的作用。结论成功在毕赤酵母中表达了重组msBAFF蛋白,纯化的重组蛋白具有良好的生物学活性,为进一步研究小鼠BAFF基因的功能及基于BAFF的佐剂与单克隆抗体的制备奠定了物质基础。     

脑心肌炎病毒GS01株VP1基因表达载体的构建及酵母表达

目的构建脑心肌炎病毒(encephalomyocarditis virus,EMCV)GS01株衣壳蛋白VP1的真核表达载体,并利用酵母真核表达系统获得具有抗原性的分泌性VP1成熟多肽。方法扩增EMCV GS01株VP1基因,与酵母表达载体pPIC9K重组,构建表达质粒p PIC9K-VP1;用醋酸锂转化法转化酵母菌GS115,在MD平板上筛选重组克隆,用G418快速筛选高拷贝转化子;阳性克隆经甲醇诱导表达后,利用SDS-PAGE及Western blot鉴定培养上清中VP1蛋白的表达情况及抗原性。结果重组质粒pPIC9K-VP1经酶切及测序鉴定证明构建正确,表达的VP1蛋白相对分子质量约34 000,为分泌性表达,能被兔抗EMCV盐析血清特异性识别,具有天然VP1蛋白的反应原性。结论实现了EMCV GS01株VP1蛋白的酵母真核表达,为在体外研究VP1与宿主细胞的相互作用机制及EMCV基因工程疫苗的研制奠定了基础。     

共表达蛋白二硫键异构酶对IFNβ-HSA融合蛋白在毕赤酵母中表达的影响

目的探讨共表达蛋白二硫键异构酶(PDI)对干扰素β与人血清白蛋白(IFNβ-HSA)融合蛋白在毕赤酵母中表达的影响。方法根据GenBank公布的毕赤酵母PDI序列设计引物,利用PCR方法从毕赤酵母基因组中扩增目的基因片段,插入表达载体pPICZαA,并整合入融合蛋白(IFNβ-HSA)基因工程菌中,筛选共表达PDI的重组酵母菌,甲醇诱导表达,SDS-PAGE鉴定表达产物,ELISA法检测IFNβ-HSA的表达量。结果经PCR鉴定,重组表达质粒pPICZαA-PDI已转入毕赤酵母KM71/pPIC9K-IFNβ-HSA中。经SDS-PAGE分析,PDI在菌体内大量表达,原始菌株和共表达菌株均明显表达融合蛋白IFNβ-HSA,共表达PDI菌株表达量提高了60%,ELISA法测定达(22.49±3.52)mg/L。结论共表达PDI能促进外源蛋白的分泌表达,为进一步研究在毕赤酵母中过量表达分子伴侣对其分泌外源蛋白的影响奠定了基础。     

参芎葡萄糖注射液对大鼠肺动脉高压的治疗作用及其机制

目的观察参芎葡萄糖注射液对大鼠肺动脉压、肺血管重构、右心室肥厚及肺组织脂联素(adiponectin,APN)蛋白表达的影响,探讨参芎葡萄糖注射液对大鼠肺动脉高压(pulmonary hypertension,PH)的作用及其机制,为其治疗PH提供实验依据。方法采用野百合碱(monocrotaline,MCT)按60 mg/kg剂量单次腹腔注射建立PH SD大鼠模型,将模型大鼠分为MCT组和参芎葡萄糖注射液治疗组,参芎葡萄糖注射液治疗组腹腔注射单剂量MCT后第2~28天,每日按19. 5 g/kg剂量注射参芎葡萄糖注射液1次。另取20只大鼠作为正常对照组,按60 mg/kg经腹腔单剂量注射生理盐水。各组大鼠饲养4周(28 d)后,检测平均肺动脉压(mean pulmonary artery pressure,mPAP)和右心肥厚指数(right ventricular hypertrophy index,RVHI),光镜下观察肺血管结构改变,免疫组化及Western blot法检测肺组织APN蛋白的表达。结果 MCT组较正常对照组大鼠肺小动脉平滑肌明显增生肥大,而参芎葡萄糖注射液治疗组大鼠肺小动脉平滑肌增生肥大较MCT组有所改善;参芎葡萄糖注射液治疗组大鼠较MCT组m PAP明显降低(P 0. 01),RVHI明显下调(P 0. 01),APN蛋白表达明显上调(P 0. 01)。结论参芎葡萄糖注射液能改善PH大鼠的mPAP及右心肥厚,并上调其肺组织APN的表达,提示其发挥对PH的保护作用过程中可能有APN蛋白的参与。     

adr亚型HBsAg冻干实验参考品的制备与检测

目的制备用于检测重组酵母表达的adr亚型HBsAg含量的实验参考品。方法重组酵母表达的adr亚型HBsAg溶液经纯化后,经3家实验室联合标定蛋白含量,准确稀释并加入保护剂,使抗原最终含量为10μg/ml,分装安瓿后,冷冻干燥熔封,制备成adr亚型实验参考品。再由不同实验室用不同试剂和不同方法,以联合标定的蛋白含量为定量标准,分别验证冻干参考品中adr亚型HBsAg含量及37℃放置不同时间的稳定性。并以adw亚型HBsAg标准作为定量标准,检测adr亚型参考品中HBsAg含量。结果所制备的adr亚型冻干参考品分装准确均匀;以联合标定蛋白含量为标准,不同实验室分别以珠式EIA法和RIA法所测的adr亚型冻干参考品HBsAg含量与目标含量相近,各支参考品间差异小;adr亚型冻干实验参考品37℃放置2～10周后质量稳定。以adw亚型HBsAg参考品为定量标准,所测定adr亚型冻干参考品HBsAg含量,比实际含量约高出0.6倍。结论冻干adr亚型HBsAg实验参考品可用于重组酵母表达adr亚型HBsAg的定量检测。不同亚型HBsAg检测需用各自亚型的参考品作为定量标准。     

应用毕赤酵母表达中国株HIV-1核心蛋白Gag

目的 构建含HIV-1Gag全长基因的重组酵母表达质粒pPICGAG，并在毕赤酵母中进行表达。方法用Not I和XhoI将含HIV－1 Gag全长基因的质粒pKSGAG双酶切后，克隆到酵母表达载体pPIC9中，构建了重组表达质粒 pPICGAG。pPICGAG用 SacI线性化后，电转化毕赤酵母 GS115，PCR鉴定阳性酵母转化子，并分别将PCR阳性的酵母转化子在BMGY和BMMY培养基中进行诱导表达，表达产物进行SDS-PAGE电泳分析。结果 酵母转化子的整合率为72．7％。SDS-PAGE结果显示表达蛋白的相对分子质量为55000左右，与预计计算的值相同。Western blot结果显示表达蛋白能与单克隆抗体发生特异性反应。结论 在毕赤酵母中成功地表达了HIV-1核心蛋白Gag，且表达的蛋白具有良好的反应原性和特异性。     

人源抗狂犬病毒G蛋白单链抗体的表达和鉴定

目的对人源抗狂犬病毒G蛋白单链抗体A12进行可溶性表达及特异性和中和活性检测。方法表达人源单链抗体A12的菌株,经诱导后进行SDS-PAGE及Western blot检测,用流式细胞仪(FACS)检测表达狂犬病毒G蛋白的重组痘苗病毒感染Vero细胞的能力,用快速荧光灶抑制实验(RFFIT)检测表达产物的中和活性。结果Western blot显示表达产物与抗C-myc抗体在相对分子质量约30 000处出现强阳性表达带。FACS表明A12与表达狂犬病毒G蛋白的重组痘苗病毒感染的Vero细胞出现特异性反应。RFFIT表明,A12 ScFv在1∶27倍稀释时能完全中和病毒。结论已获得了A12可溶性表达,表达产物能与狂犬病毒G蛋白特异性结合,并对狂犬病毒具有一定的中和活性。     

温度对β-甘露聚糖酶在毕赤酵母中表达的影响

β-甘露聚糖酶已经广泛的在毕赤酵母中异源表达,为了提高β-甘露聚糖酶在毕赤酵母中的产量,本文研究了培养温度对β-甘露聚糖酶在毕赤酵母中表达的影响。通过比较不同温度下β-甘露聚糖酶在转录和蛋白表达水平的差异,发现降低温度虽然降低了mRNA表达量,但是外源蛋白得到积累增加;降低培养温度可以显著提高重组菌株的活性,从而减少细胞死亡带来的胞内蛋白酶的释放,最终使得低温下发酵液中的蛋白酶活力显著下降。研究结果表明降低培养温度能显著提高β-甘露聚糖酶在毕赤酵母中的表达量。     

GⅡ.21型诺如病毒衣壳蛋白VP1的表达、纯化及鉴定

目的构建含有GⅡ.21型人诺如病毒(human norovirus,HuNoV)衣壳蛋白VP1基因的重组质粒,通过PichiaPink毕赤酵母表达VP1蛋白,并鉴定纯化产物。方法合成NoV GⅡ.21 VP1蛋白基因序列,将其连接至pPink-HC载体,构建重组质粒pPink-HC-GⅡ.21-VP1;经测序鉴定后,电转化毕赤酵母PichiaPink,甲醇诱导目的蛋白表达;采用AKTA pure M150型纯化仪纯化目的蛋白,Western blot法分析其抗原性,SEC-HPLC法检测纯化蛋白出峰时间。结果经测序鉴定,重组质粒pPink-HC-GⅡ.21-VP1构建正确;纯化的目的蛋白VP1纯度在95%以上,能与抗NoV病毒样颗粒(virus-like particle,VLP)抗体发生反应;测定目的蛋白出峰时间为16. 923 min,与NoV VLP理论出峰时间一致。结论成功在毕赤酵母高表达了GⅡ.21衣壳蛋白VP1,并制备了高纯度及良好抗原性的目的蛋白,为多价重组NoV疫苗的研发及规模化生产奠定了基础。     

胆盐水解酶基因在毕赤酵母中的表达

目的在毕赤酵母中表达胆盐水解酶(Bile salt hydrolase,BSH)基因。方法以重组质粒pMD18-BSH为模板,PCR扩增BSH基因,克隆至毕赤酵母表达载体pGAPZαA上,经AvrⅡ线性化,电转化至毕赤酵母SMD1168,PCR筛选阳性重组子,诱导表达,表达产物经Western blot进行分析。结果重组表达质粒pGAPZαA-BSH经双酶切及测序证明构建正确;经PCR鉴定阳性的重组酵母菌的诱导表达产物经SDS-PAGE分析,可见相对分子质量约35000的目的蛋白表达条带;表达的重组蛋白可与兔抗植物乳杆菌多克隆抗体发生特异性反应。结论在毕赤酵母中成功表达了BSH,为BSH结构与相关功能及高效降解胆固醇的基因工程菌株的研究奠定了基础。     

人巨细胞病毒pp65基因在毕赤酵母中的表达

目的构建表达人巨细胞病毒(HCMV)pp65336-507基因的毕赤酵母工程菌。方法扩增HCMVpp65336-507基因,构建重组表达质粒pPIC9/pp65336-507,转化毕赤酵母菌GS115。PCR法筛选阳性克隆,SDS-PAGE及Westernblot鉴定表达产物。结果已构建和筛选到阳性表达克隆株,表达的pp65336-507蛋白的相对分子质量约为26000,能与特异的pp65抗体结合。结论已成功构建了分泌表达pp65336-507蛋白的毕赤酵母工程菌,表达的目的蛋白具有良好的反应原性。     

核心链霉亲和素在毕赤酵母中的表达及纯化

目的构建核心链霉亲和素(core-streptavidin,CSA)酵母表达载体,表达、纯化CSA蛋白,并测定其活性。方法通过基因操作获得天然SA的核心活性区域基因片段,克隆至酵母表达载体p PIC9K,重组表达质粒p PIC9K-CSA经电击转化至毕赤酵母KM71感受态细胞中,甲醇诱导表达CSA蛋白。利用硫酸铵沉淀、2-亚氨基生物素琼脂糖凝胶亲和层析法纯化CSA蛋白,紫外光谱测定法检测CSA蛋白与生物素的结合活性。结果构建的CSA基因工程菌能有效表达目的蛋白,经硫酸铵沉淀、亲和层析两步法纯化后得到纯度约95%的CSA重组蛋白,其具有与生物素结合的活性,活性为13.6 U/mg。结论利用毕赤酵母表达系统能够有效分泌表达CSA蛋白,该重组蛋白具有良好的生物学活性,为CSA发酵产品的大规模纯化提供了依据。     

酵母中表达基因工程重组蛋白药物的研究进展

本文主要从酵母载体系统的选择、酵母表达宿主的选择、多拷贝菌株的构建、高密度发酵培养酵母细胞、应用酵母系统表达外源基因的研究现状、酵母表达系统的缺陷及对策等几个方面综述了近年来酵母表达体系在基因工程重组蛋白药物开发方面的研究进展。     

恶性疟原虫膜蛋白Pf332-DBL区在毕赤酵母中的表达

目的在毕赤酵母中表达恶性疟原虫膜蛋白Pf332-DBL区。方法采用PCR技术,扩增Pf332-DBL区基因序列,并插入到pPICZαA载体EcoRⅠ和XbaⅠ位点间,电转化至毕赤酵母X-33中,筛选阳性重组酵母,甲醇诱导表达,并通过亲和层析纯化重组蛋白,Western blot进行鉴定。结果获得1株阳性重组酵母;表达的重组蛋白相对分子质量约33000,诱导72h,目的蛋白的表达量最高,占上清蛋白总量的85%;纯化的重组蛋白浓度为800μg/ml,与抗His标签的鼠源单抗和抗Pf332-DBL单抗均可发生特异性反应。结论已成功地在毕赤酵母中表达了恶性疟原虫膜蛋白Pf332-DBL区,为下一步利用该蛋白进行亚单位疫苗的研制及其功能研究奠定了基础。     

突变型干扰素-τ的表达、纯化及其抗乙型肝炎病毒作用

目的在毕赤酵母中表达突变型干扰素-τ(IFN-τ),并检测其生物学活性及抗乙型肝炎病毒作用。方法将绵羊IFN-τ序列中6个氨基酸突变为人IFN-α相应的氨基酸,将合成的基因克隆至pPICZα质粒,构建突变型IFN-τ表达质粒pPICZα-IFN-τ,转化巴斯德毕赤酵母中进行高密度发酵。发酵上清液经超滤浓缩、离子交换层析和分子筛层析纯化后,检测其生物学活性及抗乙型肝炎病毒作用,并与市售IFN-α2a进行比较。结果发酵上清液中突变型IFN-τ的表达量为400～500mg/L,占上清总蛋白的40%以上;纯化收率达31.4%,纯度约为95%;比活为2.1×107IU/mg;对乙型肝炎病毒的抑制作用与IFN-α2a相当,但细胞毒性显著低于后者。结论已在毕赤酵母中高效表达了突变型IFN-τ,表达的蛋白具有较高的生物学活性,对乙型肝炎病毒有良好的抑制作用,且细胞毒性较低。