猪白细胞介素-2基因的原核表达、纯化及其生物学活性

目的原核表达、纯化猪白细胞介素-2(interleukin-2,IL-2),并检测其生物学活性。方法以提取的猪外周血淋巴细胞基因组RNA为模板,PCR扩增猪IL-2基因,插入原核表达载体pBV220,构建重组表达质粒pBV220/IL-2。将重组表达质粒转化感受态大肠埃希菌DH5α,经含Amp的LB平板筛选后,将重组菌于LB培养液中培养,分别于不同培养时间进行活菌计数,绘制重组菌的生长曲线;42℃诱导表达重组蛋白,经尿素纯化后,采用CTLL细胞/MTT比色法检测其生物学活性。结果重组表达质粒经双酶切和测序鉴定构建正确;重组菌的最佳开始诱导时间为重组菌发酵培养10 h;重组蛋白相对分子质量约17 400,表达量占菌体总蛋白的19%,纯化后纯度达95%;重组蛋白的生物学活性可达3×105IU/ml。结论原核表达并纯化了具有生物学活性的重组猪IL-2蛋白,为其进一步研究和产业化生产奠定了基础。     

树鼩白细胞介素-6的原核表达及其分子特征

目的原核表达树鼩(tree shrew,ts)白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)基因,并分析ts IL-6蛋白分子特征。方法以人、猴、啮齿类动物等IL-6 m RNA的共有序列作为查询序列,从树鼩c DNA数据库中进行本地blast,获得预测ts IL-6核苷酸序列,将其翻译成氨基酸序列,用MEGA 6软件进行核酸序列和氨基酸序列比对,绘制进化树。参考预测IL-6基因序列设计引物,PCR扩增IL-6基因序列,克隆至原核表达载体p ET-28a(+),构建重组表达质粒p ET-28a(+)-IL-6;转化感受态E.coli BL21(ED3),IPTG诱导表达,重组蛋白经14 KD透析膜梯度透析纯化;利用蛋白质在线数据库expasy进行蛋白质结构同源建模,并用Signal P sever预测ts IL-6的信号肽序列,经模板与预测模型的结构拟合来预测树鼩IL-6的gp130结合位点。结果 ts IL-6核苷酸和氨基酸序列与高等灵长类动物有较高的同源性;重组表达质粒p ET-28a(+)-IL-6经双酶切鉴定证明构建正确;重组表达蛋白相对分子质量约为24 000,纯化后可见单一目的条带,浓度为0.2 mg/ml;h IL-6和ts IL-6蛋白的空间结构较类似,ts IL-6的gp130结合位点Ⅱa位于A和C螺旋间,位点Ⅲa位于A和B螺旋的柔性链区及分子近C-端。结论 ts IL-6的核苷酸和氨基酸序列与高等灵长类动物具有较高同源性,成功构建的重组原核表达质粒p ET-28a(+)-IL-6,为后续IL-6相关的病理研究奠定了基础。     

白细胞介素分子改造的研究进展

目的白细胞介素(interleukin,IL)是一类由多种细胞产生的具有重要免疫调节作用的细胞因子,在临床应用中发现,IL类药物的副作用大,半衰期短,清除率高,使其在临床的广泛应用受限。因此,对IL的分子结构进行改造,改善其理化性质和药代动力学性质,以获得生物学活性和稳定性更高而副作用更低的IL,是该类药物研发的重要发展方向。本文就近年对IL-2、IL-18、IL-28及IL-29分子改造的研究进展作一综述。     

白细胞介素-7基因慢病毒表达载体的构建及在CHO-K1细胞中的稳定表达

目的构建白细胞介素-7(interleukin-7,IL-7)基因慢病毒表达载体,并在CHO-K1细胞中稳定表达,为生产试剂级的IL-7奠定基础。方法参照Gen Bank中公布的人IL-7基因核苷酸序列(J04156.1),人工合成该条基因,亚克隆至表达载体pLV-CMV-EF1-GP上,构建重组慢病毒表达质粒pLV-CMV-EF1-GP-r IL-7,在HEK293T细胞中进行病毒包装,检测病毒滴度后,收获细胞毒液,感染CHO-K1细胞,经嘌呤霉素筛选,获得稳定表达IL-7的CHO-K1-r IL-7细胞。荧光显微镜观察感染细胞绿色荧光蛋白的表达;RT-PCR法检测IL-7基因m RNA的转录;ELISA法检测IL-7的含量;Western blot法检测IL-7的表达。结果重组慢病毒表达质粒pLV-CMV-EF1-GP-r IL-7经双酶切及测序结果证明构建正确。慢病毒的滴度为3×10~8 TU/ml。慢病毒感染CHO-K1细胞24、48和72 h后,均可见特异性绿色荧光蛋白表达,且随着培养时间的延长,荧光强度明显增强;CHO-K1-r IL-7细胞可扩增出约540 bp的IL-7基因片段;经ELISA检测,样品中IL-7含量为0.6 ng/ml;表达产物主要存在于CHO-K1-r IL-7细胞上清中,且具有良好的反应原性。结论成功构建了IL-7基因慢病毒重组表达质粒,并实现了IL-7在CHO-K1细胞上的稳定表达。     

人白细胞介素-2单克隆抗体的研究

应用杂交瘤技术获得6株抗人白细胞介素-2单克隆抗体细胞株，并对其特性进行分析，各单抗滴度不一，有的高达10(16)，有的则在1∶10左右，大多数（5种）为IgG型，少数（1种）为IgM型。单克隆抗体与纯化的IL－2有明显的特异性吸附（P＜0．01）。有4种单克隆抗体有相同的吸附位点，另外2种至少有3个吸附位点，位阻表现不一。     

白细胞介素-10在感染性疾病中的作用

白细胞介素-10是一种具有多种生物学功能的细胞因子,在疾病的治疗及诊断中具有重要的作用。本文对白细胞介素-10的分子结构特点、在感染性疾病中的作用及其临床应用作一综述。     

白细胞介素-15在感染性疾病中作用的研究进展

白细胞介素-15(interleukin,IL-15)是一种具有多种生物学活性的细胞因子,可活化NK、CD8+T淋巴细胞等免疫细胞,参与机体的先天性免疫和适应性免疫;还可作为佐剂,提高免疫细胞对抗原性物质的应答能力。因此,IL-15在细菌、病毒、寄生虫等微生物感染性疾病的致病及预后过程中发挥重要作用。     

重组人白细胞介素-10的表达与纯化

目的表达并纯化重组人白细胞介素-10蛋白,并进行活性检测。方法将重组质粒PCRT7/NT-TOPO-IL-10转化大肠杆菌BL21(DE3)pLyse细胞,IPTG诱导表达。采用Ni柱对表达产物进行亲和纯化,并检测其对外周血单核细胞分泌TNF-α的影响。结果IPTG诱导4h,目的蛋白表达量最高,可达45.02%,主要以包涵体形式表达。纯化后,所得目的产物的回收率为66.72%,纯度约为80.42%。纯化的IL-10对外周血单核细胞分泌TNF-α具有抑制作用。结论已成功表达并纯化了重组IL-10蛋白。     

重组小鼠白细胞介素-17F/His融合蛋白的原核表达、纯化及生物活性

目的在大肠杆菌(E.coli)中表达并纯化重组小鼠白细胞介素-17F(rmIL-17F),并鉴定其生物活性。方法经RT-PCR扩增mIL-17f基因片段,定向插入原核表达载体pET28a,构建重组表达质粒pET28a/mIL-17f,转化E.coliBL21(DE3),经IPTG诱导表达,Ni2+-NTA亲和层析纯化rmIL-17F/His融合蛋白,Western blot鉴定其反应原性。以纯化复性的rmIL-17F滴鼻干预小鼠,采用实时荧光定量PCR法检测小鼠肺组织IL-6 mRNA的表达,ELISA法检测小鼠外周血IL-17F、IL-4和IFNγ的水平。结果扩增的mIL-17f基因DNA序列与GenBank中登录的mIL-17f基因序列一致,所构建的重组表达质粒pET28a/mIL-17f构建正确;表达的重组蛋白相对分子质量约为19000,主要以包涵体形式表达,表达量约占菌体总蛋白的30%;纯化的重组蛋白纯度约为95%,具有良好的反应原性,经黏膜给药后,可促进小鼠肺组织中IL-6 mRNA的表达,并提高小鼠血清中IL-4和IFNγ的水平。结论已成功地在大肠杆菌中高效表达并纯化了具有生物学活性的rmIL-17F,为进一步研究IL-17F的功能奠定了基础。     

白细胞介素-2基因佐剂对乙型肝炎疫苗免疫效果的影响

目的研究白细胞介素-2基因佐剂对乙型肝炎疫苗免疫效果的影响。方法利用分子生物学技术构建含IL-2基因的重组质粒pcDNA3.1/IL-2,经测序鉴定、碱裂解法大量提取及Sepharose4FF柱层析纯化,得到重组质粒pcDNA3.1/IL-2和pcDNA3.1/S,免疫豚鼠后,经ELISA检测豚鼠血清中抗HBsAg滴度,CTLL-2细胞株/MTT法检测IL-2活性。结果序列测定和分析结果表明重组质粒pcDNA3.1/IL-2构建正确。血清中抗HBsAg抗体滴度:铝佐剂+HBsAg组为2116mIU;IL-2+HBsAg组为1987mIU;质粒pcDNA3.1/IL-2+HBsAg组为2252mIU;质粒pcDNA3.1+IL-2+pcDNA3.1/S组为67·19mIU;质粒pcDNA3.1/S组为50·88mIU。重组质粒pcDNA3.1/IL-2免疫1周后,IL-2表达水平达高峰,以后逐渐降低,但1个月后IL-2水平仍高于空白对照组。对抗HBsAg抗体滴度和IL-2活性的检测结果进行统计学分析表明,各组间差异有显著意义(P<0·05)。结论IL-2基因佐剂可以增强乙肝重组疫苗和乙肝DNA疫苗的免疫效果。     

重组腺病毒Ad-NLS-RARα的构建及其在K562细胞中的表达

目的构建含NLS-RARα基因的重组腺病毒Ad-NLS-RARα,并检测其在K562细胞中的表达。方法以质粒pGBKT7-PML-RARα为模板,PCR扩增NLS-RARα基因,与穿梭质粒dTrace-TO4连接,构建重组穿梭质粒pAdTrack-TO4-NLS-RARα,经PmeⅠ酶切线性化后,转化含腺病毒骨架质粒pAdEasy-1的感受态大肠埃希菌BJ5183,获得重组腺病毒质粒pAd-NLS-RARα,经PacⅠ酶切线性化后,转染AD293细胞,获得重组腺病毒Ad-NLS-RARα,经4轮扩增后,测定重组腺病毒滴度,并进行PCR及测序鉴定;将重组腺病毒感染K562细胞,采用流式细胞术测定感染效率,RT-PCR法和Western blot法检测NLS-RARα在K562细胞中的转录及表达水平。结果重组腺病毒Ad-NLS-RARα经4轮扩增后,滴度可达6.9×108pfu/ml,PCR及测序鉴定证明构建正确,对K562细胞的感染效率可达70%左右;重组腺病毒Ad-NLS-RARα携带的NLS-RARα基因可在K562细胞中高效表达。结论已成功构建了重组腺病毒Ad-NLS-RARα,并在K562细胞中高效表达了NLS-RARα基因。     

Pre-miR-10a重组腺病毒质粒的构建及其在K562细胞中的表达

目的构建pre-miR-10a(miR-10a前体)重组腺病毒表达质粒,感染K562细胞,并检测其基因表达水平。方法化学合成pre-miR-10a基因序列,克隆至腺病毒穿梭质粒pAdTrack-CMV,将构建正确的重组腺病毒穿梭质粒pAdTrack-CMV pre-miR-10a与腺病毒骨架质粒pAdEasy-1共转化BJ5183感受态细胞,经同源重组获得重组腺病毒质粒pAd-pre-miR-10a,转染HEK293细胞,包装出重组腺病毒,经4轮扩增后检测病毒滴度。收集病毒后,以100 MOI感染K562细胞,RT-PCR法检测miR-10a基因的转录水平。结果重组腺病毒质粒pAd-pre-miR-10a经PacⅠ酶切,证明带有目的基因的重组腺病毒穿梭质粒已整合到腺病毒基因组中,4轮扩增后腺病毒滴度为1.5×1011pfu/ml,可高效感染K562细胞,感染效率达90%以上;重组腺病毒Ad-pre-miR-10a感染的K562细胞中miR-10a基因转录水平明显升高,过表达率为150.82%。结论已成功构建重组腺病毒表达质粒pAd-pre-miR-10a,并可在K562细胞中高效表达,为进一步从体内和体外水平研究其抗白血病效应奠定了基础。     

多效生长因子对Schlafen3和Schlafen4基因表达的负调控作用

目的研究多效生长因子(Pleiotrophin,PTN)对Schlafen3(Slfn3)和Schlafen4(Slfn4)基因表达的负调控作用。方法采用RT-PCR和Northern blot法检测对照细胞(表达Ptn的Pten-/-小鼠胚胎成纤维细胞)与Ptn-/-细胞(Ptn表达沉默的Pten-/-小鼠胚胎成纤维细胞)中Slfn3/Slfn4基因的表达;分析人脑胶质瘤U87MG细胞和人乳腺癌MDA-MB-231细胞中Ptn与Slfn3/Slfn4基因表达水平的关系;在Ptn-/-细胞培养液中加入50ng/mlPTN,检测Slfn3/Slfn4基因的表达;用Ptn-/-细胞培养液作用对照细胞后,检测Slf3/Slf4基因的表达。结果 Ptn-/-细胞中Slfn3/Slfn4基因高表达;在U87MG和MDA-MB-231细胞中,Ptn与Slfn3/Slfn4基因的表达呈负相关;在Ptn-/-细胞培养液中加入PTN后,Slfn3/Slfn4基因的表达受到抑制;Ptn-/-细胞培养液对Slfn3/Slfn4基因的表达具有诱导作用。结论 PTN对Slfn3/Slfn4基因的表达具有负调控作用。     

Cytotoxicity of quantum dots and graphene oxide to erythroid cells and macrophages

Great concerns have been raised about the exposure and possible adverse influence of nanomaterials due to their wide applications in a variety of fields, such as biomedicine and daily lives. The blood circulation system and blood cells form an important barrier against invaders, including nanomaterials. However, studies of the biological effects of nanomaterials on blood cells have been limited and without clear conclusions thus far. In the current study, the biological influence of quantum dots (QDs) with various surface coating on erythroid cells and graphene oxide (GO) on macrophages was closely investigated. We found that QDs posed great damage to macrophages through intracellular accumulation of QDs coupled with reactive oxygen species generation, particularly for QDs coated with PEG-NH₂. QD modified with polyethylene glycol-conjugated amine particles exerted robust inhibition on cell proliferation of J744A.1 macrophages, irrespective of apoptosis. Additionally, to the best of our knowledge, our study is the first to have demonstrated that GO could provoke apoptosis of erythroid cells through oxidative stress in E14.5 fetal liver erythroid cells and in vivo administration of GO-diminished erythroid population in spleen, associated with disordered erythropoiesis in mice.     

双启动子双报告基因真核表达质粒的构建及表达

目的构建双启动子双报告基因真核表达质粒,并在293T细胞内进行表达。方法分别以pEGFP-N1和pDsRed-N1为模板,PCR扩增EGFP和DsRed基因,插入表达载体pCI中,分别构建重组表达质粒pCI-EGFP和pCI-DsRed,利用载体上BglⅡ和BamHⅠ为同尾酶的特点,将两个表达质粒酶切后拼接,构建双启动子双报告基因重组真核表达质粒pCI-cmvDsRed-cmvEGFP,转染293T细胞,荧光显微镜观察EGFP和DsRed的表达,Western blot和流式细胞术检测EGFP和DsRed蛋白的表达。结果重组真核表达质粒pCI-cmvDsRed-cmvEGFP经酶切鉴定和测序证实构建正确,两启动子为顺向相连;EGFP和DsRed蛋白在293T细胞中可同时正确表达。结论成功构建了双启动子双报告基因真核表达质粒,并在293T细胞中表达,为实现两种外源基因在真核细胞内的同步表达及示踪提供了有效的分子工具。     

小鼠Hes1基因过表达逆转录病毒载体的构建及其在小鼠Lin~-造血细胞中的表达

目的构建过表达Hes1基因的逆转录病毒载体,并通过感染相对原始的小鼠Lin-造血细胞检测其感染效率。方法通过RT-PCR法从B6小鼠骨髓细胞中扩增Hes1基因功能区,将扩增产物连接入逆转录病毒载体MSCV-ICN1-IRES-GFP,构建重组逆转录病毒载体MSCV-Hes1-IRES-GFP,瞬时转染293T细胞,设转染空载体的细胞为对照组,流式细胞仪检测转染效率,Realtime PCR检测Hes1基因的表达;将重组逆转录病毒载体MSCV-Hes1-IRES-GFP及空载体与Lipofectamine 2000混合后,转染293T细胞,包装重组逆转录病毒,稳定感染小鼠Lin-细胞,设感染空载体病毒的细胞为对照组,流式细胞仪检测感染效率,Realtime PCR检测Hes1基因的表达。结果测序证实重组逆转录病毒载体构建正确;转染293T细胞后第3天,重组逆转录病毒的转染效率约为95%,Hes1基因表达量约为对照组的5倍;病毒上清感染Lin-细胞后第4、5天,重组逆转录病毒的感染效率约为7%,Hes1基因的表达量约为对照组的6倍。结论已成功构建了过表达Hes1基因的重组逆转录病毒载体,并在小鼠Lin-细胞中稳定表达,为研究白血病环境下Hes1对造血干祖细胞的作用奠定了基础。     

DNA甲基化对调控胰岛分化基因表达的影响

目的探讨DNA甲基化对调控胰岛分化基因表达的影响,为调控干细胞分化为胰岛细胞提供理论依据。方法采用甲基化DNA免疫共沉淀-实时定量PCR法(MeDIP-qPCR)检测129/J小鼠胚胎干细胞、NIT1细胞及NIH3T3细胞中Pdx-1、MafA、Nkx6.1和Oct4四种调控胰岛分化基因的DNA甲基化程度;同时采用实时定量RT-PCR检测上述3种细胞中4种基因mRNA表达水平,分析这些基因DNA甲基化水平差异与基因表达之间的关系。结果 Pdx-1、MafA和Nkx6.1基因在129/J小鼠胚胎干细胞和NIT1细胞中呈低甲基化,在NIH3T3细胞中则呈高甲基化,前两种细胞的甲基化程度明显低于后者(P<0.05);Oct4基因在129/J小鼠胚胎干细胞中未甲基化,在NIT1和NIH3T3细胞中呈低甲基化,NIT1细胞的甲基化程度明显低于NIH3T3细胞(P<0.05)。低甲基化的Pdx-1、MafA和Nkx6.1基因在NIT1细胞中可高效表达,而在NIH3T3和129/J小鼠胚胎干细胞中则未见表达(P<0.05);Oct4基因在129/J小鼠胚胎干细胞中可高效表达,在NIT1和NIH3T3细胞中则未见表达。结论转录起始区DNA甲基化程度可影响Pdx-1、MafA、Nkx6.1和Oct4基因的表达,参与β细胞的分化过程。     

人胎盘泌乳素的原核表达及纯化

目的原核表达并纯化人胎盘泌乳素(Human placenta lactogen,hPL)。方法从正常产妇新鲜胎盘组织中提取组织总RNA,PCR扩增hPL基因,将其亚克隆至pQE-30载体,构建重组表达质粒,转化感受态大肠杆菌M15(pREP4),经IPTG诱导表达。表达产物经Sephacryl S-200层析柱纯化,纯化产物经SDS-PAGE和western blot鉴定其纯度和特异性。结果重组菌pQE-hPL/M15(pREP4)经双酶切及测序证实构建正确;表达的重组蛋白相对分子质量约23 000,主要以包涵体形式表达,表达量占菌体总蛋白的67%;纯化后目的蛋白纯度可达90%以上;纯化蛋白和hPL包涵体均可与羊抗hPL多克隆抗体特异性结合,具有较强的特异性和抗原性。结论已成功制备了纯度较高的hPL蛋白,为基因工程制备抗体提供了抗原。     

木聚糖酶基因克隆和表达的研究进展

半纤维素分解微生物在自然界的物质循环过程中起着重要作用,半纤维素是植物多糖的重要成分之一,而木聚糖则是半纤维素的主要成分。木聚糖酶(xylanase)可催化木聚糖的水解,在各种生物体内均发现木聚糖酶。在过去几十年中,已有上百种木聚糖酶基因被克隆至同源或异源宿主内来表达木聚糖酶,以期改变宿主特性并适于商业应用。本文综述了木聚糖酶基因的克隆和表达,并对基因工程技术在木聚糖酶上的应用前景进行了展望。