链霉亲和素的产生、纯化和鉴定

本文报道链霉亲和素(streptavidin.SA)的产生、纯化和主要特性鉴定。根据Streptomycesavidinii菌对碳、氮源的需求,配制成特定培养基,在28℃±1℃摇床培养S。avidinii 10天,SA产量为10～50mg/L。用2-亚氨基生物素琼脂糖凝胶层析纯化,每升培养上清平均可提取SA20～30mg。所得SA电泳出现2～3条区带,分子量为64562,等电点为6.0,紫外吸收扫描图谱与Sigma产品相似,SA活性平均为14.4 μg/ml,表明自制SA可供实际应用。     

核心蛋白聚糖在毕赤酵母中的表达及活性检测

目的利用巴氏毕赤酵母真核表达系统表达人核心蛋白聚糖DCN,并检测其抗肿瘤活性。方法利用DCN的特异引物,通过RT-PCR扩增人DCN基因,与载体pPIC9K连接,将序列正确的重组体扩增后,酶切线性化,通过醋酸锂法转化酵母菌HIS-/GS115,G418筛选阳性克隆,用含1%甲醇的BMMY培养基诱导表达,并观察纯化的表达产物对人肝母细胞瘤细胞(HepG2)增殖的影响。结果表达产物作用于HepG2细胞后,与对照组相比,细胞增殖数量及速度均显著降低。随着表达产物浓度的升高及作用时间的延长,抑制作用也增强,并表现出浓度和时间依赖性关系。细胞形态学观察表明DCN对HepG2生长有明显抑制作用。结论已成功构建了pPIC9K-DCN真核表达载体,并表达了有活性的蛋白产物。     

葡萄糖苷酶在毕赤酵母中的重组表达及一步纯化

从绿色木霉中克隆了葡萄糖苷酶bg基因,构建入表达载体pPIC9k-His6中,然后在AOX1启动子的控制下,在毕赤酵母GS115菌株中表达. 在5 L发酵罐中发酵120 h,重组P. pastoris Mut+菌株湿重达360.6 g/L,葡萄糖苷酶浓度和酶活分别为2.1 mg/mL和73.5 U/mL. 经亲和层析一步纯化后,得到了电泳纯的葡萄糖苷酶. HPLC分析显示其纯度为95.6%,比酶活为71.9 U/mg. 纯化过程酶得率为73.6%,纯化倍数为42.6. 纯酶的等电点为5.0,最适温度为50℃,最适pH为6.5. 金属离子Ag+, Ca2+, Cu2+, Fe2+及SDS对葡萄糖苷酶活性有抑制作用,而Mg2+, Mn2+, K+能增强葡萄糖苷酶活性,其中1 mol/L Mg2+能使酶活提高20%.     

重组人血管内皮生长因子165b在毕赤酵母中的表达及纯化

目的在毕赤酵母中表达重组人血管内皮生长因子(recombinant human vascular endothelial growth factor,rhVEGF)165b(rhVEGF-165b),并进行纯化。方法 PCR扩增hVEGF165b基因,插入毕赤酵母表达载体pPIC9k,构建重组表达质粒pPIC9k-VEGF165b,SalⅠ酶切线性化后,电击转化毕赤酵母GS115,甲醇诱导表达。表达产物经Ni-NTA sephrose镍柱纯化后,进行Western blot鉴定。结果重组表达质粒pPIC9k-VEGF165b经双酶切和测序,证明构建正确;表达的rhVEGF165b蛋白相对分子质量约为23 000,纯化后纯度达90%以上,具有人VEGF的抗原性。结论成功在毕赤酵母中表达了rhVEGF165b蛋白,纯化的蛋白纯度较高,为进一步研究其生物学功能奠定了基础。     

HIV-1 Vpu蛋白在毕赤酵母中的表达和纯化

目的在毕赤酵母中表达并纯化人类免疫缺陷病毒1型(human immunodeficiency virus type 1,HIV-1)辅助调节蛋白Vpu。方法从质粒p CDNA3.1-vphu中PCR扩增vphu基因,插入毕赤酵母表达载体p PICZαA,构建重组表达质粒p PICZαA-vphu,转化巴斯德毕赤酵母野生型X33菌株,经甲醇诱导表达带有6×His标签的重组Vpu蛋白。表达产物经Ni-Agarose 6×His标签纯化柱纯化。表达和纯化产物经SDS-PAGE和Western blot进行鉴定。结果重组表达质粒p PICZαA-vphu经双酶切和测序鉴定证明构建正确;表达的重组蛋白相对分子质量约16 000,主要存在于细胞内;纯化后杂蛋白减少,与抗VPU抗体和抗His标签抗体均可结合,浓度为224μg/ml。结论利用毕赤酵母表达系统成功表达并纯化了HIV-1 Vpu蛋白,纯化的蛋白具有良好的抗原活性,为进一步研究其结构和功能以及靶点药物筛选模型的建立奠定了基础。     

抗菌肽Cecropin D在毕赤酵母中的表达、纯化及活性鉴定

目的在毕赤酵母GS115中表达抗菌肽Cecropin D,并检测其抗菌活性。方法根据毕赤酵母密码子的偏爱性,人工合成6条寡聚核苷酸片段,经磷酸化、退火、连接并克隆入酵母表达载体pPIC9K。重组表达质粒pPIC9K-D转化至毕赤酵母菌GS115,经G418筛选,阳性高拷贝克隆用0.5%的甲醇诱导表达,表达产物经CM-Sepharose层析柱纯化,Tricine-SDS-PAGE分析,琼脂糖扩散法和比浊法测定其抗菌活性。结果经Tricine-SDS-PAGE检测,在相对分子质量3900左右处可见目的蛋白表达条带,纯化后的目的蛋白纯度达90%以上,获得的抗菌肽Cecropin D对一些革兰阳性菌和革兰阴性菌均有抑菌活性。结论抗菌肽Cecropin D成功地在毕赤酵母中分泌表达,为以后深入研究抗菌肽奠定了基础。     

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。     

链霉亲和素-蛋白A融合蛋白基因在大肠杆菌中的表达

将合链霉亲和亲-蛋白A（Streptavidin－proteinA）融合蛋白基因的表达质粒pTSAPA导入大肠杆菌BL21（DE3），成功地表达了该融合蛋白，经SIJS－PAGE及免疫印迹等方法证实该蛋白既具有IgG的结合活性，又具生物素结合活性。     

花烟草植物防御素1蛋白在毕赤酵母中的表达及纯化

目的 在毕赤酵母中表达花烟草植物防御素1 (Nicotiala alata defensin 1,NaD1)蛋白,并进行纯化.方法 重组表达质粒pPIC9K-NaD1经Sac Ⅰ内切酶线性化后,电转化至感受态毕赤酵母GS115,采用甲醇进行小量诱导表达,选择表达量相对较高的单菌落进行扩大培养,获得大量重组蛋白NaD1,...     

人甲状旁腺素在甲醇毕赤酵母中的分泌表达

选用酵母偏爱的密码子,人工合成长度为282bp的人甲状旁腺素(hPTH)基因,将其克隆于M13载体中,DNA测序验证正确。通过PCR从含有hPTH基因的M13载体获得了该基因,将其插入到含有AOX1启动子和α因子信号肽序列的表达载体pPIC9K中,构建了重组质粒pPIC9K-hPTH,电击法转化甲醇毕赤酵母(Pichiapastoris)GS115菌株,经G418筛选得到高拷贝转化子,甲醇诱导表达,Tricine-SDS-PAGE电泳结果表明在9 3kDa处有明显的诱导蛋白带,与报道的hPTH的相对分子质量相近;酶联免疫沉淀法(ELISA)检测证明表达的蛋白具有hPTH免疫活性为132ng/L。     

人血管内皮生长因子189在毕赤酵母中的表达、纯化及其活性

目的在毕赤酵母中表达人血管内皮生长因子189(vascular endothelial growth factor 189,VEGF189),并进行纯化,同时检测其在体外的生物活性。方法以人VEGF183为模板,经重叠PCR法获得VEGF189基因,亚克隆至pPIC9K中,获得重组表达质粒pPIC9K-VEGF189。将其转化至E.coli DH5α中进行扩增,提取质粒,用SacⅠ酶线性化,电转至毕赤酵母GS115中,经4 mg/ml G418-YPD平板筛选高拷贝克隆。采用甲醇进行诱导表达,并通过肝素琼脂糖树脂亲和层析进行纯化。血管通透性试验检测其生物活性。结果经PCR鉴定证明重组表达质粒pPIC9K-VEGF189构建正确。VEGF189蛋白的表达及纯化产物均可与兔抗人VEGF183多克隆抗体发生特异性结合,纯化蛋白纯度达95%以上,浓度为0.291 1 mg/ml,可增加血管的通透性。结论本实验通过酵母表达系统获得了具有活性的VEGF189蛋白,为在体外探讨该蛋白在血管生成中的作用奠定了基础。     

人胰岛素前体在毕赤酵母中的组成型表达及其活性

目的通过毕赤酵母GAP启动子高效分泌表达人胰岛素前体,并检测重组胰岛素类似物的生物活性。方法经密码子优化并人工合成人胰岛素前体基因IS基因,插入pGAPZaA组成型表达载体中,构建重组表达质粒pGAPZaIS,电转化至感受态毕赤酵母SM1168菌株中,PCR鉴定阳性重组子;高抗性YPD平板筛选高蛋白表达株并优化表达条件;表达产物经Tricine-SDS-PAGE和Western blot分析;用吸附树脂吸附、阳离子交换层析、超滤纯化后,用经TPCK处理的胰蛋白酶切除人工C肽,经阴离子交换层析和醋酸锌沉淀纯化后,进行Tricine-SDS-PAGE分析;将12只链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)致糖尿病模型的小鼠随机分为A组和B组,A组小鼠经腹腔注射含1.8%甘油的注射用水作为对照组,B组小鼠经腹腔注射用胰岛素类似物配制的0.05 mg/ml注射用水剂(含1.8%甘油),10μl/g,空腹6 h后,断尾取血,用血糖仪检测小鼠血糖值。结果重组表达质粒pGAPZa-IS经双酶切和测序鉴定,证明构建正确;共获得5株高抗性重组菌,其表达产物均可见相对分子质量约6 000的目的蛋白条带,与小鼠抗胰岛素单克隆抗体不发生特异性反应,5号菌72 h表达量最高;C肽切除后,获得了纯胰岛素类似物;模型小鼠在注射胰岛素类似物6 h后,血糖值均明显降低,B组小鼠注射前后血糖值及A、B组间的血糖值差异均有统计学意义(P<0.01)。结论在毕赤酵母中,利用GAP启动子成功高效表达了胰岛素前体,并具有良好的降血糖活性。     

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。     

人乳头瘤病毒31型L1病毒样颗粒在毕赤酵母中的表达及其免疫原性初步评价

目的在毕赤酵母中表达人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)31型L1病毒样颗粒(virus-like particles,VLP),并初步评价其免疫原性。方法构建HPV31 L1四拷贝重组表达质粒,电转化毕赤酵母KM71,甲醇诱导表达蛋白。将重组菌经30 L发酵罐发酵,产物分离纯化,用纯化样品免疫小鼠,采用半数有效剂量(median effective dose,ED50)初步评价表达产物的免疫原性。结果经双酶切鉴定,四拷贝重组表达质粒构建正确。表达产物可与小鼠抗HPV L1单抗发生特异性结合。纯化产物在透射电镜下为直径60 nm的VLP结构,相对分子质量约55 000,纯度达95%以上。小鼠体内效价ED50值为0. 018μg。结论成功在毕赤酵母中表达了HPV31型L1 VLP,其在小鼠体内具有良好的免疫原性。     

人乳头瘤病毒52型L1蛋白病毒样颗粒在毕赤酵母中的优化表达、纯化及其免疫原性

目的利用毕赤酵母系统表达人乳头瘤病毒52型(human papillomaviruses 52,HPV52)L1蛋白,并检测其病毒样颗粒(virus-like particle,VLP)的免疫原性。方法采用同义密码子替换的方法对HPV52 L1蛋白的野生型基因进行密码子优化,并在体外构建多拷贝表达质粒,经转化和筛选获得在毕赤酵母系统中高表达的HPV52 L1 VLP菌种。采用15 L发酵罐大规模培养,菌液破碎上清经阳离子交换层析和分子筛排阻层析两步法纯化,获得HPV52 L1VLP。动态光散射和透射电子显微镜观察HPV52 L1 VLP的大小和形态,假病毒中和试验检测HPV52 L1 VLP在小鼠及大鼠体内的免疫原性。结果 HPV52 L1 VLP在溶液中呈较均一的单一组分,水合粒径为91. 37 nm;镜下观察呈均一的、直径约50 nm的球状空心颗粒,大小与HPV52天然病毒颗粒相近。HPV52 L1 VLP相对分子质量约56 000,纯度达95%以上,产量为3. 6 mg/L,且可与小鼠抗HPV L1多克隆单抗发生特异性结合。HPV52 L1 VLP在小鼠体内的半数有效剂量(ED_(50))为0. 010μg,在大鼠体内诱导产生的中和抗体滴度高达106。结论于毕赤酵母系统成功表达了HPV52 L1 VLP,且具有良好的免疫原性,为相关预防性疫苗的研发奠定了基础。     

全长PTH(1-34)-HSA融合蛋白在毕赤酵母中的表达及其活性

目的在毕赤酵母中表达全长甲状旁腺激素(Parathyroid hormone,PTH)(1-34)与人血清白蛋白(Human serumalbumn,HSA)的融合蛋白PTH(1-34)-HSA,并检测其活性。方法在质粒pPIC9K-PTH(1-34)2-HSA的基础上设计引物,引入6His标签及肠激酶酶切位点,从该质粒中扩增6His-EK-PTH(1-34)-HSA基因,插入pPIC9K载体中,构建重组表达质粒pPIC9K-6His-EK-PTH(1-34)-HSA,转化毕赤酵母GS115,甲醇诱导表达;表达的6His-PTH(1-34)-HSA融合蛋白通过两步亲和层析纯化和肠激酶酶切,获得全长的PTH(1-34)-HSA融合蛋白;检测融合蛋白对UAMS-32P成骨细胞增殖活力、碱性磷酸酶活性以及RANKL和OPG基因转录水平的影响。结果重组表达质粒经测序证实构建正确;表达的6His-PTH(1-34)-HSA融合蛋白相对分子质量约70 000,可与PTH抗体和HSA抗体特异性结合,发酵获得的融合蛋白的浓度为200 mg/L;纯化的融合蛋白可与抗PTH、HSA和6His标签抗体特异性结合,经肠激酶酶切后,该蛋白失去了与6His抗体反应的能力,保持了与PTH和HSA抗体结合的能力;酶切后的全长PTH(1-34)-HSA融合蛋白保持了PTH的生物活性,能促进UAMS-32P成骨细胞的增殖活力,提高细胞的碱性磷酸酶的活性,上调细胞RANKL基因的转录水平以及抑制OPG基因的转录水平。结论成功在毕赤酵母中表达了全长PTH(1-34)-HSA融合蛋白,有望提高PTH的成药性。     

人松弛素H2类似物在毕赤酵母中的高效表达及其活性

目的利用毕赤酵母表达系统高效分泌表达人松弛素H2类似物(Human relaxin-2 analogue,HR2),并检测其生物活性。方法通过密码子优化合成HR2基因,构建重组表达质粒pPICZαA-HR2,转化毕赤酵母菌GS115,甲醇诱导表达,并对表达产物进行Tricine-SDS-PAGE和Western blot分析。表达产物经超滤和柱层析纯化后,切除人工C肽,检测其生物活性。结果经双酶切鉴定和测序证实,重组表达质粒pPICZαA-HR2构建正确;Tricine-SDS-PAGE分析显示,表达的重组蛋白相对分子质量约6 500,表达量占菌体总蛋白的47.6%,为451μg/ml,且为分泌表达;Western blot分析显示,重组蛋白具有良好的反应原性;纯化的重组蛋白纯度达96%;经检测C肽切除的重组HR2对THP-1细胞具有刺激活性。结论成功在毕赤酵母GS115中高效分泌表达了重组松弛素H2类似物,并具有一定的生物活性。     

碱性纤维素酶基因在巴氏毕赤酵母中的表达及重组酵母菌发酵工艺的优化

目的克隆碱性纤维素酶基因,构建酵母整合型表达质粒,在巴氏毕赤酵母中表达,并对重组菌的发酵工艺进行优化。方法应用PCR技术从嗜碱性芽孢杆菌ATCC21833中扩增碱性纤维素酶基因,克隆至酵母整合型表达载体pGAPZαA中,构建重组表达质粒pGAPZαA-ATCC21833,并转化至巴氏毕赤酵母GS115。通过单因素实验及正交实验,确定重组酵母的最佳发酵培养基。在20L发酵罐中进行高密度发酵,观察碳源对批式发酵的影响,并检测在4种流加方式(连续恒速流加、间歇匀速流加、间歇递减流加、维持底物浓度流加)下的菌体干重及发酵液中的酶活性。结果重组表达质粒pGAPZαA-ATCC21833经酶切及DNA测序证明构建正确,其基因序列与嗜碱性芽孢杆菌KSM-635的碱性纤维素酶基因序列一致。最佳发酵培养基组成为6%葡萄糖、2%硫酸铵、12g/L磷酸二氢钾。碳源浓度对于重组酵母菌体生长及产酶至关重要。SDS-PAGE表明表达产物的相对分子质量约为103000。维持底物浓度的流加方式可获得最高的菌体干重(29.8g/L)及酶活力(24U/ml)。结论已成功构建了表达碱性纤维素酶的巴氏毕赤酵母工程菌,并确定了维持底物浓度的流加方式为最佳发酵方式。