4Aβ_(1-15)的原核表达及纯化

目的在大肠杆菌中表达4Aβ1-15,并进行纯化。方法以重组质粒pcDNA3.1-s4Aβ1-15为模板,PCR扩增1-2Aβ1-15基因,并克隆至pQE30a原核表达载体中,构建重组表达质粒pQE30a-2Aβ1-15,再以其为模板,扩增2-2Aβ1-15基因,克隆入pQE30a-2Aβ1-15质粒中,构建重组原核表达质粒pQE30a-4Aβ1-15,转化大肠杆菌M15,IPTG诱导表达。表达产物经SDS-PAGE和Western blot鉴定后,采用Ni2+-NTA亲和层析柱纯化目的蛋白。结果重组表达质粒pQE30a-4Aβ1-15经双酶切和测序证明构建正确;表达的目的蛋白相对分子质量约为18 000,主要以可溶形式表达,表达量约占上清液总蛋白的40%,可与鼠抗人Aβ40单抗特异性结合;纯化后基本除去了杂蛋白。结论成功构建了重组原核表达质粒pQE30a-4Aβ1-15,表达并纯化了His6-4Aβ1-15融合蛋白,为阿尔茨海默病基因工程疫苗的研究奠定了基础。     

DL-苯丙氨酸的酶法拆分研究

利用氨基酰化酶能立体专一地水解氨基酰化物的特点,选择性地水解N-乙酰-L-苯丙氨酸得到L-苯丙氨酸,经分离后再水解N-乙酰-D-苯丙氨酸得到D-苯丙氨酸。研究中分别考察了pH值、温度、酶用量、底物浓度和钴离子对反应的影响。在优选条件下(底物浓度为0.1mol·L-1,pH7.0,温度37℃,酶用量为w(酶)/w(底物)=1∶41.4,加入浓度为1×10-3mol/L的Co2+,将N-乙酰-D-苯丙氨酸用有机溶剂结晶和盐酸水解10h)得到光学纯度OP=98.8%的L-苯丙氨酸,收率70.3%;OP=96%的D-苯丙氨酸,收率63%。     

胱硫醚β-裂解酶的表达纯化及性质研究

通过PCR从大肠杆菌(E.coli K12)基因组DNA中扩增出胱硫醚β-裂解酶(Cystathionineβ-1yase,CBL)基因,构建了能高效表达CBL的重组菌E.coli BL21(pETDuet- 1-CBL).重组菌在30℃、0.5 mmol·L-1 IPTG存在条件下诱导9h,可溶性CBL的表达重达18...     

Thermoanaerobacterium saccharolyticum JW/SL-YS485来源的GH11家族木聚糖酶的克隆表达及其应用

对Thermoanaerobacterium saccharolyticum JW/SL-YS485来源的GH11家族木聚糖酶基因xyn11进行了克隆表达研究。xyn11基因全长636bp,编码211氨基酸。通过构建重组质粒,使其在大肠杆菌中实现了活性表达,酶活达到13.8U/mL。重组酶通过热处理和Ni亲和层析达到电泳纯,SDS-PAGE显示其分子量为20000,与理论分子量吻合。重组酶的最适反应温度为65℃,最适反应pH为4.5,在pH 3.5~6.0范围内保持较高的稳定性,60℃保温1h,酶活还残存60%,Cu²⁺对该酶有激活作用。重组酶底物特异性强,且不能降解木二糖和木三糖。重组酶以榉木木聚糖为底物,其V_max和K_m分别为9809U/mg和5.9mg/mL。榉木木聚糖质量浓度为25g/L,重组木聚糖酶用量为20U/g,在50℃、pH 4.5条件下水解12h低聚木糖的得率为27.8%,水解产物主要由木二糖和木三糖组成,且不产生任何木糖。结果表明,该木聚糖酶催化特性优异,可用于低聚木糖的制备。     

短小芽孢杆菌β-1,4-葡聚糖内切酶基因的克隆及在大肠杆菌中的分泌表达

从一株产碱性纤维素酶的短小芽孢杆菌H12中克隆了编码β-1,4-葡聚糖内切酶的基因,对其基因序列及其酶的结构域进行了分析预测,同时将该酶的基因构建于大肠杆菌表达载体pET20b中,获得重组表达载体pET20b-EglA,将其转化至大肠杆菌BL21(DE3)菌株中进行表达。结果表明,该基因大小为1980 bp,共编码659个氨基酸;对β-1,4-葡聚糖内切酶结构域分析表明,该酶由两个不连续的结构域组成,其一为N-端催化结构域,由糖基水解酶家族9组成,其二为C-端底物结合结构域,由碳水化合物绑定结构域家族3组成;平板实验结果表明,β-1,4-葡聚糖内切酶基因在重组大肠杆菌中得到了良好的分泌表达;SDS-PAGE电泳图谱表明该酶的分子大小约为73 kDa。     

一种转葡萄糖苷酶基因的克隆表达及其生物催化合成α-熊果苷

通过一步法克隆试剂盒将来自野油菜黄单胞菌的转葡萄糖苷酶基因与表达载体pET28a同源重组,构建质粒pET28a-agl,并转化到不同感受态细胞中,筛选出高效表达转葡萄糖苷酶的基因工程菌E.coli BL21 Gold(DE3)plysS pET28a-agl,以催化合成α-熊果苷。利用IMAC亲和层析,获得转葡萄糖苷酶用于其酶学性质的研究。催化合成α-熊果苷的较佳反应条件为:转葡萄糖苷酶的质量浓度0.272 5 g/L,对苯二酚质量浓度11 g/L,麦芽糖浓度1.1 mol/L,磷酸盐缓冲液浓度100 mmol/L(pH=6.5),30℃下摇床反应3 h。研究发现,反应产物α-熊果苷对转葡萄糖苷酶反应有轻微的抑制作用;1 mmol/L K~+对转葡萄糖苷酶的相对酶活有提高作用,1 mmol/L Cu~(2+)几乎能完全抑制该酶活性。     

1,3-丙二醇氧化还原酶同工酶基因yqhD的克隆与原核表达

大肠杆菌1,3-丙二醇氧化还原酶同工酶被yqhD的基因编码,能催化羟基丙醛生成1,3-丙二醇.采用PCR方法从大肠杆菌中扩增到yqhD,测序结果显示该片段大小为1164bp.将目标片段克隆到原核表达载体pET28(α )中并转化到大肠杆菌Novablue,经IPTG诱导后,SDS-PAGE电泳鉴定,结果表明克隆得到的yqhD基因能在大肠杆菌Novablue-pET28中实现蛋白表达;在25℃条件下,IPTG诱导12h后,1,3-丙二醇氧化还原酶同工酶的酶活力达到124 U/mg,而野生型的酶活力仅为1.4 U/mg;重组菌全细胞发酵结果显示,产物1,3-丙二醇的产率能达到65%,而野生型仅为9.5%.     

组成型天冬氨酸转氨酶基因工程菌的构建与高效表达

天冬氨酸转氨酶AspAT是苯丙酮酸转氨制备L-苯丙氨酸的关键酶. 本研究将大肠杆菌中天冬氨酸转氨酶基因aspC克隆到3种不同质粒中,构建组成型表达质粒pUC/P-aspC, pSE/P-aspC, pET/P-aspC,并分别转化至6种常用的大肠杆菌宿主中. 通过对18种重组子的生长及产酶情况的分析,比较了各种重组子生长压力、质粒稳定性与表达酶活的关系,并经SDS-PAGE电泳分析AspAT的表达量,筛选出高产AspAT的重组子BL21(pET/P-aspC),以该工程菌发酵液直接作为酶液,以天冬氨酸和苯丙酮酸(20 g/L)为底物,发酵液与底物以1:3的体积比转化生成L-苯丙氨酸16.2 g/L,转化率高达80.1%. 该体系表达无需诱导,转化无需添加辅酶PLP,展现了良好的产业化前景.     

产紫青霉β-葡萄糖醛酸苷酶基因的克隆与原核表达

产紫青霉（Penicillium purpurogenum Li-3）β-葡萄糖醛酸苷酶可定向转化甘草酸生成单葡萄糖醛酸基甘草次酸。根据β-葡萄糖醛酸苷酶氨基酸序列的同源保守区设计简并引物,PCR扩增克隆得到β-葡萄糖醛酸苷酶编码基因pgus(GenBank登录号：EU095019),该基因全长1815bp,编码604个氨基酸,理论单亚基分子量为67.77×10³,含有4个潜在的N-糖基化位点。构建原核表达载体pET-28a(+)-pgus,转化大肠杆菌BL21（DE3）,获得高效表达pgus基因的重组菌。经IPTG诱导表达、Ni²⁺-NTA亲和层析柱纯化的重组酶PGUS-E,纯度达到95%以上,得率为25.6 mg•L^-1,SDS-PAGE分析检测分子量约为70×10³,比酶活达到6368 U•mg^-1。     

人甲状旁腺素N-端34肽基因的合成、克隆和融合表达

目的构建重组人甲状旁腺素N-端34(PTH34)肽的大肠杆菌融合表达菌株,并对其表达产物进行检测。方法选用大肠杆菌偏爱密码子,设计优化的人甲状旁腺素N-端34肽基因序列,通过6个DNA片段分段合成、片段连接、PCR扩增,经TA克隆到pMD18载体中,经测序验证,构建GST融合表达载体。结果经SDS-PAGE检测PTH(1-34)肽与GST蛋白的融合表达,经Westernblot分析具有免疫活性,通过GST亲和层析和Xa因子酶切,利用小分子蛋白电泳可检测到PTH(1-34)肽。结论已获得了能表达GST-PTH(1-34)融合蛋白的菌株。表达产物具有免疫活性,且能被Xa因子消化得到PTH(1-34)肽。     

耐酸性高温α-淀粉酶突变基因的异源表达及纯化

将去信号肽的耐酸性高温α-淀粉酶突变基因amyd克隆到大肠杆菌表达载体pET-30a上,实现重组质粒pET-amyd在大肠杆菌BL21(DE3)中的高效表达.经硫酸铵盐析、DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换层析、Sephadex G-75凝胶层析,重组酶AMYD的比活达到354.6 U·mg-1、纯化倍数为83.83,获得凝胶电泳条带单一的蛋白样品,经SDS-PAGE检测,AMYD酶分子量为63.5 kDa.重组酶AMYD的最适温度80℃、最适反应pH值为4.5,在温度低于90℃、反应pH值4.0～6.5的条件下,酶活较稳定.     

巴斯德梭菌甘油脱水酶基因的克隆表达、纯化及酶学性质的研究

用聚合酶链反应(PCR)技术,从巴斯德梭菌(C lostridium pasteurianum)扩增出甘油脱水酶基因(dhaBCE),在大肠杆菌中高效表达,SDS-PAGE(聚丙烯酰胺凝胶)电泳结果显示,分别有相对分子质量为66、21、16 kD三条特异性蛋白表达条带。用金属镍亲和层析及S-300H凝胶层析将重组蛋白进行分离纯化,所得纯酶的比活为4.26 U/mg。重组酶的最适反应温度42~44℃,最适作用pH=9.10~9.50,它对三个底物结构类似物的米氏常数(Km)值分别是:1,2-丙二醇0.38 mmol/L,甘油0.29 mmol/L,1,2-乙二醇2.0 mmol/L;对辅酶B12的Km值为0.22μmol/L。     

重组Thermus thermophilus DNA聚合酶表达纯化及其在RT-PCR中的应用

目的研究重组ThermusthermophilusDNA聚合酶的表达、纯化和应用。方法提取Thermusthermophilushb8基因组DNA作为模板,PCR扩增TthDNA聚合酶基因后,克隆至pET28a表达载体上,转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达,用His-BindQuickCartridge300纯化重组TthDNA聚合酶His-tag融合蛋白。提取Thermomonosporafusca总RNA,用一管法RT-PCR扩增E2cd基因,检测重组TthDNA聚合酶RT-PCR活性。结果大肠杆菌表达TthDNA聚合酶,分离出的电泳纯重组TthDNA聚合酶His-tag融合蛋白相对分子质量为94000,表达产量为200000U/L。一管法RT-PCR可扩增出850bp长度的E2cd基因。结论重组TthDNA聚合酶已成功地表达和纯化,并用于RT-PCR。     

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%.     

弱化二氢叶酸还原酶基因增进人神经生长因子β亚基在CHO细胞中的表达

目的通过弱化二氢叶酸还原酶基因(Dihydrofolate reductase,DHFR)增进人神经生长因子β亚基(β-Humannerve growth factor,β-hNGF)在CHO细胞中的表达。方法从质粒pUC18-β-NGF中扩增β-NGF基因,克隆至pMD18-T载体,构建克隆质粒β-hNGF/pMD18-T;经人工合成弱化SV40启动子与DHFR基因顺式表达元件,并插入pBudCE4.1质粒,构建质粒w-DHFR/pBudCE4.1;分别双酶切质粒β-hNGF/pMD18-T和w-DHFR/pBudCE4.1后连接,转化大肠杆菌Top10’,构建重组表达质粒β-hNGF/w-DHFR/pBudCE4.1,转染CHO-DHFR-后,筛选阳性细胞克隆,ELISA法检测阳性CHO细胞株表达β-NGF的水平,鸡背根神经节增殖法检测重组β-NGF的生物学活性。结果重组表达质粒β-hNGF/w-DHFR/pBudCE4.1经酶切和测序证明构建正确;共获得5株表达β-hNGF的CHO细胞株,且表达的β-NGF能使神经节出现明显的神经纤维,表达量为0.1μg/μl。结论通过弱化SV40启动子和DHFR基因,在CHO细胞中成功表达了β-hNGF基因,表达量增加且具有生物学活性。     

乙型脑炎病毒SA14-14-2株NS3基因的克隆及原核表达

目的克隆并表达乙型脑炎病毒SA14-14-2株NS3编码区的基因片段,为重组蛋白进一步的功能研究奠定基础。方法提取乙脑病毒SA14-14-2株总RNA,用RT-PCR法扩增NS3-1、NS3-2基因片段,克隆入原核表达载体pET15bTAT中,构建重组原核表达质粒,转化大肠杆菌Rosetta2,IPTG诱导表达。表达产物经Ni2+亲和层析柱纯化后,进行Western blot鉴定。结果重组原核表达质粒pET15bTAT-NS3-1和pET15bTAT-NS3-2经酶切证明构建正确。表达的重组蛋白相对分子质量约为27000和20000,主要以包涵体的形式表达。重组蛋白纯化后纯度可达80%以上,并可被小鼠抗乙型脑炎病毒SA14-14-2株血清识别。结论已成功克隆了乙型脑炎病毒SA14-14-2株NS3-1和NS3-2基因,并在大肠杆菌Rosetta2中获得表达。     

一种新型内切-β-葡聚糖酶基因在里氏木霉中的重组与表达

刺糙青霉(Penicillium echinulatum)可产生一种耐热、耐碱的新型内切-β-葡聚糖酶(EGL1),具有重要的工业应用价值。鉴于野生型刺糙青霉的产酶水平低,将该菌的内切-β-葡聚糖酶基因经过密码子优化后,在里氏木霉(Trichoderma reesei)中进行重组与表达,采用里氏木霉强启动子Pcbh1(纤维二糖水解酶Ⅰ)及其信号肽,以pCAMBIA1300为载体骨架构建重组质粒pCB-PET,并采用根瘤农杆菌介导转化技术将重组质粒pCB-PET导入里氏木霉的分生孢子中,在潮霉素抗性平板上筛选获得5个优良的重组转化子。将5个转化子重复传代培养10个批次后,分别提取染色体DNA进行PCR验证,均可检测到目的基因Egl1n(密码子优化后的Egl1)条带,说明该基因已稳定地整合到里氏木霉基因组中。采用SDS-PAGE蛋白电泳对转化子培养液进行检测,获得了与目的基因表达产物相符的蛋白条带(约41 kDa),表明Egl1n已在重组里氏木霉中成功实现了胞外表达。重组转化子在30℃,摇瓶转速200 r×min~(-1)条件下培养48 h,取发酵上清液在pH 8.0,60℃条件下,测得内切-β-葡聚糖酶活力为382.6 U×mL~(-1),是出发菌株的22.5倍。酶学性质研究结果表明:该酶耐热性能较好,在70℃以下性能稳定,其最适催化温度为60℃;该酶在pH 5.0~10.5稳定性较好、具有明显的催化活性,其最适pH为8.0,属于碱性纤维素酶。从而成功地实现了刺糙青霉内切-β-葡聚糖酶基因在里氏木霉中的重组与胞外表达,有关研究结果在里氏木霉纤维素酶的定向进化及其工业化应用中具有重要的促进作用。     

水肠杆菌肉碱脱水酶基因的克隆、测序与高效表达

目的 克隆并表达大肠杆菌肉碱脱水酶基因。方法 用聚合酶链反应（PCR）从大肠杆菌K12s中扩增大肠杆菌肉碱脱水酶基因caiB，测定其DNA序列，将caiB基因重组到T7启动子控制下的表达载体pET-28a( ）中，构建表达质粒pETCaiB，转化大肠杆菌BI21（DE3），用1mmol/L异丙基硫代-β-D半乳糖苷（IPTG）诱导表达。结果 克隆得到的肉碱脱水酶编码基因caiB长度为1221bp，与文献报道值相比，DNA充列有26个不同，氨基序序列只有一个不同，即302位的丙氨酸变为苏氨酸，重组菌经IPTG诱导，可高效表达，SDS-PAGE分析表达蛋白相对分子质量约43000，表达产物含量占菌体总蛋白45%以上。结论 得到了高效表达肉碱脱水酶的重组菌，为制备L-肉碱创造了条件。     

乙型肝炎病毒P蛋白在大肠杆菌中的分段表达及纯化

目的构建乙型肝炎病毒(HBV)P基因分段重组原核表达质粒,并进行目的蛋白的表达和纯化。方法PCR扩增HBVP基因的不同片段(1～534、1008～2040和2043～2526bp),分别经双酶切后克隆至原核表达载体pET-28a中,构建重组原核表达质粒,转化E.coliBL21(DE3),IPTG诱导表达,并对表达产物进行可溶性分析。用Ni2+-NTA凝胶亲和层析柱纯化融合蛋白,并进行Westernblot分析。结果重组原核表达质粒经酶切及测序证明构建正确。表达的融合蛋白主要以包涵体形式存在,表达量分别约占菌体总蛋白的34%、40%和36%。经Ni2+-NTA纯化的目的蛋白纯度达90%以上,且具有良好的反应原性。结论已成功构建了HBVP基因分段重组原核表达质粒,并在大肠杆菌中高效表达了重组蛋白,为研究HBVP蛋白的功能及病毒复制机制奠定了基础。     

精氨酸激酶C端结构域的克隆及其表达纯化

精氨酸激酶(Arginine kinase,AK)由一个小的球形N端结构域和一个大的C端结构域构成。将来源于基围虾的AK C端结构域基因成功克隆到了原核表达载体pET-28a上,然后再转入Rosetta进行表达。探讨了AK C端结构域的最佳表达条件,当OD600达到0.5~0.7时,用终浓度为0.2 mmol.L-1的异丙基硫代--βD-半乳糖苷(IPTG)在20℃下诱导培养5~6 h,AK C端结构域在上清中大量表达。采用His-Tag金属螯合亲和层析纯化、不连续梯度咪唑洗脱,得到了电泳纯的AK C端结构域。