一种新型葡激酶分子的设计 基因构建 表达纯化及性质研究

在葡激酶构效关系的研究过程中发现 ,葡激酶易形成二聚体 ,甚至多聚体 ,不利于葡激酶的临床应用。为了探究聚合体的形成机制以研制不易聚合的新型葡激酶分子 ,在葡激酶X射线晶体衍射结构模型的基础上 ,采用分子对接软件GRAMMV1 0 3,以高分辨率整体对接方式预测了葡激酶二聚体可能的结合区。结合区主要有两种可能的形成方式 ,通过强疏水相互作用及氢键结合。根据模型设计了旨在降低聚合能力的葡激酶突变体RGD -Sak ,将F1 1 1置换为D1 1 1 ,并且改变K1 0 9为R1 0 9,恰好使分子中形成RGD结构 ,使新型分子还可能具有抑制血小板聚集作用。利用定点突变及DNA重组技术 ,构建了RGD -Sak基因 ,并利用大肠杆菌原核表达系统进行了高效表达。RGD -Sak以包涵体形式存在 ,包涵体经洗涤 ,8mol/L尿素溶解 ,稀释复性 ,离子交换色谱一步分离得到电泳纯的RGD -Sak ,纯度达 95%以上 ,分子量与理论值相符 ,比活性 5× 1 0 4 HU/mg。RGD -Sak与纤溶酶形成的复合物催化纤溶酶原的Km、Kcat值分别为 1 2 40 μmol/L、 0 81s- 1 。RGD -Sak显示了很弱的聚合能力。此研究为研制防止二聚体形成的新型葡激酶分子打下了基础。     

华根霉(Rhizopus chinensis)前导肽脂肪酶基因的克隆及其在Pichia pastoris中的表达

通过3次PCR程序克隆得到了华根霉(Rhizopus chinensis CCTCCM201021)脂肪酶全基因序列,该基因的开放阅读框长1170bp,不含内含子,编码一个389个氨基酸残基的蛋白质,包括26个氨基酸的信号肽,94个氨基酸的前导序列和269个氨基酸的成熟肽,其推断的氨基酸序列与一些已报道的根霉脂肪酶序列同源性为86%.在巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)GS115中分泌表达前导肽序列.SDS-PAGE分析表明表达蛋白的分子量约37kD.N-端氨基酸序列分析表明该重组蛋白分泌过程中前导序列N-端的67个氨基酸被切割掉,表达的重组脂肪酶由前导序列C-端的27个氨基酸和成熟肽的269个氨基酸组成.发酵132h后上清中重组脂肪酶的表达量最高,蛋白含量约5.4mg/mL,橄榄油乳化法测水解酶活为161U/mL,其比活比野生型华根霉脂肪酶高约43倍.     

中药天花粉蛋白的定点突变及突变体的活性检测

选择天花粉蛋白（Trichosanthin,TCS)分子中两个可能的抗原决定簇位点：Tyr81-Phe82-Phe83和Tyr94-Val95-Phe96进行了定点突变,将它们分别替换成Ala81-Gly82-Ser83和Ala94-Val95-Gly96,这两个突变体蛋白分别在大肠杆菌中成功地表达进行纯化,纯化后的突变体蛋白经初步检测发一其活性与野生型蛋白的活性几乎相同,而FF81－83AGS突变体的免疫原性有所降低。     

CSF－1R激酶突变子的构建及其突变体在真核细胞的表达

通过ＰＣＲ二步法，构建了ｍＣＳＦ－１Ｒ激酶负性突变子，以及野生型和突变型ＣＳＦ－１Ｒ的送病毒表达载体ｐＣＥＮ／ＭＰＳＶ。进行了１２５Ｉ－ＣＳＦ－１受体结合分析：检测了激酶负性突变子，删除了ＣＳＦ－１ＲＣ－末端氨基酸９２５以后部分的突变体（ＣＴＲＵＮＣ９２５）和删除了激酶插入区的突变体（△ＫＩ）在３２Ｄ髓细胞表达。表达水平可达１～２×１０４受体／细胞。初步测定了通过ＣＳＦ－１Ｒ所介导的促细胞分裂效应。     

水稻矮缩病毒非结构蛋白Pns11的核酸结合活性分析

水稻矮缩病毒的非结构蛋白Pns11是一个序列非特异性的核酸结合蛋白,其N端有类似锌指蛋白的结构,C端富含碱性氨基酸,为了研究Pns11的核酸结合活性,构建了两个位于可能的锌指结构内的点突变以及四个分别删除部分碱性区氨基酸片段的缺失突变,经测序验证后分别克隆到大肠杆菌表达载体pBV221中,温度诱导表达,用提取包涵体的方法初步纯化突变体蛋白,Western印迹检测这些突变体和Pns11的抗体均有特异反应,Csouthwestern和Northwestern印迹的方法证明六个突变体都保持了核酸结合活性,结果表明N端的类似锌指蛋白的结构不是结合核酸的活 位点,部分缺失C端的碱性氨基酸也不影响其结合。     

N—氨甲酰基—D—氨基酸酸胺水解酶基因的克隆与表达

按本室纯化的N-氨甲酰基-D-氨基酸酰胺水解酶（DCase)的N-末端氨基酸序列设计了正向引物，并在巳报道的不同来源菌株DCase的氨基酸序列同源性分析的基础上，设计了反向引物。用菌株No.2262总DNA为模板，经PCR扩增获得长度为约0.9kpb的片段，DNA序列分析表明基因全长为912bp。将该片插入PET-3a，构建成重组子pET-DCase，并在E.coliDH5a中获得表达，经SDS-PAGE检测，表达产物分子量与天然纯DCase相同，约为35kd.     

用弱化dhfr双顺反子载体在CHO细胞中高效表达低分子量尿激酶突变体

将二氢叶酸还原酶基因(dhfr)克隆至pIRES载体中弱化的脑心肌炎病毒(ECMV)内部核糖体进入位点(IRES)的下游,构建了含有弱化dhfr筛选标记和可用氨甲蝶呤(MTX)加压提高表达水平的双顺反子真核表达载体pIRES-dhfr.利用该表达载体表达了一种无糖基化和具有凝血酶抗性的低分子量尿激酶型纤溶酶原激活剂(LMW-uPA)突变体(缺失尿激酶原的1-143位氨基酸,Arg156→Lys,Asn302→Ala),用脂质体转染方法将表达载体pIRES-dhfr/LMW-UK转染CHO-dhfr-细胞后经过一轮MTX筛选,几乎所有获得的单克隆细胞株都表达LMW-UK,其中约50%为表达水平较接近(500-5000 IU/106cells/d)的高表达阳性克隆.用转瓶无血清培养表达水平约为17.5pg/cell/d的rCHO细胞系LB2-UK,收集的上清经过阳离子交换柱和凝胶过滤层析两步纯化后,获得的重组蛋白的纯度可以达到99%.用S-2444发色底物法检测,所获得的突变体双链UK比例大于98%.     

蚓激酶乳腺组织特异性表达载体构建及在山羊奶中的表达

以合成的蚓激酶cDNA突变体为目的基因,构建了其乳腺组织特异性表达载体pIbCP-LK-neo和含有两个目的基因拷贝的表达载体pIbCP-LK-LK。以山羊乳腺作为生物反应器,在稳定泌乳期于乳腺组织分别注射以上两种表达质粒,采集乳汁,通过纤维蛋白平板溶圈试验进行纤溶活性测定。结果显示,注射了蚓激酶表达质粒的山羊奶具有明显的纤溶活性;pIbCP-LK-LK蚓激酶在奶中的表达量高于pIbCP-LK-neo。经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)分析表明,表达的蚓激酶分子量为26kDa。本试验系首次实现了蚓激酶的基因工程表达,为通过转基因途径生产蚓激酶奠定了基础。     

抗真菌蛋白Rs-AFP2基因定点突变及其对大肠杆菌中表达的影响

为了研究遗传密码子对表达调控的影响,利用PCR重叠延伸法,对萝卜抗真菌蛋白Rs-AFP2基因编码序列区的部分核苷酸进行沉默突变,构建突变体Rs-AFPm.序列分析表明,PCR产物全长240bp,有一个阅读框,编码的蛋白由29个氨基酸的信号肽和51个氨基酸的抗真菌蛋白组成.突变体与突变前的Rs-AFP2基因相比,在编码区第3号氨基酸Lys相差一个碱基(TTG→TTA),第5号氨基酸Gln相差一个碱基(CAG→CAA),第6号稀有密码子Arg相差两个碱基(CAG→CGA).重新合成引物,将切除信号肽的Rs-AFP2基因和Rs-AFPm基因与原核表达载体pET-21b(+)分别重组到大肠杆菌BL21菌株.IPTG诱导后,二者均得到了表达.软件分析显示,突变前pETAFPo表达产物占全菌蛋白的3%,突变后pETAFPm的表达产物占全菌蛋白含量的8%;表达蛋白主要以包涵体的形式存在,包涵体经超声波破碎后,蛋白质复性,抑菌结果表明,pETAFPm表达产物的抑菌半径大于pETAFP2表达产物的抑菌半径.这些都说明改造后的Rs-AFPm基因与Rs-AFP2基因相比,已有效地提高表达量.     

苏云金芽孢杆菌营养期杀虫蛋白基因vip3A的研究

根据已知vip3A基因序列设计一对特异性引物VIP3／VIP5,对218株Bt菌株进行PCR鉴定,有51株含有vip3A类基因,其中12株为不同亚种的标准菌株,有4株标准菌株不含有该基因。从Bt C9菌株中分离克隆了vip—C9基因,并插入表达载体pET—21b,转化大肠杆菌BL21,诱导表达出分子量88．6kDa的可溶性蛋白,表达产物对甜菜夜蛾和棉铃虫具有较高的杀虫活性,LC50分别为0．42ng／mg和25．95ng／mg,对小菜蛾活性较低。构建了缺失蛋白Vip—C9—N(N端去除39个氨基酸组成的信号肽序列),杀虫活性测定结果表明其对甜菜夜蛾的活性显著降低,说明N端39个氨基酸对甜菜夜蛾的活性是必需的。