内源性血管生成抑制因子Arresten基因原核表达条件的优化

目的 优化内源性血管生成抑制因子Arresten基因的原核表达条件。方法从健康产妇的胎盘组织中提取总RNA,RT-PCR扩增Arresten基因,构建重组表达质粒pBV220-Arr,分别转化感受态E.coli JM109、DH5α、BL21、BL21(DE3),诱导表达,SDS-PAGE分析表达产物,筛选出最优表达菌种,并对其菌体培养温度和时间、诱导温度和时间及溶解氧量进行优化。结果重组表达质粒pBV220-Arr经酶切及测序证明构建正确,重组表达质粒在E.coli JM109、DH5α、BL21、BL21(DE3)4种菌中诱导2和4 h,均能表达出Arresten蛋白,诱导表达4 h,E.coli BL21(DE3)目的 蛋白表达量最高,湿菌重也明显大于其他菌种。E.coli BL21(DE3)/pBV220-Arr的最佳表达条件为:在500 ml培养瓶中加入100 ml LB氨苄阳性培养基,菌体于30℃培养4 h后,再42℃诱导表达4 h。结论优化了Arresten基因工程菌的表达条件,为重组Arresten蛋白的大量表达提供了参考。     

亮氨酸拉链结构蛋白基因的合成及其表达

为探讨亮氨酸拉链蛋白与DNA的结合机理,设计了含有GCN4亮氨酸拉链蛋白基区结合DNA的必需的35个氨基酸的折叠片段,并将其克隆到Escherichia coli BL21表达.以ZG1(+)、ZG1(-)、ZG2(+)、ZG2(-)、ZG3(+)、ZG3(-)寡聚核苷酸片段在PCR自动热循环系统连接得到亮氨酸拉链蛋白基因片段,将此片段克隆到pET3b质粒中,酶切后用2%琼脂糖电泳检测证明克隆成功,将这种重组质粒转化到E.coli DH5α,发现pET3b重组体在E.coli DH5α中表达成功,从转化子中分离得到重组质粒pET3b,序列分析证明插入序列为合成的亮氨酸拉链蛋白基因;将重组质粒pET3b在E.coli BL21于5 mL含有50 μg*mL-1氨苄青霉素和34 μg*mL-1氯霉素的LB液体培养基中以IPTG为诱导剂,37℃下表达,10%SDS-PAGE检测到外源基因蛋白质分子量为4000 Da左右;重组体在10 L含氨苄青霉素和氯霉素的LB液体培养基中、28℃时能大量表达.     

产气荚膜梭菌α毒素的原核表达及纯化

目的克隆产气荚膜梭菌α毒素(Clostridium perfringens alpha-toxin,CPA)全基因,在大肠埃希菌(E.coli)中表达并纯化α毒素。方法设计并合成CPA的全基因,插入原核表达载体pET-28a中,构建重组表达质粒pET-28aCPA,转化E.coli BL21(DE3),IPTG诱导表达,优化表达条件,并对重组蛋白进行纯化。结果双酶切和测序鉴定结果表明,CPA基因以正确的阅读框架克隆入pET-28a载体中;表达的重组蛋白相对分子质量约为43 000,主要以可溶性形式表达,最佳培养基为TB培养基,最佳诱导温度为37℃,诱导时间为3 h;纯化的重组蛋白纯度达95%以上,浓度为0.663 mg/ml,收率为5 mg/g湿菌。结论成功在E.coli中表达了CPA,纯化后的CPA纯度较高,为进一步研究其结构、功能、致病机制及制备抗α毒素人源单链抗体奠定了基础。     

绵羊骨髓细胞抗菌肽基因的改造及其在原核生物中的表达

目的通过对绵羊骨髓细胞抗菌肽(sheep myeloid antibacterial peptides with 29 amino acids,SMAP-29)的活性片段SMAP-29(1-18)基因的改造,使其以C-端融合蛋白的形式在大肠埃希菌(E.coli)BL21(DE3)中表达。方法根据大肠埃希菌偏爱密码子表,将SMAP-29的活性片段SMAP-29(1-18)基因序列进行改造,应用ProtParam分析SMAP-29的理化特性,Anthorprot软件预测其螺旋轮结构,设计新的基因片段,插入质粒pET-30a中,构建重组表达质粒pET-30aSMAP-29[1-18,K2,4,L13],转化感受态E.coli BL21(DE3),IPTG诱导表达,表达产物过2次Ni2+NTA His Bind resin柱进行纯化。结果 SMAP-29基因序列经改造后,稳定性、等电点及半衰期均明显提高。重组质粒经PCR、双酶切及测序鉴定,证明构建正确。表达的重组蛋白相对分子质量约61 257,以包涵体形式存在,表达量占菌体总蛋白的41%,纯度为81%。结论已成功对SMAP-29基因进行改造,实现了其在E.coli BL21(DE3)中的高表达,获得了纯度较高的目的蛋白,为进一步规模化生产SMAP-29奠定了理论及实践基础。     

牛产气荚膜梭菌α-ε毒素基因的融合表达及其纯化

目的融合表达产气荚膜梭菌α毒素基因和ε毒素基因的融合基因α-ε,并进行纯化。方法利用PCR技术,从A型产气荚膜梭菌C57-8株基因组DNA中扩增出α毒素基因的部分基因片段,插入到质粒p ET28a-ε上,构建含α-ε融合毒素基因的表达质粒p ET28a-α-ε,转化至E.coli BL21(DE3)plys S感受态细胞中,IPTG诱导表达,表达的重组蛋白经Ni-Agarose His标签蛋白纯化试剂盒纯化后,进行Western blot鉴定。结果重组质粒p ET28a-α-ε经PCR及双酶切鉴定证明构建正确,与预期的基因序列重合率为99%。表达的重组蛋白相对分子质量约78 000,主要以包涵体形式存在,表达量占菌体总蛋白的22.7%,纯度为91.2%,可与小鼠产气荚膜梭菌多抗血清特异性结合,具有良好的反应原性。结论成功构建了重组质粒p ET28a-α-ε,并在E.coli BL21(DE3)plys S中表达了重组α-ε融合蛋白,该蛋白具有良好的反应原性,可作为预防牛肠毒血症基因工程亚单位疫苗的候选抗原。     

梅毒螺旋体特异抗原TP0684的克隆和表达

目的克隆并表达梅毒螺旋体外膜蛋白TP0684,为研制早期诊断试剂盒提供依据。方法PCR法扩增TP0684编码基因。T-A克隆后构建表达质粒pET-22b(+)-TP0684,经酶切鉴定后,转化E.coli BL21(DE3),IPTG诱导表达,表达产物经Western blot鉴定。结果PCR法扩增出了1212bp的目的片段,原核表达质粒pET-22b(+)-TP0684酶切鉴定正确,测序结果与GenBank上公布的该基因的CDS序列完全一致。转化E.coli BL21(DE3)后,IPTG诱导目的蛋白表达率为25%,SDS-PAGE初步测定目的蛋白的相对分子质量约43000,Western blot证实该蛋白能与梅毒患者阳性血清发生特异性反应。结论所表达的TP0684重组蛋白具有良好的免疫反应性,为进一步研究梅毒血清学诊断试剂奠定了基础。     

西方马脑炎病毒E2基因的克隆与原核表达

目的克隆并原核表达西方马脑炎病毒(Western equine encephalomyelitis virus,WEEV)E2基因。方法采用PCR法从重组质粒pVL1393-C-E中扩增E2基因,插入原核表达载体pET-30a(+)中,构建重组表达质粒pET-30a(+)-E2,转化E.coli BL21(DE3),IPTG诱导表达。表达产物经SDS-PAGE和Western blot进行鉴定。结果重组表达质粒pET-30a(+)-E2经PCR、双酶切及测序证明构建正确;表达的重组蛋白相对分子质量约为52 900,诱导6 h目的蛋白的表达量较高,约占菌体总蛋白的23.5%,重组蛋白主要以包涵体形式存在,可与鼠源His单克隆抗体特异性结合。结论克隆并原核表达了WEEV E2基因,为E2蛋白免疫原性及WEEV亚单位疫苗的研究奠定了基础。     

产肠毒素性大肠埃希菌K99-987P-F41原核表达载体的构建、表达及其纯化

目的构建产肠毒素性大肠埃希菌(enterotoxigenic Escherichia coli,ETEC)K99-987P-F41原核表达载体,诱导表达后进行纯化。方法利用PCR技术,从ETEC基因组DNA中扩增出K99、987P、F41部分基因片段,将3段目的基因融合亚克隆至大肠埃希菌原核表达载体p ET30a(+),构建重组质粒p ET30a(+)-K99-987P-F41,转化E.coli BL21(DE3)感受态细胞,IPTG诱导表达,表达的重组蛋白经镍离子亲和层析纯化。结果重组表达质粒p ET30a(+)-K99-987P-F41经PCR、酶切及测序鉴定证明构建正确。表达的重组蛋白相对分子质量约60 000,主要以包涵体形式存在,表达量约占菌体总蛋白的63.8%,纯度为81.2%,浓度为8.953 mg/ml,可同时被天然和重组抗原多抗识别,具有良好的反应原性。结论 ETEC重组质粒p ET30a(+)-K99-987P-F41可在大肠埃希菌BL21(DE3)中表达,利用镍离子亲和层析柱纯化可获得融合蛋白。     

多拷贝脑钠肽基因表达质粒的构建及其表达

目的构建多拷贝脑钠肽(BNP)基因重组表达质粒,并探讨BNP基因的拷贝数与其表达水平的相关性。方法通过人工合成和PCR技术扩增BNP基因,将其克隆至载体pCW111中,构建表达质粒pBNP11,并通过亚克隆构建含有不同数量表达盒的正向串联表达质粒,分别转化大肠杆菌DH5α和BL21(DE3),经温度诱导表达,SDS-PAGE分析,并经激光扫描测定目的蛋白的表达量。结果测序及酶切鉴定证明1～3拷贝BNP重组表达质粒构建正确,重组蛋白在大肠杆菌DH5α和BL21(DE3)中均可获得表达,表达量分别为菌体总蛋白的8.12%、9.94%、和9.18%。结论已构建了多拷贝BNP的重组表达质粒,BNP的表达水平随BNP拷贝数的增加而升高,但并未成倍增加。     

重组人肝细胞生长因子α在大肠杆菌中的表达及活性检测

目的　建立人肝细胞生长因子α链 (rhHGFα)高效原核表达体系。方法　以pRC/CMV hHGF为模板 ,扩增hHGFαcDNA ,继以XhoI酶切为 386和 95 4bp 2个片段 ,亚克隆入pBSKS,DNA测序后 ,将上述两个片段与pBV2 2 0连接 ,构建重组质粒。转化E .coliJM10 9、DH5α和BL2 1(DE3) ,筛选高效表达菌株。分离包涵体 ,8mol/L尿素溶解 ,梯度复性后利用反相和凝胶过滤层析纯化重组蛋白 ,经MTT法检测活性。结果　所克隆的hHGFα基因序列正确 ,筛选出高效表达菌株BY ,经SDS-PAGE显示在相对分子质量 5 2 0 0 0处出现特异的目的蛋白表达带 ,表达量约占全菌蛋白的 2 5 %。表达产物以不溶性的包涵体 (IBs)形式存在 ,复性后具有刺激原代大鼠肝细胞生长的作用。结论　已成功表达了rhHGFα蛋白 ,为研究rhHGFα结构与功能及中试生产奠定了基础。     

A型产气荚膜梭菌α毒素疫苗抗原rCPA-HSP65的原核表达及其纯化

目的原核表达A型产气荚膜梭菌α毒素疫苗抗原rCPA-HSP65,并进行纯化。方法以CPA全基因为模板,PCR扩增rCPA基因,插入表达质粒p ET-28a(+)-HSP65,构建重组表达质粒p ET-28a-rCPA-HSP65,转化E.coli BL21(DE3),IPTG诱导表达,表达产物进行12%SDS-PAGE分析;优化表达工艺进行高密度发酵,发酵产物经DEAE阴离子柱上复性后,再经金属螯合层析纯化。结果重组表达质粒p ET-28a-rCPA-HSP65经双酶切及测序鉴定证明构建正确,表达的重组蛋白相对分子质量约90 000,主要以可溶性形式为主,表达量占菌体总蛋白的30.17%。利用TB培养基,IPTG 34℃诱导5 h的表达产物经纯化后,纯度约达95%,蛋白收率为4.5 mg/g湿菌。结论已成功表达并纯化了A型产气荚膜梭菌α毒素疫苗抗原rCPA-HSP65,为后期疫苗生物学活性的研究奠定了基础。     

屋尘螨变应原Derp 5在大肠埃希菌中的表达及纯化

目的克隆表达屋尘螨(Dermatophagoides pteronyssinus,Derp)第5组变应原Derp 5基因,在E.coli中表达、纯化重组Derp 5蛋白,并分析其血清Ig E反应原性。方法以合成的Derp 5核酸序列为模板进行PCR扩增,产物经双酶切后与载体pCold-TFM连接,构建重组表达质粒pCold-TFM-Derp 5,转化E.coli BL21(DE3),IPTG诱导表达。用镍离子亲和层析柱和凝胶过滤层析柱纯化目的蛋白,尘螨过敏患者血清鉴定其IgE反应原性。结果重组表达质粒pCold-TFM-Derp 5经双酶切、PCR及测序鉴定证明构建正确;在E.coli BL21(DE3)中实现了目的蛋白的可溶性高表达,毎升细菌表达产物经纯化可得到纯度95%以上的Derp 5蛋白约6 mg。纯化的重组Derp 5蛋白与尘螨过敏患者血清IgE有结合活性。结论成功构建了Derp 5原核表达载体,高效表达并纯化了目的蛋白,纯化的重组Derp 5蛋白具有良好的IgE反应原性,为屋尘螨变态反应性疾病的特异性诊断和治疗以及致敏蛋白的进一步研究奠定了基础。     

水牛干扰素α的可溶性原核表达、纯化及其抗病毒活性

目的在E.coli中高效表达可溶性水牛干扰素α(recombinant bovine interferon alpha,r Bo IFNα),纯化后检测其抗病毒活性。方法采用RT-PCR方法从水牛肝脏总RNA中扩增IFNα基因,插入原核表达载体p ET-32a中,构建重组表达质粒p ET-32a-IFNα,转化E.coli BL21(DE3),IPTG诱导表达。对表达产物进行SDS-PAGE和Western blot检测后,使用His Trap~(TM) HP镍离子亲和层析柱进行纯化,并采用细胞病变抑法,在水泡性口炎病毒(vesicular stomatitis virus,VSV)/MDBK细胞滴定系统上检测其抗病毒活性。结果核酸测序结果显示,r Bo IFNα基因全长498 bp,与Gen Bank报道的牛IFNαC亚型基因核苷酸序列同源性为100%;表达的r Bo IFNα蛋白主要存在于破碎菌体的上清中,表达量约占菌体总蛋白的63.8%;纯化的r Bo IFNα纯度高达98.52%,能与牛IFNα多克隆抗体特异性结合,比活性为(3.6±0.2 5)×10~6 U/mg。结论成功在E.coli中高效表达了可溶性r Bo IFNα蛋白,纯化的蛋白具有较强的抗病毒活性,为其临床应用奠定了基础。     

大肠癌相关基因PGDH原核表达质粒的构建及表达

目的构建15-羟基前列腺素脱氢酶(PGDH)原核表达质粒,并在大肠杆菌中诱导表达PGDH蛋白。方法以人正常大肠黏膜组织总RNA为模板,利用RT-PCR扩增PGDH基因的编码序列,克隆入原核表达载体pBV220,转化E.coliDH5α,经温控诱导表达,并经Ni2+-NTA亲和层析纯化,目的蛋白进行SDS-PAGE和Western blot鉴定。结果重组质粒pBV220-PGDH-His6经PCR及酶切鉴定,证明质粒构建正确。经温控诱导后,可表达出相对分子质量约为29 000的PGDH-His6蛋白,表达产物以包涵体形式存在,3 h诱导表达量最高,约占菌体总蛋白的30%。Western blot验证了表达蛋白的特异性。纯化后目的蛋白纯度大于95%。结论已成功构建PGDH原核表达质粒,并在大肠杆菌中表达了PGDH蛋白。     

深黄被孢霉Δ5-脱饱和酶的原核表达及纯化

目的原核表达并纯化深黄被孢霉Δ5-脱饱和酶。方法采用RT-PCR技术扩增深黄被孢霉Δ5-脱饱和酶基因,插入表达载体pET-30a(+)中,构建重组表达质粒pET-D5D,转化入大肠埃希菌(E.coli)BL21(DE3)中,IPTG诱导表达。表达的重组蛋白经Ni2+-NTA纯化后,进行Western blot鉴定。结果重组表达质粒pET-D5D经双酶切(NotⅠ/SalⅠ)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为55 000,诱导6 h表达量较高,主要以包涵体形式表达;纯化的重组蛋白可与兔抗Δ5-脱饱和酶多克隆抗体特异性结合。结论成功在E.coli中表达了深黄被孢霉Δ5-脱饱和酶,纯化后的重组蛋白反应原性良好,为进一步研究Δ5-脱饱和酶的功能奠定了基础。     

cTnI特殊位点抗原的重复表达、免疫及其抗体效价检测

构建了含人cTnI蛋白稳定区段2个特殊抗原决定簇位点的pMAL-Antigen质粒. 利用BamHI/BgLII两限制性内切酶的同尾酶作用进行连接,在pMAL-p2x质粒的MBP(麦芽糖结合蛋白)之后接入了上述5个相同的片段. 此质粒在大肠杆菌E. coli BL21 (DE3)中经1.0 mmol/L IPTG诱导表达出的融合蛋白MBP-Antigen经Amlyose-resin亲和层析柱纯化后免疫BABL/C小鼠,成功获得了能抗人cTnI和抗牛cTnI的抗血清.     

可溶型非融合血管生长抑制因子Kringle 5基因工程菌发酵培养和诱导表达条件的优化

在实验室试管培养条件下优化了基因工程菌E.coli BL21（DE3）pET15b/K5发酵产可溶型非融合血管生长抑制因子Kringle 5的培养基和诱导表达条件。经菌体干重测定和SDS-PAGE检测,确定最佳培养基（g.L-1）为：胰蛋白胨10.0,酵母提取物5.0,NaCl 10.0,葡萄糖6.0,NH4Cl 2.6,NaH2PO45.0,Na2HPO46.0;优化的诱导表达条件为：诱导剂浓度0.01mmol.L-1,诱导时间6h,诱导温度37℃,摇床转速220r.min-1。在优化的培养基和诱导表达条件下,菌体干重为1.8g.L-1,Kringle 5表达量为360mg.L-1,占总蛋白含量的20%,与基础LB培养基相比,Krin-gle 5表达量提高了1.18倍。     

内含肽介导的重组人干扰素α2a的原核表达及其生物学活性

目的原核表达内含肽介导的重组人干扰素α2a(rhIFNα2a)融合蛋白,并检测其生物学活性。方法以质粒pBV220-IFN-α2a为模板PCR扩增rhIFNα2a基因,将其插入原核表达载体pTWIN1的内含肽Ssp DnaB基因下游的多克隆位点,构建重组表达质粒pTWIN1-rhIFNα2a,转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导表达,表达产物进行SDS-PAGE及Western blot分析,并对裂菌上清的生物学活性进行测定。结果双酶切及测序结果显示,融合蛋白基因已克隆入表达载体中;rhIFNα2a蛋白的相对分子质量约44 300,表达量占全菌总蛋白的30%,在裂菌上清中的表达量占目的蛋白的25%,可与小鼠抗hIFNα单克隆抗体特异性结合;裂菌上清中rhIFNα2a蛋白的活性为5.57×107IU/ml,表明该重组蛋白具有良好的IFN抗病毒活性。结论已成功在大肠杆菌BL21(DE3)中表达了具有生物学活性的可溶性重组rhIFNα2a与内含肽Ssp DnaB融合蛋白,为大量生产IFNα2a提供了新的思路。     

结核分枝杆菌Rv0674蛋白的表达及其多克隆抗体的制备

目的在大肠埃希菌(E. coli)中表达结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)Rv0674蛋白,纯化后制备多克隆抗体,并检测抗体效价。方法用PCR技术从MTB H37Rv基因组中扩增Rv0674基因,克隆至p EASYBlunt E1表达载体后,转化入E. coli BL21(DE3)中,用优化后的IPTG诱导表达条件表达Rv0674蛋白,His trap TM HP亲和层析柱纯化目的蛋白;将纯化的蛋白腹腔注射BALB/c小鼠制备多克隆抗体,ELISA和Western blot法检测抗体效价及特异性。结果成功获得了Rv0674序列正确的重组质粒p EASY-E1-Rv0674,挑选出了高表达Rv0674基因的菌株,确定的最适表达条件为1. 0 mmol/L IPTG 28℃诱导表达8 h,获得了相对分子质量约26 500的可溶性蛋白;免疫BALB/c小鼠后,能刺激小鼠产生多克隆抗体,获得的抗血清具有良好的抗原结合特性,且效价大于1∶51 200。结论成功获得了高纯度的Rv0674蛋白,并首次制备出小鼠抗Rv0674蛋白的多克隆抗体,为进一步研究Rv0674蛋白的功能和临床诊断结核病(tuberculosis,TB)的应用奠定了基础。     

应用pET系统表达rhIFN-α2b基因的研究

目的 以构建的pET28a为表达载体,探讨人 IFN-α2b基因在pET系统中的表达。方法 合成引物,通过PCR扩增人 IFN-α2b基因并引入点突变,在不改变天然 IFN-α2b氨基酸序列的前提下,使原 IFN-α2b基因4个大肠杆菌稀有密码子改变为偏爱密码子,在起始密码子后,编码前16个氨基酸的碱基序列均成为大肠杆菌的偏爱密码子。将PCR产物次级克隆人pET28a载体,构建重组表达载pET28a-IFN-α2b。筛选正确的重组表达质粒pET28a-IFN-α2b转入感受态表达菌BL21(DE3)中,IPTG诱导表达,粗提并检测 IFN-α2b活性。结果 重组质粒pET28a-IFN-α2b在宿主菌 BL21(DE3)中表达出的rhIFN-α2b以可溶性蛋白形式存在于粗提上清液中,与原来 pBV889系统表达的干扰素相比,具有更高的生物学活性。结论 应用pET表达系统可表达出具有更高生物学活性的rhIFN-α2b蛋白。