利用融合蛋白EDDIE在大肠杆菌中高效表达抗菌肽Cecropin AD

本研究采用猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)定点突变外壳蛋白(EDDIE)为融合蛋白,对抗菌肽Cecropin AD(CAD)基因进行了高效融合表达,获得了有抗菌活性的抗菌肽CAD。首先采用重叠PCR基因合成技术将编码抗菌肽的CAD基因与猪瘟病毒定点突变外壳蛋白EDDIE编码基因合成为e-cad融合基因,接着将融合基因e-cad采用定点同源重组的方法连接到载体pET30a上,构建成pETED表达载体,然后转化大肠杆菌BL21(DE3)表达,表达的融合蛋白在大肠杆菌中主要以包涵体形式存在,表达量占菌体总蛋白的40%以上。蛋白质在体外复性,融合蛋白中EDDIE自我剪切,产生抗菌肽CAD。抑菌试验表明抗菌肽CAD能有效地抑制大肠杆菌和藤黄八叠球菌的生长,并且对酵母菌的生长也有微弱地抑制作用。以EDDIE为融合蛋白是在大肠杆菌中高效表达抗菌肽的一种好方法。     

迟眼蕈蚊抗菌肽BhSGAMP-1-S在大肠杆菌中的优化表达及其活性分析(英文)

【目的】BhSGAMP-1 是迟眼蕈蚊唾液腺抗菌肽,为了能够更好的了解其分子特性,我们将其表达、纯化并进行了活性测定。【方法】依据大肠杆菌稀有密码子设计并合成了抗菌肽基因 BhSGAMP-1-S,以 pMAL-c2X 作为表达载体在大肠杆菌 TB1 中进行融合表达,融合蛋白通过麦芽糖亲和层析柱进行纯化,获得的融合蛋白经肠激酶切割后,混合物通过分子筛凝胶层析和反相高效液相色谱来获得单体重组抗菌肽 BhSGAMP-1-S,对获得的抗菌肽进行活性测定。【结果】在最优的表达条件下融合蛋白以可溶的形式表达,100 mL 诱导菌液经多步纯化后可得 0. 38 mg 的重组抗菌肽 BhSGAMP-1-S,抑菌活性测定表明所获得的抗菌肽对部分测试革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌和真菌有较强的抑菌活性。【结论】本研究第一次成功的在大肠杆菌中诱导表达了修饰合成的抗菌肽 BhSGAMP-1-S,纯化后的抗菌肽具有很好的抑菌活性,这为进一步研究和应用奠定了基础。     

抗菌肽CM4与人可溶性B淋巴细胞因子hsBAFF在大肠杆菌中的融合表达

为进一步探讨抗菌肽CM4的原核表达及其生物学功能,本实验研究了抗菌肽CM4与人可溶性B淋巴细胞刺激因子hsBAFF的融合表达及抗菌肽CM4的生物学活性。运用PCR把B淋巴细胞因子hsBAFF和家蚕抗菌肽CM4进行基因融合,构建了融合表达载体pET28a (+)/CM4-hsBAFF,并在大肠杆菌中获得高可溶性表达的融合靶蛋白,且存在于超声破碎后的上清,经分子筛Sephadex G-75纯化后的重组融合蛋白用SDS-PAGE和Western blot分析鉴定.SDS-PAGE分析表明：可以通过分子筛一步纯化得到融合蛋白,该重组融合蛋白的分子量约22.0 KDa。Western blot结果显示该重组蛋白能与鼠抗人hsBAFF的抗体发生特异性反应.运用基因工程的方法获得CM4-hsBAFF重组融合蛋白,并具有很好的抑菌生物学活性。     

抗菌肽PekⅡ基因在大肠杆菌中的融合表达及初步纯化

目的：研究抗菌肽PekⅡ基因在大肠杆菌中的融合表达并初步纯化。方法：根据大肠杆菌密码子的偏好性,人工设计并合成2段核苷酸序列,退火获得PekⅡ基因;将此基因克隆到原核表达载体pGEX-4T-2中,构建成抗菌肽基因PekⅡ融合表达载体pGEX-PekⅡ,转化至大肠杆菌BL21中,用IPTG进行诱导。取超声破碎后的上清经Glutathione SepharoseTM4亲和层析得到纯化融合蛋白。结果：PCR和测序表明已获得正确PekⅡ编码基因,SDS-PAGE显示29kD处有特异性的蛋白条带出现,纯化得到的GST-PekⅡ经MALDI-TOFMS分析得出其相对分子质量为29553．03。结论：抗菌肽PekⅡ基因在大肠杆菌中的融合表达获得成功,初步纯化得到纯品。     

棘胸蛙抗菌肽Spinosan-C的串联表达与活性检测

为克服抗菌肽易被蛋白酶降解及对宿主大肠杆菌的杀伤作用,并进一步提高大肠杆菌系统的表达能力,以棘胸蛙Paa spinosa抗菌肽Spinosan-C为研究对象,按照大肠杆菌密码子利用频率进行密码子优化,设计合成8拷贝的串联8×Spinosan-C基因,将合成的串联基因克隆到大肠杆菌表达载体p ET-28a,利用大肠杆菌感受态细胞Rosetta进行原核表达,获得高效表达的串联8×Spinosan-C重组蛋白,用甲酸专一性切割得到抗菌肽Spinosan-C单体。体外抑菌试验表明,切割后的抗菌肽Spinosan-C单体对测试菌生长具有抑制作用,为蛙类抗菌肽的规模化制备提供了参考。     

菌丝霉素MP1106融合蛋白的复性及纯化方法

旨在建立高效、快捷的菌丝霉素衍生物MP1106大肠杆菌表达系统。通过基因融合的方式构建生物表面活性剂-菌丝霉素衍生物(DAMP_4-MP1106)融合蛋白表达载体,在大肠杆菌中进行表达;并对目的蛋白MP1106进行分离纯化和分子内二硫键鉴定。结果显示,融合蛋白DAMP_4-MP1106在大肠杆菌中以包涵体的形式成功表达,表达产物在变性条件下经Ni~(2+)-NTA亲和层析纯化;经检测分析,摇瓶中DAMP_4-MP1106的发酵产量为118 mg/L,纯度为94.7%;采用96孔板筛选并建立复性方法,获得水溶性融合蛋白DAMP_4-MP1106;并经TEV蛋白酶酶切以及二次Ni~(2+)-NTA亲和层析纯化,可获得纯度为99%的抗菌肽MP1106 18mg/L,回收率达到了38.4%。通过简捷方法快速鉴定分子内的二硫键,初步证实了抗菌肽MP1106完成了分子内结构正确折叠。建立了高效快捷的菌丝霉素大肠杆菌表达系统。     

家蝇抗菌肽diptericin基因在大肠杆菌中的表达

为了实现原核表达的途径高效获取抗菌肽蛋白,以RT-PCR的方法反转录合成家蝇的抗菌肽diptericin基因,并克隆至p GEX-4T-1载体上,转化至大肠杆菌BL21宿主菌进行表达。测序结果显示,RT-PCR克隆到长345 bp的家蝇diptericin基因,重组菌经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导后,通过SDS-PAGE电泳和Western-blot检测到目的蛋白的融合表达,结果表明带有GST标签的融合蛋白大小约为37 k D,并且通过GST纯化柱纯化得到了目的蛋白。     

肽聚糖识别蛋白PGRP-SC在家蝇肠道免疫中的功能分析

【目的】探究家蝇Musca domestica幼虫肽聚糖识别蛋白PGRP-SC在应对肠道入侵细菌中的作用。【方法】通过投喂表达Md PGRP-SC dsRNA的宿主大肠杆菌Escherichia coli干扰家蝇初孵幼虫Md PGRP-SC基因表达,并利用q PCR技术检测干扰效果;在荧光显微镜下观察干扰后试虫肠道内表达绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的大肠杆菌存活情况,同时通过比色法检测干扰后试虫肠道组织内的H2O2含量,利用q PCR检测试虫肠道内抗菌肽基因的表达情况。【结果】q PCR结果显示,投喂干扰24 h后家蝇幼虫体内Md PGRP-SC基因的相对表达量显著降低。对PGRP-SC干扰组和GFP对照组试虫投喂表达GFP的大肠杆菌,30 min后干扰组家蝇肠道内荧光亮度弱于GFP对照组。同时,干扰组试虫肠道内H2O2含量与空白对照或GFP对照组相比均没有显著差异,而干扰组中抗菌肽表达水平显著高于GFP对照组。【结论】Md PGRP-SC在控制家蝇幼虫肠道免疫敏感程度中起作用。     

结核杆菌DnaA蛋白在耻垢分枝杆菌中的同源表达

目的：在耻垢分枝杆菌中表达重组结核杆菌DnaA蛋白并对表达产物进行鉴定。方法：用PCR的方法扩增结核杆菌dnaA基因并克隆至表达载体pMF406中,构建重组大肠杆菌-分枝杆菌穿梭质粒pMF-dnaA。经双酶切及测序鉴定后,用电转化的方法将重组质粒转至耻垢分枝杆菌mc2155中。用0.02%乙酰胺诱导重组耻垢分枝杆菌,对表达产物进行SDS-PAGE和Western blotting检测和鉴定。结果：重组耻垢分枝杆菌构建成功,SDS-PAGE及Western blotting结果显示该重组耻垢杆菌可以实现结核杆菌DnaA蛋白的同源高效表达。结论：结核杆菌DnaA蛋白的同源表达为结核杆菌DNA复制机制的研究奠定了基础。     

嗜水气单胞菌十一碳焦磷酸合成酶XreF的原核表达及分离纯化

目的:构建嗜水气单胞菌十一碳焦磷酸合成酶XreF基因的原核表达载体,转入大肠杆菌诱导表达高活性的XreF蛋白。方法:从嗜水气单胞菌中提取基因组DNA,以基因组DNA为模板进行PCR扩增,构建pPROEX-HTaXreF重组载体,转入大肠杆菌BL21(DE3)表达目的蛋白;用镍离子亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤层析分离纯化目的蛋白XreF;用分析型凝胶过滤柱检测XreF的聚集状态。结果:构建了重组载体pPROEX-HTa-XreF,测序结果与XerF基因编码序列一致;XreF蛋白在大肠杆菌中经IPTG诱导高效表达,纯化获得高浓度(17.5 mg/mL)、高纯度(96%以上)的XreF蛋白;分析型凝胶过滤结果显示,XreF在溶液中为单体,在镁离子存在的情况下为二聚体。结论:获得并纯化了在大肠杆菌中高效表达的嗜水气单胞菌XreF,镁离子可诱导XreF在溶液中由单体向二聚体转化。     

Shallow Boomerang-shaped Influenza Hemagglutinin G13A Mutant Structure Promotes Leaky Membrane Fusion

Our previous studies showed that an angled boomerang-shaped structure of the influenza hemagglutinin (HA) fusion domain is critical for virus entry into host cells by membrane fusion. Because the acute angle of ∼105° of the wild-type fusion domain promotes efficient non-leaky membrane fusion, we asked whether different angles would still support fusion and thus facilitate virus entry. Here, we show that the G13A fusion domain mutant produces a new leaky fusion phenotype. The mutant fusion domain structure was solved by NMR spectroscopy in a lipid environment at fusion pH. The mutant adopted a boomerang structure similar to that of wild type but with a shallower kink angle of ∼150°. G13A perturbed the structure of model membranes to a lesser degree than wild type but to a greater degree than non-fusogenic fusion domain mutants. The strength of G13A binding to lipid bilayers was also intermediate between that of wild type and non-fusogenic mutants. These membrane interactions provide a clear link between structure and function of influenza fusion domains: an acute angle is required to promote clean non-leaky fusion suitable for virus entry presumably by interaction of the fusion domain with the transmembrane domain deep in the lipid bilayer. A shallower angle perturbs the bilayer of the target membrane so that it becomes leaky and unable to form a clean fusion pore. Mutants with no fixed boomerang angle interacted with bilayers weakly and did not promote any fusion or membrane perturbation.     

富亮氨酸重复超家族新成员LRRC4的IgC2结构域蛋白的原核表达和纯化

富亮氨酸重复超家族新成员LRRC4基因是新克隆的脑瘤相关基因,采用多聚酶链式反应（PCR）方法获得长约500bp含IgC2结构域的DNA序列,扩增产物克隆至pGEX-4T-2质粒中,构建GST融合表达质粒,在大肠杆菌中诱导表达融合蛋白,经包涵体沉淀,溶解,Glutathione-Sepharose亲和层析纯化获得融合蛋白,并以Western blot鉴定证实,通过IgC2结构域蛋白的纯化分离该结构域,为进一步研究该结构域及LRRC4基因的结构和功能奠定了基础。     

炭疽毒素保护性抗原第四结构域在大肠杆菌中的可溶性表达

人工优化设计并合成炭疽毒素保护性抗原第四结构域基因,并与噬菌体gⅢ蛋白N端结构域基因融合,在大肠杆菌中可溶性表达融合蛋白。结果表明合成了炭疽毒素保护性抗原第四结构域基因,并在大肠杆菌中获得了高效可溶性融合表达,可溶性表达产物占细菌总蛋白量的36％左右;经亲和层析纯化获得了重组蛋白;Western印迹分析表明,表达产物能与His单抗（重组蛋白羧基端带有6xHis）发生特异性结合反应。以上结果表明获得了炭疽毒素保护性抗原第四结构域,为利用人抗体库进行筛选抗炭疽毒素的人源性中和抗体奠定了基础。     

颗粒裂解肽G13结构域在大肠杆菌中的高效融合表达

为高效表达颗粒裂解肽G13结构域并避免G13对宿主菌的毒性, 将人工合成的编码G13的基因片段, PCR扩增后克隆于原核表达载体pThioHisA中, 构建了重组表达载体pThioHisA-G13, 将其转化于大肠杆菌BL21(DE3)中, 经IPTG诱导表达融合蛋白Trx-G13, 表达产物以包涵体的形式存在, 其表达量约占细菌总蛋白的58%。包涵体蛋白经 8 mol/L尿素溶解后, 再经CNBr切割, 阳离子交换层析, 得到纯化的重组G13结构域。琼脂糖扩散法检测表明重组G13结构域多肽具有抗菌活性。     

水稻小G蛋白OsPra2基因的克隆及功能分析

利用micro array 技术对水稻幼苗在营养胁迫条件下根部基因表达的研究中发现: 一个与豌豆Pra2(小G蛋白)基因有同源性的基因的RNA水平在营养胁迫后再补充营养时, 表达量下降。用RT-PCR和PCR方法分别获得该基因的cDNA克隆—OsPra2和该基因翻译起始位点上游1 kb的启动子序列。OsPra2基因编码的蛋白质具有结合GTP/GDP的4个保守结构域和构成小G蛋白Rab家族的特有的结构域。该基因cDNA与GST蛋白基因融合表达载体在洋葱表皮细胞中的瞬间表达结果显示该蛋白定位在在细胞膜和细胞核上, OsPra2基因启动子与GUS报告基因融合表达转基因水稻显示该基因启动子驱动GUS在胚芽鞘和根中表达, 35S启动子驱动OsPra2基因过表达转基因水稻与野生水稻株型相比明显矮化, 类似BR缺陷型植物株型。本实验还对OsPra2和P450蛋白的相互作用及在BR代谢途径中的可能作用进行了分析。     

Vsig4 和免疫球蛋白Fc段融合蛋白的真核表达纯化

目的:本项目将通过构建中国仓鼠卵巢细胞(Chinese hamster ovary,CHO)真核表达系统获取小鼠Vsig4膜外端和免疫球蛋白Ig G3a-Fc段的融合蛋白,鉴定Vsig4-Fc和Vsig4纳米抗体的相互作用。方法:采用重合延伸PCR法融合小鼠Ig G3a-Fc和Vsig4胞外段的基因序列,将该融合基因插入真核表达载体中并转染CHO细胞。Western blotting鉴定转染细胞上清中的目标蛋白,通过连续两次亚克隆筛选,获得高表达小鼠Vsig4-Fc融合蛋白的单克隆,之后大量培养增殖转染细胞并收集细胞培养上清,选择Protein A柱纯化方法纯化Vsig4-Fc蛋白,最后经ELISA法鉴定Vsig4-Fc和纳米抗体的结合能力。结果:在CHO细胞中成功构建了小鼠Vsig4-Fc真核表达稳转系,并且在真核表达体系中获得可表达15 mg/L的双分子结构Vsig4-Fc的稳定转染细胞系。经鉴定小鼠Vsig4-Fc融合蛋白能与Vsig4纳米抗体结合。结论:重合延伸PCR法使得Vsig4和Fc基因片段的融合更为高效,两次亚克隆筛选优势细胞系大幅提高了真核蛋白的表达量,为进一步研究Vsig4的生物学功能奠定重要基础。     

PTD-NPY融合基因的克隆及其在毕赤酵母中的分泌表达

应用重叠延伸PCR方法扩增HIV-1 TAT蛋白转导结构域(PTD)与鼠源神经肽Y(NPY)的融合基因,克隆目的片段并插入酵母表达载体pPICZαA,构建成重组表达质粒pPICZα-PTD-NPY.PCR和酶切鉴定及测序正确后,经限制性内切酶Sac Ⅰ线性化重组表达质粒并通过电转化整合到巴斯德毕赤酵母菌GS115的染色体基因组中.阳性重组酵母菌用含1%甲醇的培养基诱导其分泌表达.经过120 h的诱导,取上清浓缩除盐后进行SDS-PAGE电泳,表明该系统成功表达了PTD-NPY融合蛋白,Western blotting实验证实表达产物具有特异性.获得真核表达的PTD-NPY融合蛋白,为下一步的应用研究提供了物质基础.     

hTNFRII-Fc融合基因的克隆及在CHO细胞中的表达

构建人肿瘤坏死因子受体II胞外区（TNFRII）和人免疫球蛋白（IgG1）Fc段的融合基因真核表达载体,并在中国仓鼠卵巢细胞（CHO）中表达融合蛋白hTNFRII-Fc。用全合成重叠延伸PCR方法克隆TNFRII胞外区的基因片段,再与（IgG1）Fc段拼接起来形成hTNFRII-Fc融合基因,经HindIII、EcoRI双酶切后插入至pEE14中构建pEE14-TNFRII-Fc真核表达载体,脂质体转染至CHO细胞中进行表达及鉴定。ELISA检测到转染hTNFRII-Fc基因的CHO细胞培养上清中含有hTNFRII-Fc蛋白,SDS-PAGE与Western-blot鉴定证实其为hTNFRII-Fc蛋白,为进一步研究该融合蛋白在CHO细胞稳定表达及应用于类风湿关节炎等自身免疫性疾病临床治疗奠定了一定的研究基础。     

人CS1-Fc融合蛋白的真核表达、蛋白纯化及生物学效应鉴定

人信号淋巴细胞激活分子F7 (SLAMF7/CS1)是一种细胞表面糖蛋白,在多发性骨髓瘤细胞中高度表达。已有研究表明CS1是多发性骨髓瘤较为灵敏且特异的生物标志物。CAR-T细胞免疫疗法是治疗多发性骨髓瘤的新方法,其中CS1 CAR-T细胞免疫疗法针对复发性难治性多发性骨髓瘤有较好的疗效。为了检测CS1 CAR-T细胞上CS1CAR的表达效率和探寻CAR-T细胞免疫疗法的辅助手段,文中制备了一种CS1-Fc融合蛋白。首先利用PCR技术从已有质粒中扩增得到CS1的胞外段序列,再通过重叠延伸PCR与人IgG1-Fc段相连。将重组片段连接至pMH3真核表达载体上,经酶切鉴定和DNA测序后,将重组质粒pMH3-CS1-Fc-his转染至中国仓鼠卵巢细胞(CHO-S)。经G418加压筛选和流式细胞术鉴定,证实CS1-Fc融合蛋白在CHO-S细胞中获得了表达。利用镍柱对CS1-Fc融合蛋白进行纯化,经Western blotting鉴定,融合蛋白的分子量约为70 kDa。流式细胞术和细胞计数分析结果显示,CS1-Fc融合蛋白能有效检测CS1 CAR的表达效率,证实了CS1-Fc融合蛋白对CS1 CAR-T细胞具有活化、促增殖及促分泌细胞因子的作用。本研究结果为多发性骨髓瘤细胞免疫治疗CAR-T细胞的体外检测和效能强化奠定了实验基础。     

Identification of the 48-kDa G11 protein from guinea pig testes as sperad

A protein found specifically in the membrane of spermatozoa called G11 has been implicated in sperm-egg binding and fusion. This study describes purification and identification of the G11 antigen. The G11 protein was purified using anion exchange chromatography, immunoaffinity chromatography and preparative SDS-PAGE and was subjected to amino acid microsequencing by tandem mass spectrometry. Internal amino acid sequence data derived from the 48-kDa G11 protein revealed that G11 is the recently discovered guinea pig sperm protein, sperad. Sperad is a transmembrane protein present in the periacrosomal plasma membrane of guinea pig sperm. The cytoplasmic domain of sperad was amplified from a guinea pig testes cDNA expression library by polymerase chain reaction and cloned into a prokaryotic gene expression vector, pGEX-2T. The recombinant glutathione S-transferase fusion protein was immunoblotted with monoclonal antibody G11. The results obtained from this study confirmed the monoclonal antibody G11 epitope location on the cytoplasmic domain of sperad.