骨髓基质干细胞与激素相关缺血性骨坏死

骨髓基质干细胞(Bone marrow stromal cells,BMSCs)是一种具有组织修复和免疫调节功能的多能干细胞,它主要存在于骨髓中,然而,如今我们发现,在其他的一些组织中也存在它的身影,例如:脂肪组织、肌肉组织和肌腱组织等。通过骨髓穿刺的方法可以很容易的获得骨髓基质干细胞,它在体外有很强的增殖能力,即使没有动物血清和人工生长因子也可以用进行细胞培养。缺血性骨坏死可以由很多病因引起,研究发现,自身免疫性疾病和血液系统疾病治疗应用的激素与缺血性骨坏死的发生具有很大的相关性,但是,激素的应用在一些严重的疾病中往往又是不可避免的,这就需要我们找到一种方法来预防和治疗激素相关缺血性骨坏死。现在,治疗缺血性骨坏死的标准方法是髓芯减压术,但到了疾病晚期的时候,髓芯减压术治疗的效果就已经微乎其微了,由于骨髓基质干细胞所具有的分化潜能、易于获得和增殖的能力,使它可能成为治疗缺血性骨坏死的一种潜在的补充方式。     

酿酒酵母RAVE复合物的155kD亚基Rav1p的克隆及其在大肠杆菌中的表达纯化

以酿酒酵母基因组DNA为模板,根据CenBank上公布的酿酒酵母Ravlp基因(rav1)序列和表达裁体特性设计 特异性引物,PCR扩增得到4 074 bp的DNA片段,将PCR产物和原核表达栽体pET28a(+)同时进行双酶切;双酶切后的PCR产物和表达栽体进行连接,构建成重组质粒pET28a-ravl.再将pET28a-ravl转化到BL21( DE3)感受态细胞中.经IPTG 16℃低温诱导40h表达His-tag融合的Ravlp.诱导后的菌体进行超声波破碎,然后用GE healthcare公司的AKTA蛋白纯化仪和His Trap HP I mL亲和层析柱纯化目的蛋白.SDS-PAGE电泳分析和Western blot分析显示在155 kD有明显的条带,成功实现了Ravlp在大肠杆菌中的表达纯化.     

酿酒酵母rav2基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

RAVE(regulator of the H+-ATPase of the vacuolar and endosomal membranes)复合物由Ravl p,Rav2p和Skplp 3个亚基组成.将酿酒酵母中的rav2基因克隆到表达载体pETDuet-1中,构建重组质粒pETDuet-R2,并转化入大肠杆菌BL21(DE3)中进行表达.通过IPTG诱导,SDS-PAGE分析重组菌在诱导后表达出目的蛋白.目的蛋白经Ni-NTA凝胶纯化后再经质谱进一步验证确定为酿酒酵母的Rav2p蛋白.目前国际上还没有有关Rav2p的结构和性质以及RAVE亚基之间相互关系的研究.重组质粒pETDuet-R2的成功构建以及Rav2p的可溶性表达为研究RAVE亚基之间的相互作用以及V-ATP酶的活性调节机理打下基础.     

子痫前期患者肠道微生物特征及益生菌调节

子痫前期(preeclampsia,PE)是妊娠期高血压疾病(hypertensive disorders of pregnancy,HDP)之一,严重损害母婴健康,影响3%～5%的妊娠。随高通量测序技术的发展和普及,肠道微生物与人类健康和疾病的关系逐渐清晰。PE患者肠道微生物群结构变化与疾病的发生发展密切相关,失调的肠道菌群很可能会成为PE早期诊断的生物标志物或干预的靶点。本文总结了以测序技术为基础获得的正常妊娠女性和PE患者肠道微生物分布规律数据,并提出益生菌调理建议,以期为PE的科学预测、精准干预提供理论支持。     

常压甘油自催化预处理麦草浓醪发酵纤维素乙醇

目前纤维素乙醇成本偏高的根本原因在于没有达到淀粉质乙醇发酵水平的"三高"(高浓度、高转化率和高效率)指标,提高水解糖液浓度和避免发酵抑制物来实现浓醪发酵,是解决问题的关键。文中以常压甘油自催化预处理麦草为底物,尝试采用不同发酵策略,探讨其浓醪发酵产纤维素乙醇的可行性。在优化培养条件(15%底物浓度,加酶量30 FPU/g干底物,温度37℃,接种量10%)下同步糖化发酵72 h,纤维素乙醇产量为31.2 g/L,转化率为73%,发酵效率0.43 g/(L·h);采用半同步(预酶解24 h)糖化发酵72 h,纤维素乙醇浓度达到33.7 g/L,转化率为79%,发酵效率为0.47 g/(L·h),其中(半)同步糖化发酵中90%以上纤维素已被糖化水解用于发酵;采用分批补料式半同步糖化发酵,补料到基质浓度相当于30%,发酵72 h时纤维素乙醇产量达到51.2 g/L,转化率为62%,发酵效率为0.71 g/(L·h)。在所有浓醪发酵中乙酸不足3 g/L,无糠醛和羟甲基糠醛等发酵抑制物。以上结果表明,常压甘油自催化预处理木质纤维素基质适用于纤维素乙醇发酵;分批补料式半同步糖化发酵策略可用来进行浓醪纤维素乙醇发酵;未来工作中提高基质纯度和强化酶解产糖是浓醪纤维素乙醇达到"三高"指标的关键。     

里氏木霉Cel5A基因优化及其在毕赤酵母中的高效表达

内切纤维素酶Cel5A缺乏是限制纤维素酶制剂高效酶解天然纤维素的关键因素。本文尝试构建高效表达里氏木霉Cel5A的毕赤酵母重组菌株以弥补目前Cel5A的天然分泌不足,通过基因密码子偏好性优化里氏木霉Cel5A基因和构建表达载体p PIC9K-eg2,并将其电转入毕赤酵母GS115以构建重组子,利用浓度梯度平板和摇瓶发酵筛选获得一株高产毕赤酵母Pichia pastoris菌株GS115-EGⅡ。重组酶的酶学性质分析显示,该酶分子量50 k Da、最适p H(p H 4.5)略有降低及最适反应温度为60℃,专一性地作用于非结晶纤维素,与天然里氏木霉Cel5A并无明显区别。通过摇瓶发酵的初步优化,该菌摇瓶培养条件:培养温度28℃、起始p H 5.0、接种量2%、每24 h添加甲醇1.5%(V/V)、每24 h添加山梨醇4 g/L及吐温80添加4 g/L,发酵192 h重组酶酶活达到24.0 U/m L。进一步上罐(5 L)发酵180 h,该重组酶Cel5A酶活高达270.9 U/m L,蛋白含量达到4.16 g/L。重组毕赤酵母P.pastoris GS115-EGⅡ是一株适合于外源表达Cel5A的工程菌,该重组酶可替代天然分泌Cel5A适用于当前酶基生物炼制模式下木质纤维素基质高效水解中。     

层理鞭枝藻藻红蓝蛋白α亚基的分离纯化和结晶

藻红蓝蛋白α－亚基具有儿可逆光致变色性质。采用ＤＥＡＥ－纤维素柱层析、Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ－７５凝胶过滤、ＦＰＬＣ－Ｓｕｐｅｒｄｅｘ ７５ ＨＲ １０／３０柱层析等纯化方法,得到了电泳纯的藻红蓝蛋白α－亚基,光化学活性达９３％。在室温、避光条件下,采用悬滴汽相扩散法,得到了两种外形不同的藻红蓝蛋白α－亚基晶体,进一步证实了上述纯化方法的可靠性。     

脯氨酸-4-羟化酶在大肠杆菌中的密码子优化表达及对反式-4-羟脯氨酸生物合成的作用

为了使脯氨酸-4-羟化酶基因在重组大肠杆菌中得到高表达,通过调整大肠杆菌密码子偏好性以及mRNA二级结构,使得脯氨酸-4-羟化酶基因得到优化。将优化后的脯氨酸-4-羟化酶基因插入含有色氨酸串联启动子的p UC19质粒,构建重组质粒p UC19-ptrp2-Hyp,并导入大肠杆菌BL21(DE3)中。在摇瓶水平,重组菌以L-脯氨酸为底物发酵8 h,可积累(0.492±0.034)g/L的反式-4-羟脯氨酸。在发酵罐水平,通过补料分批发酵来提高反式-4-羟脯氨酸的产量,当补糖速率为18 g/h时,反式-4-羟脯氨酸的产量高达42.5 g/L,反式-4-羟脯氨酸产率为0.966 g/(L·h)。     

嗜热棉毛菌木糖苷酶Xyl43基因优化及其在毕赤酵母中高效表达

【目的】通过外源表达手段构建重组毕赤酵母实现木糖苷酶的高效表达。【方法】基于毕赤酵母密码子偏好性优化嗜热棉毛菌β-木糖苷酶(Xyl43)基因密码子,将其导入毕赤酵母GS115中实现分泌表达,并对重组木糖苷酶酶学性质进行分析。通过单因素实验优化高产菌株的摇瓶发酵条件,并在5 L发酵罐中进行扩大培养。【结果】Xyl43基因优化后的序列中222个碱基发生改变,G+C含量由52.8%降低到44.6%,序列一致性为78.17%;将构建的表达载体p PIC9K-Opt Xyl43电击转入毕赤酵母中,利用平板初筛和摇瓶复筛获得一株高效表达重组菌(命名为P.pastoris GS115-Xyl43);其所产重组木糖苷酶大小为51.5 k D,动力学参数Km为2.93 mmol/L、Vmax为157.9μmol/(min·mg),最适反应温度55°C,最适p H 7.0,在p H 6.0-9.5条件下具有良好的稳定性;摇瓶优化结果表明:培养基初始p H 6.0、甲醇补加浓度1.0%、培养温度28°C、摇床转速250 r/min为最佳产酶条件,在此条件下发酵144 h胞外酶活达到42 U/m L(蛋白含量0.54 g/L);5 L发酵罐放大培养,发酵156 h(甲醇诱导96 h),木糖苷酶酶活为222.2 U/m L,蛋白含量2.36 g/L,较摇瓶提高了4.3倍。【结论】木糖苷酶在毕赤酵母中实现了高效表达,具有较好的工业化应用前景。