Intein介导的重组昆虫毒素BmK IT在大肠杆菌中的可溶性表达、纯化及活性分析

为获得重组蝎昆虫毒素BmK IT,通过PCR方法在BmK IT基因的3′端融合了编码6个组氨酸残基的核苷酸序列,将其插入原核表达载体pTWIN1的内含肽 Ssp DnaB Intein基因下游的多克隆位点（MCS）。将获得的表达质粒转化大肠杆菌BL21（DE3）中,用IPTG诱导融合蛋白表达。用Ni-NTA亲和层析柱从菌体裂解液中纯化了CBD-Intein-BmK IT^his6融合蛋白,并在柱上诱导Intein自剪切,成功去除融合子CBD-Intein。通过Superdex 75凝胶过滤层析获得了纯度达95%以上的BmK IT^his6蛋白,该蛋白不仅具有正确的二级结构而且有生物活性。     

Intein介导的重组昆虫毒素BmK IT在大肠杆菌中的可溶性表达、纯化及活性分析

为获得重组蝎昆虫毒素BmKIT,通过PCR方法在BmKIT基因的3′端融合了编码6个组氨酸残基的核苷酸序列,将其插入原核表达载体pTWIN1的内含肽Ssp DnaB Intein基因下游的多克隆位点(MCS)。将获得的表达质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)中,用IPTG诱导融合蛋白表达。用Ni-NTA亲和层析柱从菌体裂解液中纯化了CBD-Intein-BmK IThis6融合蛋白,并在柱上诱导Intein自剪切,成功去除融合子CBD-Intein。通过Superdex75凝胶过滤层析获得了纯度达95%以上的BmK IThis6蛋白,该蛋白不仅具有正确的二级结构而且有生物活性。     

一株MAs (III)脱甲基菌株的分离及功能基因的研究

[目的] 分离并鉴定三价单甲基砷（MAs （III））脱甲基菌株,对MAs （III）脱甲基菌FJ-6中arsI基因进行克隆表达,并对arsI基因表达蛋白进行功能鉴定。[方法] 利用富集培养的方法分离MAs （III）脱甲基菌株,并通过形态学、生理生化特征和16S rDNA基因进化分析进行鉴定;HPLC-ICP-MS鉴定菌株转化MAs （III）的产物为三价砷（As （III））,对菌株FJ-6的基因组进行生物信息学分析,寻找潜在的MAs （III）脱甲基酶编码基因,通过PCR扩增获得arsI全长基因,构建重组质粒pET29a-arsI,转化大肠杆菌BL21（DE3）菌株进行异源表达,通过Ni²⁺-NTA亲和层析柱纯化异源表达的蛋白,以MAs （III）为反应底物,检测MAs （III）脱甲基酶ArsI的酶学特性。通过实时定量PCR观察arsI的表达类型。[结果] Bacillus aryabhattai FJ-6在12 h内能将1 μmol/L MAs （III）完全转化为As （III）。克隆得到MAs （III）脱甲基酶表达基因arsI,构建了pET29a-arsI重组质粒并进行了表达,ArsI蛋白分子量为17.4 kDa。ArsI纯化蛋白具有较高的MAs （III）脱甲基酶的活性;荧光定量PCR实验结果表明arsI受砷诱导表达。[结论] 明确了ArsI蛋白具有MAs （III）脱甲基酶活性。     

茶树CsASMT基因的克隆和表达分析

该研究在茶树转录组测序的基础上,以茶树品种‘舒茶早’为试验材料,采用SMART^TM RACE技术,克隆了茶树褪黑素合成途径中关键限速酶N 乙酰基 5 羟色胺甲基转移酶基因（^CsASMT）的cDNA全长序列。^CsASMT基因序列全长1 282 bp,其中包含1 065 bp完整开放阅读框（ORF）,编码354个氨基酸,预测等电点5.37,蛋白分子量38.98 kD。系统进化分析表明,CsASMT与珠美海棠（Malus zumi）ASMT9的亲缘关系最近。将目的基因分别与pET 32a(+)和pMal c2X载体重组,然后再转化入原核表达菌株BL21(DE3)中,pET 32a（+）/CsASMT在28 ℃用0.5 mg/mL IPTG诱导6 h后,以包涵体蛋白的形式表达,而pMal c2X/CsASMT经诱导后在上清中可获得分子量为79 kD大量可溶性融合蛋白。实时定量 PCR 分析表明,茶尺蠖取食抑制CsASMT基因表达;褪黑素、ABA、MeJA和SA均能够诱导CsASMT基因显著上调表达。该研究结果为N 乙酰基 5 羟色胺甲基转移酶功能研究奠定了一定的基础。     

水稻rab5B基因在大肠杆菌中的表达、纯化和GTP结合分析

Rab5B类蛋白因为其编码产物的N端具有特殊结构而被认为是一类特殊的蛋白质.水稻rab5B基因Osrab5B是这类蛋白质基因在单子叶植物中的首例发现.将Osrab5B基因的编码序列按正确读码框重组到具有谷胱甘肽硫转移酶（glutathione S-transferase, GST）融合标签的pGEX-4T1表达载体中,转化大肠杆菌,获得了稳定表达目标融合蛋白的菌株,经GSTrap^TM柱纯化,获得了纯化的目标融合蛋白.GTP结合试验表明,在原核细胞中表达出的GST-OsRab5B融合蛋白具有体外结合GTP的能力.     

人心肌肌钙蛋白I-C融合蛋白在大肠杆菌中的可溶性表达及纯化

提取人心肌组织总RNA,RT-PCR扩增出人心肌肌钙蛋白I（cardiac troponin I,cTnI）和肌钙蛋白C（TnC）基因,利用人工合成的可编码19个中性氨基酸残基为主的DNA序列（Linker）,将cTnI和TnC基因连接,插入到质粒pET15b中,将鉴定正确的重组pET15b质粒转化入大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中,用异丙基-β-D–硫代半乳糖苷（IPTG）诱导蛋白质表达.结果在大肠杆菌中成功实现了全长cTnI-C融合蛋白（cTnI-linker-TnC）的稳定可溶性高表达,在摇瓶中表达量可达21 mg/L.利用目的蛋白N端的组氨酸“标签”（His-tag）,经一步Ni²⁺-Sepharose柱亲和层析纯化,得到了聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)纯蛋白质.经初步研究,cTnI-C具有较好的免疫原性和稳定性,有望成为cTnI测定系统可溯源的候选参考物质,推进cTnI检测的标准化进程.     

盐穗木病程相关蛋白HcPR10抗血清的制备及鉴定

病程相关蛋白(PRs)在植物抗病抗逆过程中发挥重要作用。盐穗木病程相关蛋白基因HcPR10(GenBank:KF673356)来自盐穗木(Halostachys capsica)在600 mmol·L^-1 NaCl胁迫下的盐抑制差减文库。为探究盐穗木病程相关蛋白HcPR10发挥生物学功能的机制,该研究通过体外表达和纯化HcPR10重组蛋白制备特异性的HcPR10多克隆抗体。并采用双酶切构建原核重组表达载体pET28a-HcPR10,转化至大肠杆菌(Escherichia coli)BL21诱导表达,通过正交分析优化重组蛋白可溶性诱导表达的条件,利用Ni-NTA亲和层析柱纯化融合蛋白,免疫BALB/c小鼠制备多克隆抗体,基于纯化获得的His-HcPR10重组蛋白和转HcPR10拟南芥总蛋白,分别利用ELISA和Western Blotting检测抗血清效价和特异性。结果表明:成功构建重组表达载体pET28a-HcPR10; 正交结果显示诱导温度27 ℃,诱导转速200 r·min^-1,IPTG浓度0.7 mmol·L^-1,诱导时间6 h条件下可诱导表达大量可溶性目的蛋白; ELISA检测抗HcPR10血清效价达1:243 000,Western Blotting印迹结果显示制备的抗血清可以与重组蛋白和转基因拟南芥(Arabidopsis thaliana)中异源表达的HcPR10蛋白特异性结合。该研究获得了效价高、特异性强的盐穗木病程相关蛋白HcPR10抗血清,为进一步研究HcPR10的亚细胞定位及生物学功能奠定了基础。     

基于烟草脆裂病毒构建同时表达2种外源蛋白的载体及其应用

目的 构建在整个寄主植物中能同时表达两个非融合蛋白的病毒载体。方法 以烟草脆裂病毒（tobacco rattle virus，TRV）基因组RNA2的农杆菌侵染性克隆pYL156为材料，缺失TRV RNA2的2b基因5"端279 bp并将其起始密码子ATG改变为AGG、同时引入豌豆早枯病毒（pea early-browning virus，PEBV）外壳蛋白（coat protein，cp）基因启动子，获得pTRV2e²载体；在pTRV2e²载体的2b和PEBV的cp启动子下游插入不同的外源基因，测定病毒TRVe²表达外源蛋白的能力、携带外源基因后重组病毒的稳定性以及分析蛋白质的生物学功能。结果 病毒TRVe²能快速同时表达2个非融合的外源蛋白，且至少能表达70 ku外源蛋白，且该病毒携带~2.0 kb外源基因能稳定存活于寄主植物中；病毒TRVe²可用于分析蛋白质的生物学功能以及2个蛋白质间的相互作用。结论 本文构建的重组病毒TRVe²为快速有效地表达2个外源蛋白以及分析2个蛋白质间的相互作用提供技术工具。     

矮牵牛PhTPS5基因的克隆与表达分析

海藻糖 6 磷酸合成酶（Trehalose 6 phosphate synthase）基因TPS是海藻糖生物合成途径中的关键基因之一。该研究从矮牵牛 (Petunia hybrida)中分离了TPS5的同源基因PhTPS5。该基因开放阅读框（ORF）为2 595 bp,编码864个氨基酸。推测PhTPS5蛋白的分子式为C⁴³⁶³H⁶⁸²⁵N¹¹⁷³O¹²⁸⁹S³⁷。组织特异性表达分析显示：PhTPS5基因在根中表达量最高,叶片中的表达量最低;去顶6 h能够显著促进PhTPS5基因的表达,但24 h后表达量明显下降;去顶后施加生长素则能够有效抑制去顶对PhTPS5基因表达的调节;施加细胞分裂素6 h后PhTPS5基因的表达水平显著上调,但随着处理时间的增加,其表达水平有所下降。该研究为进一步揭示TPS途径在矮牵牛分枝发育中的调控机制奠定了理论基础。     

NtMTP1基因过表达对增强烟草Zn胁迫耐受性的研究

该研究采用实时荧光定量PCR（qRT PCR）技术,对烟草金属耐受蛋白1（MTP1）基因（NtMTP1）在烟草不同组织以及不同质量浓度ZnSO4处理下的表达进行了分析;利用农杆菌介导法,将NtMTP1基因植物过表达载体pBI121 35S∶∶MTP1转化野生型烟草,筛选得到NtMTP1基因过表达的转基因烟草植株,并进行不同质量浓度ZnSO₄处理,检测NtMTP1基因过表达对烟草Zn胁迫耐受性的影响。结果表明：NtMTP1基因在烟草中呈现组织特异性表达,主要在花与叶中表达;NtMTP1基因的表达受到Zn²⁺诱导,在400 μmol/L ZnSO₄处理后,表达量达到最高,为对照组的3.81倍;3株转基因烟草植株中NtMTP1基因表达量分别为野生型的10.42、7.61和11.84倍,与野生型相比,过表达植株对Zn胁迫的耐受性显著增强。研究结果为阐明NtMTP1基因在烟草体内Zn²⁺转运过程中的生物学功能提供了重要依据。     

DNA错配修复基因mutS的高效表达及表达产物活性鉴定

将DNA错配修复基因mutS（2.56kb）克隆于分泌型原核表达载体pET32a（+）上,以N端融合6个组氨酸的形式在E.coliAD494(DE3) 中进行了IPTG诱导表达。SDSPAGE分析证实有一与预期分子量相应的诱导表达条带,其表达量占全菌蛋白质的35％左右,且表达蛋白以可溶形式存在。利用固定化金属离子（Ni²⁺）配体亲和层析柱纯化目的蛋白,其纯度为90％以上。与含有错配碱基DNA双链的结合反应证明该蛋白具有特异性识别、结合含有错配碱基DNA双链的生物活性。     

烟粉虱内共生菌groEL基因的原核表达条件研究

为了获得较多的G roEL蛋白,深入研究其性质,对烟粉虱内共生菌groEL基因表达的条件进行了研究。结果表明:诱导groEL基因原核表达的最佳IPTG浓度为100μmol/L;在35℃诱导培养,能够获得较高的蛋白表达量;最佳诱导培养时间为4~5h;最佳诱导培养的初始pH值为8.0;在振荡转速为120 r/m in、诱导培养时间为4~5h时,增大接种量,有利于原核基因的表达;添加少量的NH₄⁺有利于提高groEL基因原核表     

大鼠Shh-N融合蛋白的表达、纯化及功能研究

为了获得重组Sonic hedgehog N端蛋白（Shh-N）并研究其功能,应用PCR技术扩增Shh-N cDNA,然后克隆至原核表达质粒中,转化E.coli后获得表达菌株, 经1 mmol/L IPTG诱导高效表达出带有His-tag的融合蛋白,其中大部分为可溶性蛋白,少量为包涵体.用His-tag特异性结合树脂纯化可溶性融合蛋白,经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定为单一区带,凝胶自动扫描分析表明,Shh-N的纯度达85%以上.纯化后的Shh-N在成纤维生长因子8(FGF₈)的协同作用下,能诱导神经前体细胞（NPC）向酪氨酸羟化酶阳性神经元（TH⁺）发育.在此基础上可以诱导不同类型的人类干细胞定向分化为多巴胺(DA)神经元,从而为临床治疗帕金森病（PD）提供充足的供体细胞.     

不结球白菜金属硫蛋白基因的克隆及表达分析

通过RACE技术,从不结球白菜抗病品种‘苏州青’叶片克隆到金属硫蛋白(metallothionein)基因的全长cDNA序列(BcMT2)。序列分析结果表明,BcMT2基因的cDNA全长为528 bp,其中开放阅读框长度为243 bp,共编码80个氨基酸,相对分子质量为8.02×10³ Da,理论等电点是4.61。氨基酸同源系统进化分析表明,不结球白菜BcMT2基因属于Ⅱ类植物MT2基因家族,且与同科植物的进化关系相近,其中与大白菜第5号染色体的基因(Bra029765)相似性最高(100%)。qRT PCR分析表明,BcMT2基因在不结球白菜叶中表达最强;霜霉病菌诱导后,BcMT2基因在抗病品种‘苏州青’中的表达量于48 h达到峰值,而在感病品种‘矮脚黄’中的表达量于72 h达到峰值;盐处理条件下,BcMT2基因在抗病品种‘苏州青’中的表达量于12 h达到峰值,而在感病品种‘矮脚黄’中的表达量于24 h达到峰值;ABA处理下,‘苏州青’中其表达量于24 h达到峰值,且在‘矮脚黄’中BcMT2基因的表达趋势与‘苏州青’类似;干旱处理条件下BcMT2基因的表达在两材料中均受到抑制。BcMT2原核表达分析发现,在37 ℃、1.0 mmol·L^-1IPTG诱导2、4 、6 h后,均检测到了一条蛋白分子质量约为8×10³ Da的表达特异条带,这与预期融合蛋白的相对分子质量的理论值8.02×10³ Da相符。研究表明,不结球白菜BcMT2基因在受到生物胁迫和非生物胁迫等逆境条件下均发挥着重要作用,且BcMT2在大肠杆菌中成功实现融合表达,为进一步进行蛋白水平和转基因功能研究奠定了基础,也为选育高产、优质的不结球白菜新品种提供重要的理论依据。     

HLA-A*2402-BSP在大肠杆菌中的优化表达及其四聚体的制备和鉴定

HLA-A^*2402是中国人群中最常见的等位基因之一,为研究该基因型人群的人巨细胞病毒（HCMV）特异性细胞毒T细胞（CTL）免疫应答,需要制备负载相应抗原肽的HLA-A^*2402四聚体。以RT-PCR方法克隆HLA-A^*2402重链基因的cDNA,并构建了羧基端融合生物素化酶BirA底物肽(BSP)的HLA-A^*2402重链胞外域融合蛋白（HLA-A^*2402-BSP）的表达载体,但该载体不能在大肠杆菌(E. coli)中有效表达HLA-A^*2402-BSP融合蛋白;通过对氨基端（N端）区域编码区的密码子进行优化,构建了同义突变的HLA-A^*2402-BSP表达载体,融合蛋白在E. coli中获得了高效表达。进而制备了负载HLA-A^*2402限制性HCMV pp65_341-349抗原肽(QYDPVAALF, QYD)的可溶性HLA-A^*2402-QYD单体分子和四聚体,获得的四聚体具有与HLA-A24⁺供者抗原特异性CTL的结合活性,特异性CTL的频率为总CD8⁺T细胞的0.09％～0.37％。这些结果为进一步研究HLA-A^*2402限制性的特异性CTL免疫应答规律奠定基础。     

HLA-A*2402-BSP在大肠杆菌中的优化表达及其四聚体的制备和鉴定

HLA-A^*2402是中国人群中最常见的等位基因之一,为研究该基因型人群的人巨细胞病毒（HCMV）特异性细胞毒T细胞（CTL）免疫应答,需要制备负载相应抗原肽的HLA-A^*2402四聚体。以RT-PCR方法克隆HLA-A^*2402重链基因的cDNA,并构建了羧基端融合生物素化酶BirA底物肽(BSP)的HLA-A^*2402重链胞外域融合蛋白（HLA-A^*2402-BSP）的表达载体,但该载体不能在大肠杆菌(E. coli)中有效表达HLA-A^*2402-BSP融合蛋白;通过对氨基端（N端）区域编码区的密码子进行优化,构建了同义突变的HLA-A^*2402-BSP表达载体,融合蛋白在E. coli中获得了高效表达。进而制备了负载HLA-A^*2402限制性HCMV pp65_341-349抗原肽(QYDPVAALF, QYD)的可溶性HLA-A^*2402-QYD单体分子和四聚体,获得的四聚体具有与HLA-A24⁺供者抗原特异性CTL的结合活性,特异性CTL的频率为总CD8⁺T细胞的0.09％～0.37％。这些结果为进一步研究HLA-A^*2402限制性的特异性CTL免疫应答规律奠定基础。     

茶树CsBAP1基因的克隆与非生物胁迫和激素响应分析

该研究基于茶树转录组数据,从茶树‘龙井43’cDNA中克隆获得茶树CsBAP1基因,对其蛋白质序列特征和基因表达模式以及CsBAP1在茶树不同组织、不同激素处理及不同逆境胁迫下的表达水平进行荧光定量检测。结果显示：（1）克隆得到的茶树CsBAP1基因开放阅读框长度为543 bp,编码180个氨基酸;CsBAP1蛋白为亲水性蛋白,理论相对分子质量为19 398 Da,理论等电点为9.30,含有保守的Ca²⁺依赖性的C2结构域;茶树CsBAP1蛋白二级结构由8.89％的α 螺旋、7.78％的β 转角、35.56％的β 折叠和47.78％的随机卷曲组成;三级结构分析结果显示,CsBAP1包括螺旋和折叠结构,与二级结构吻合。（2）荧光定量分析结果显示, CsBAP1基因在茶树的花、花蕾、幼叶、老叶和成熟叶中均有表达,且在老叶中的表达量最高;外源施用ABA、IAA、MeJA、GA³以及SA均能够抑制茶树CsBAP1基因的表达;在高温（38 ℃）、低温（4 ℃）、干旱（200 g·L^-1 PEG）、高盐（200 mmol·L^-1 NaCl）胁迫下,CsBAP1的表达量均有所上调,且不同时间段的表达存在显著差异。该研究为进一步研究茶树CsBAP1基因的功能奠定了基础。     

烟草NtNHX1 3基因的克隆及表达特性

以栽培烟草‘云烟87’为材料,通过同源克隆方法分离了烟草NHX（Na⁺,K⁺/H⁺ exchanger）基因NtNHX1 3。结果表明：NtNHX1 3基因CDS长度1 617 bp,编码蛋白质长度为538 aa,蛋白理论等电点为8.67,分子量为59.34 kD。预测NtNHX1 3属于膜蛋白,含有11个跨膜区,且含有NHX类蛋白保守位点氨氯吡嗪咪结合位点。进化树分析显示,NtNHX1 3与菊苣、野菊花NHX遗传距离最近。qRT PCR组织特异性表达分析表明,NtNHX1 3在烟草叶片中表达量最高,根、茎、花中也有表达;盐胁迫处理后NtNHX1 3基因的表达上调,表明该基因参与了盐胁迫反应;打顶初期NtNHX1 3基因的表达呈逐渐上调的趋势,与该时期钾含量逐渐升高相吻合。研究推测,NtNHX1 3具有将钾离子从细胞质转运至液泡的功能。     

SNF2家族新成员Ercc6l的cDNA克隆与表达分析(英)

SNF2家族蛋白在基因组复制、修复与表达中具有重要作用. 报道了SNF2家族新成员Ercc6l (excision repair cross-complementing rodent repair deficiency, complementation group 6-like)的cDNA克隆、特性与表达分析.通过表达序列标签（EST）搜索和组装,获得了cDNA全长4 002 bp的新基因Ercc6l(GenBank Acc.No AY172688),然后通过RT-PCR在小鼠胚胎心脏成功克隆了该基因.Ercc6l在小鼠基因组中由两个外显子和一个内含子组成,定位于X染色体,最大开放阅读框（ORF）编码一个含1 240个氨基酸的假定蛋白质.该假定蛋白质含有SNF2蛋白的8个保守基序（SNF2结构域）.通过与SNF2家族各亚家族的成员进行多重比对,初步确认Ercc6l属于ERCC6亚家族成员.将Ercc6l编码区克隆到pEGFP-C3然后转染HeLa,3T3 和B16细胞,融合蛋白主要定位于胞浆.BLAST搜索检索出69条小鼠EST与Ercc6l同源,这些EST主要来自胚胎和肿瘤组织.对小鼠不同发育时期的多种组织进行RT-PCR,发现Ercc6l在胚胎期强表达,出生产后表达显著下调.这些结果提示Ercc6l在胚胎发育和肿瘤发生中可能具有重要作用.     

西瓜花叶病毒HC-Pro基因在毕赤酵母中的分泌表达与功能研究

利用RT-PCR方法扩增出西瓜花叶病毒HC-Pro的基因,长度为1371bp,并构建了真核表达质粒pPIC9K-WHC。将重组质粒经SalⅠ单酶切后电转化Pichia pastoris GS115菌株,经PCR鉴定与G418、MD和MM培养基筛选,获得Mut⁺/His⁺表型高拷贝转化子。经1%甲醇诱导5d后,SDS-PAGE检测发酵液上清,在66kD处有一特异蛋白条带表达。Western blot 鉴定表明,表达蛋白可以和HC-Pro蛋白抗血清发生结合反应。Far-Western blot 证明该蛋白能与西瓜花叶病毒CP蛋白结合,支持了HC-Pro蛋白协助传毒的“桥梁”学说。