外源基因在巴斯德毕赤酵母中的表达

酵母是单细胞真核生物，既具有类似原核生物的生长特性，又具有一般真核生物的细胞生物学特性。巴斯德毕赤酵母是新近发展起来的新型表达系统，许多有应用价值的外源基因成功地在其中表达，使其日益受到关注。本就毕赤酵母的生物学特性、表达系统的构建和分泌蛋白的翻译后修饰等方面进行综述。     

外源基因在巴斯德毕赤酵母中的表达

酵母是单细胞真核生物 ,既具有类似原核生物的生长特性 ,又具有一般真核生物的细胞生物学特性。巴斯德毕赤酵母是新近发展起来的新型表达系统 ,许多有应用价值的外源基因成功地在其中表达 ,使其日益受到关注。本文就毕赤酵母的生物学特性、表达系统的构建和分泌蛋白的翻译后修饰等方面进行综述     

汉坦病毒部分S基因在毕赤酵母中的分泌表达

目的 构建并表达汉坦病毒(HV)Z10株(HV-Z10)S基因蛋白编码区前300 bp核苷酸序列,研究该基因在毕赤酵母(Pichia pastoris)中的表达及其产物的生物活性.方法 根据HV-Z10 S基因前300 bp(S300)的核苷酸序列,按照编码氨基酸的密码子转换成酵母偏爱的形式,设计合成8条引物,通过连续PCR,获得人工合成Z10株S基因前300 bp的基因序列SP300,经测序,SP300与S300的核苷酸相似性为76.2%,但编码的氨基酸序列完全一致.将SP300克隆到酵母穿梭载体pPICZaA,构建含α-factor分沁信号肽的重组表达载体pPICZaA-SP300.将pPICZaA-SP300、pPICZaA-S300化学法转化酵母GS115菌株,筛选重组转化子.结果 重组了SP300与S300的酵母转化子经甲醇诱导,表达出重组蛋白rNP300及rN300,SDS-PAGE显示相对分子质量为12×10~3左右.经ELISA检测及Westem Blot分析,表达产物能与抗汉坦病毒抗体起免疫反应.结论 SP300和S300基因在毕赤酵母中获得分泌表达,使用酵母偏爱密码子的SP300基因在毕赤酵母中的表达量与S300的表达量基本一致,表达量在诱导24 h后最高.     

复合干扰素在毕赤酵母中的分泌表达、纯化及活性分析

目的 在毕赤酵母中高效分泌表达复合干扰素。方法 根据毕赤酵母密码子偏性合成了复合干扰素基因，克隆至分泌型酵母表达载体pMKX9K，线性化后转化毕赤酵母GS115，筛选高表达菌株。诱导后的培养上清经过离子交换，疏水层析，凝胶过滤三步层析纯化，用细胞病变抑制法测定其活性，并结合Iowry法蛋白定量计算其比活性。结果 SDS-PAGE分析显示，重组蛋白以可溶性分子的形式存在于上清液中，经纯化后纯度达到96％，其N端氨基酸序列与理论值一致，比活与干复津相当。结论 复合干扰素在毕赤酵母中获得高效分泌表达，为获得大量基因工程产品奠定了基础。     

mTLR-2基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达

目的 :克隆mTLR 2基因 ,并在毕赤酵母中的表达其融合蛋白。方法 :采用RT PCR从鼠肝脏中扩增mTLR 2全基因 ,并将其克隆到T载体中 ,测序验证。将目的基因编码序列插入毕赤酵母表达载体pPICZαC中 ,构建重组质粒 ,并转化毕赤酵母。重组酵母以PCR、RT PCR验证 ,表达的重组蛋白用SDS PAGE和Westernblot进行分析。结果 :克隆了mTLR 2全基因(AY179346 ) ,与已发表的mTLR 2基因的同源性为 99.84 %。构建了重组表达质粒pPICZ mTLR 2。SDS PAGE和Westernblot分析显示 ,在相对分子质量 (Mr)为约 970 0 0处出现 1条特异性蛋白带 ,且能与兔抗mTLR 2抗体发生反应。结论 :克隆了mTLR 2全基因 ,并在毕赤酵母中获得表达。     

乙型肝炎病毒C基因在毕赤酵母中的表达

目的:研究乙肝病毒核心(C)基因在毕赤(Pichia pastoris)酵母中的表达,以期获得高效表达的具有良好免疫反应性和特异性的重组乙肝病毒核心蛋白(HBcAg)。方法:采用PCR法从含HBV全基因序列的质粒pHBV1中扩增C基因,亚克隆到pGEM-T载体中,经DNA序列分析后将目的基因定向克隆到酵母表达载体pPIC9中,构建重组质粒pPIC9-cAg。然后用电转法将重组质粒转化入酵母菌GS115,0.5%甲醇诱导表达。采用SDS-PAGE、Western blot和ELISA法对表达产物进行分析。结果:限制性内切酶酶切和DNA序列分析证实HBV C基因已正确克隆到酵母表达载体pPIC9中;SDS-PAGE结果显示重组HBcAg在毕赤酵母细胞中表达;ELISA及Western blot分析表明,表达产物具有良好的免疫反应性和特异性,重组HBcAg的滴度可达1∶12 800。结论:成功构建了pPIC9-cAg重组质粒,并在毕赤酵母中高效表达了具有良好免疫反应性和特异性的重组HBcAg,为进一步研制抗-HBc诊断试剂盒奠定了基础。     

EB病毒VCA基因片段在毕赤酵母中的表达及临床应用

目的 探讨EB病毒(Epstein-Barr vires,EBV)壳抗原VCA-BALF4(S)和VCA-BFRF3重组蛋白在鼻咽癌血清学诊断中的应用.方法 以EBV DNA为模板,采用PCR法扩增目的 基因片段BALF4(S)和BFRF3,与毕赤酵母表达载体pPICZaA连接,转化酵母菌GS115,甲醇诱导重组蛋白表达.表达产物经SDS-PAGE、免疫印迹法鉴定后,纯化目的 蛋白作为包被抗原,制备ELISA试剂检测鼻咽癌患者和正常人群EBV-IgA抗体.结果 在毕赤酵母菌中成功高效地表达了分泌型的VCA-BALF4(S)和VCA-BFRF3重组蛋白,相对分子质量分别为37×10~3和18×10~3,免疫印迹证实目的 带均有免疫原性,目的 蛋白经纯化后作为包被抗原检测鼻咽癌患者和健康对照的敏感度和特异度分别为71.0%和91.8%(VCA-BFRF3)、88.7%和96.4%[VCA-BALF4(S)].结论 毕赤酵母系统高效分泌表达了VCA-BALF4(S)和VCA-BFRF3重组蛋白,对两种重组抗原在鼻咽癌血清筛选中的诊断价值进行了初步评估,获得了在鼻咽癌筛选中有一定应用价值的pPICZa-BALF4(S)生产酵母工程菌株.     

重组人sCR1在巴斯德毕赤酵母细胞中的表达、纯化及鉴定

目的:酵母细胞SMD1168表达人sCR1,并对重组蛋白进行纯化。方法:从人外周血中提取总RNA,应用RT-PCR获得人sCR1全长cDNA,将其克隆入真核表达载体pPIC9K,构建含人sCR1的重组质粒(pPIC9K-sCR1);经测序鉴定正确后,将重组质粒转化入毕赤酵母菌细胞SMD1168中,经甲醇诱导,表达产物经SDS-PAGE分析及Western blot鉴定,并通过Ni2 -NTA agarose亲和层析纯化。结果:经甲醇诱导的含pPIC9K-sCR1的酵母细胞表达出重组人sCR1的融合蛋白,48～72hsCR1融合蛋白表达量最高。此蛋白在凝胶上表现为Mr约31000的蛋白区带,在Western blot分析中可被sCR1的CD35单克隆抗体(mAb)识别。经Ni2 -NTA agarose亲和层析纯化后得到较纯的sCR1融合蛋白。结论:人sCR1融合蛋白在酵母细胞表达系统中的高水平表达,并且有与人体天然蛋白相同的抗原活性。     

乙型肝炎病毒S基因密码子最佳化及在毕赤酵母中的高效表达

目的 制备适合酵母表达的乙型肝炎病毒S基因,在毕赤酵母中高效表达重组乙型肝炎病毒S蛋白.方法 选用酵母偏爱的同义密码子替换野生型S基因的酵母稀有密码子,采取基因搭桥法及递归式聚合酶链反应,制备合成基因,捕入酵母表达载体pPICZB.携带有合成S基因的重组质粒转化毕赤酵母菌株KM71 H,经甲醇诱导表达乙型肝炎病毒S蛋白.结果 酶切电泳及DNA测序证实合成的S基因正确克隆到表达载体中;聚丙烯酰胺凝胶电泳及免疫印迹显示优化后的乙型肝炎病毒S基因在毕赤酵母中的重组蛋白表达量远高于野生型基因.结论 密码子优化的S基因能明显提高重组S蛋白在毕赤酵母表达系统中的表达量.     

纳豆激酶酶原基因的克隆、融合表达及活性测定

目的:利用基因工程技术, 构建表达具溶栓活性的纳豆激酶的大肠杆菌工程菌。方法:利用PCR方法扩增纳豆激酶酶原(pro-NK)基因, 并克隆到表达载体pET3c上, 构建表达pro-NK和载体上22氨基酸短肽的融合蛋白的表达质粒pENK;表达质粒pENK分别转化溶源化宿主菌BL21(DE3)pLysS^-和BL21(DE3)pLysS⁺, 获得表达菌pENK-(DE3)pLysS^-和pENK-(DE3)pLysS⁺。利用SDS-PAGE和纤维蛋白平板法检测目的蛋白的表达及活性。结果:SDS-PAGE显示两株菌株均表达42kD的目的蛋白。纤维蛋白平板法显示表达产物具溶栓的活性。在pENK-(DE3)pLysS^-中融合蛋白不需异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导就有基础表达, 融合蛋白的表达使表达菌细胞溶解, 菌落中空, 表明表达产物具细胞毒作用。结论:本研究成功实现了在大肠杆菌表达具有溶栓活性的pro-NK融合蛋白, 为开发纳豆激酶成为新一代溶栓药物的研究奠定基础。     

红色荧光蛋白在酿酒酵母中的表达特性研究

目的研究红色荧光蛋白编码基因Dsred在酿酒酵母菌中的快速克隆与表达。方法根据已发表基因序列设计引物,采用连续重叠PCR方法快速克隆获得全长Dsred基因,将其与pMD-18T载体连接后进行测序鉴定。通过In-fusion方法将鉴定正确的pMD-Dsred重组载体与酿酒酵母表达载体pYeDP60进行连接,测序后利用LiAc方法将鉴定正确的pYeDP60-Dsred重组表达载体转化至酿酒酵母菌W303-1B中,PCR扩增筛选阳性克隆,获得的W303B[pYeDP60-Dsred]工程菌经诱导培养后进行SDS-PAGE电泳分析和绿光激发荧光成像检测。将工程菌分别接种至YPD、YPG、SCG和SCD培养基,培养48、72、96、120和144h后分别测定吸光度(A600)值。取诱导表达后的工程菌(菌液组)进行离心(菌体组)、离心后加甘油(高渗组)处理,分别置于–70、–20、4、28和37℃条件培养,荧光显微镜观察其表达特性。结果连续重叠PCR扩增和测序鉴定结果表明,扩增获得的Dsred基因长为678bp,其序列与已发表的基因序列完全一致;Dsred基因已成功插入pYeDP60-Dsred重组表达载体,且受酵母诱导型启动子GAL10-CYC1调控表达。PCR扩增筛选和SDS-PAGE分析显示,pYeDP60-Dsred重组表达载体已成功导入酿酒酵母菌中,诱导表达产物相对分子质量与预期相符,且诱导后工程菌可在绿光激发下发出红色荧光。4种培养基内工程菌的菌体生长情况无明显差别,重组Dsred红色荧光蛋白表达不会抑制酿酒酵母菌体生长。荧光显微镜观察显示,工程菌经不同处理后,高渗组红色荧光蛋白成熟时间最短,菌液组时间最长;红色荧光蛋白在37℃条件下培养时成熟最早,但降解速度较快。结论成功构建了pYeDP60-Dsred重组酿酒酵母表达载体,实现了Dsred基因在酿酒酵母菌体内的异源表达。红色荧光蛋白表达对酿酒酵母菌体生长无明显影响,且离心保留菌体和加入甘油等缺水高渗处理都有利于红色荧光蛋白的成熟。     

人组织因子途径抑制因子在毕赤酵母中高拷贝表达

目的 构建高拷贝表达重组人组织因子途径抑制因子的毕赤酵母并对蛋白表达条件进行初步优化,为相关研究奠定基础.方法 将PCR扩增得到的TFPI cDNA片段与表达质粒pPIC9K连接构建重组质粒rhTFPI-pPIC9K,采用PCR方法及DNA测序对其进行鉴定.将重组质粒转化酵母细胞GS115,利用G418抗性实验筛选含有...     

LIGHT基因的克隆及其可溶性表达

目的　克隆LIGHT基因 ,构建含有人LIGHT基因的表达载体 ,诱导其在大肠杆菌中可溶性表达 ,并对表达的LIGHT蛋白的生物学活性进行检测。方法　从人的外周血单个核细胞中克隆LIGHT全长cDNA及其胞外区片段 ,并将其胞外区片段亚克隆至原核表达载体pET 11a中 ,筛选阳性重组质粒pET LIGHT ,以IPTG诱导其可溶性表达 ,并以SDS PAGE和Westernblot检测进行分析。表达的蛋白初步纯化后 ,进行生物学活性分析。结果　RT PCR扩增出了LIGHT全长 72 3bp的cDNA。SDS PAGE和Westernblot分析证实重组pET LIGHT质粒可表达出相对分子质量 (Mr)为 19× 10 3的蛋白。可溶性LIGHT重组蛋白可共刺激T细胞的增殖及诱导IFN γ的产生。结论　本实验成功地将LIGHT胞外区片段在大肠杆菌中进行表达 ,表达的蛋白具有生物学功能 ,这为进一步的LIGHT基因的功能研究打下了基础     

杆状病毒为载体的重组汉坦病毒S基因在Vero—E6细胞中的表达及其生物活性

目的 将汉坦病毒HV Z10株S基因（HV5）插入已含CMV基因的杆状病毒转移载体pDual-CMV,筛选重组杆状病毒BAC-pDual-CMV-HVS,转化Vero-E6细胞,用于血清汉坦病毒抗体的检测。方法 以pEGFP-N1质粒为模板,通过PCR扩增CMV基因序列,酶切插入杆状病毒转移载体pFastTBacDUAL,构建含CMV的转移载体pDual-CMV。酶切含HV S基因的pMD19-Z10S质粒,插入pDual-CMV,构建pDual-CMV-HVS,转化感受态DH10BAC,筛选并取重组杆状病毒基因,转染TN细胞,筛选重组杆状病毒BAC-pDual-CMV-HVS。BAC-pDual-CMV-HVS转化Vero-E6细胞,制备抗原片,用于血清中抗汉坦病毒抗体的检测并与传统方法进行比较。结果 经测序成功构建重组杆状病毒转移载体pDual-CMV-HVS,按杆状病毒表达系统操作方法,成功筛选BAC-pDual-CMV-HVS,转化VeroE6细胞,经汉坦病毒抗体阳性血清检测,HV S基因在细胞中得到表达,与传统方法一致。结论 成功筛选BAC-pDual-CMV-HVS重组杆状病毒,可用于汉坦病毒抗原片的制备,该抗原片制备方法简便、无需特殊设备,可用汉坦病毒抗体的检测。     

重组人白细胞介素10在毕赤酵母中的表达及生物学活性测定

目的在毕赤酵母中分泌表达具有生物学活性的重组人白细胞介素10(rhIL-10),用于IL-10的生理功能研究和动物试验。方法通过PCR扩增IL-10基因,插入到重组质粒α/pUC18的α因子信号序列的XhoⅠ和EcoRⅠ酶切位点处,再将融合基因αIL-10重组到表达质粒pPIC9K的BamHⅠ和EcoRⅠ之间,SalⅠ酶切线性化重组质粒IL-10/pPIC9K,电穿孔转化毕赤酵母,营养缺陷型培养基MD和G418筛选含高拷贝表达盒的酵母转化子,PCR鉴定是否含有目的基因IL-10,甲醇诱导rhIL-10的表达,SDS-PAGE和Westernblot鉴定目的蛋白,用ELISA定量测定及MC/9细胞分析IL-10生物学活性。结果成功构建了重组表达质粒IL-10/pPIC9K,获得了4个含IL-10基因的高拷贝毕赤酵母转化子,甲醇诱导后,在摇瓶水平的IL-10表达量为(0.627±0.09)mg/L,比活性为1.5×105U/mg。结论毕赤酵母分泌表达的IL-10具有良好的生物学活性。