真核蛋白表面展示系统

酵母表面展示和杆状病毒表面展示是近年来发展起来的新的蛋白表达技术,可用于展示需糖基化作用、二硫键异构化等翻译后修饰才表现功能活性的复杂真核蛋白。本文简述了该技术的基本原理、应用、研究进展及其发展前景。     

冰晶核蛋白及其在细菌表面展示技术中的应用

冰晶核蛋白(ice nucleation protein,INP)是一种分泌型外膜蛋白,广泛分布于丁香假单胞菌,荧光假单胞菌和其他革兰氏阴性菌中。由于其在相对高温下(-2~-4℃)形成冰核的特性,INP最早应用于生物制冷领域。在细菌表面展示技术中,冰晶核蛋白作为运载蛋白得到广泛的应用。与其他的表面技术载体蛋白相比较,冰晶核蛋白具有稳定表达外源蛋白及展示分子量较大的外源蛋白的优点。INP细胞表面展示技术已被应用于全细胞生物催化剂、全细胞吸附剂和环境污染物降解剂等的开发,本文将简述INP表面展示技术的研究进展。     

细菌表面展示技术研究新进展

细菌表面展示是将靶标蛋白质表达于细菌表面以更好地实现其功能的一种技术,它在重组细菌疫苗、生物燃料电池、全细胞催化剂和生物修复等多个领域均有广泛的应用.随着相关技术的发展,表面展示系统的各种性能被不断地改良,同时新的表面展示系统也陆续被开发和应用,使该技术得到持续的丰富和发展.本文重点关注近年研究得较多的细菌表面展示系统,主要对各类细菌表面展示系统的开发、改造和修饰,以及该技术在生物修复和生物传感器方面的应用作一综述.     

两种主流载体蛋白在大肠杆菌表面展示抗体应用中的系统分析

抗体表面展示技术对于新抗体的筛选和抗体亲和力的成熟是非常重要的工具．目前,较为广泛应用的表面展示技术是噬菌体的表面展示和酵母的表面展示．大肠杆菌,以其培养简单和基因改造便捷,有望成为非常好的一种表面展示的宿主．但是,目前为止,大肠杆菌还没有被广泛地应用于抗体的表面展示技术中．主要的原因之一是在大肠杆菌外膜展示抗体的效率还不够高．作为外膜展示的载体,许多蛋白都被研究过,其中自转运蛋白(autotransporter,AT)和冰核蛋白(ice nucleation protein,INP)是人们研究最多的两种载体蛋白．还有一个原因是大肠杆菌作为宿主,在表达异源基因和展示异源蛋白过程中的存活率问题．在本研究中,系统地研究了Ag43β(一种自转运蛋白Antigen43的β结构域)和INPNC(去掉中间冗余序列的冰核蛋白的N端和C端)两种载体蛋白在强弱不同的三种启动子(T7、araBAD和lac)诱导表达的情况下,表达量、展示率、抗原亲和力以及宿主菌存活率的差异．我们发现,Ag43β展示的抗体在抗原亲和力上优于INPNC展示的抗体．在存活率方面,T7启动子诱导表达的存活率很低：用INPNC作为载体蛋白时只有0.0033%,用Ag43β作为载体蛋白时只有0.02%存活率．lac启动子诱导表达的存活率：用INPNC作为载体蛋白时为2.04%,用Ag43β作为载体蛋白时为13.27%．araBAD启动子诱导表达的存活率很高：用INPNC作为载体蛋白时为37.80%,用Ag43β作为载体蛋白时高达90.23%．但是araBAD诱导表达量和展示率都很低,所以其表现出的宿主高存活率意义有限．综合看来,由lac启动子驱动的、以Ag43?茁为载体蛋白的抗体表面展示系统是最好的选择．     

细菌样颗粒——新型乳酸菌表面展示技术及其应用

细菌样颗粒(Bacterium-like particles,BLPs)是一种新型非遗传修饰型乳酸菌表面展示技术,外源蛋白可通过锚钩蛋白锚定于经热酸处理而得的乳酸菌肽聚糖骨架表面,形成空心表面展示颗粒。因其安全性高、表面展示密度大、黏膜递送效率高,又兼有佐剂效应,BLPs广泛应用于黏膜疫苗和黏膜佐剂的开发、病毒抗原的纯化、生物催化剂的制备等领域。本文就BLPs的构建、独特优势、目前的应用及尚需解决的问题等方面进行详细综述,以期展现BLPs新型表面展示平台的广阔应用前景。     

冰核细菌表达冰核蛋白特性的研究

选用１００２５Ａ和ＱＦ－９５－Ｆ１９两株分离自杨树的冰核活性细菌,探讨了两株菌不同生长阶段与它们冰核活性表达的特性。实验结果显示,冰核活性细菌在ＭＰＤＡ培养液中表达冰核蛋白的特性及活性与细菌浓度、菌龄以及培养的环境条件相关,两株菌在表达冰核活性时对培养基的营养组分没有表现出特殊的要求。同时还进一步阐明了不同生长温度冰核活性细菌对冰核蛋白表达的影响。     

利用冰核蛋白N末端结构域在大肠杆菌表面展示粘质沙雷氏菌脂肪酶

【目的】利用细胞表面工程技术将活性脂肪酶展示于大肠杆菌细胞表面并对展示脂肪酶的酶学性质进行研究。【方法】将丁香假单胞菌冰核蛋白N末端结构域序列与粘质沙雷氏菌脂肪酶编码基因融合,构建成脂肪酶表面展示载体,并转化大肠杆菌BL21(DE3)。【结果】重组菌以终浓度0.05 mmol/L异丙基硫代-D-半乳糖苷(IPTG)、25°C条件下诱导培养,16 h后表面展示脂肪酶活力达到最大值1 852 U/g细胞干重。表面展示酶的最适pH为9.0,最适反应温度为40°C,表面展示酶热稳定性较游离酶有较大提高,在40°C孵育1 h后仍能保持90%以上的酶活力。【结论】以上结果表明细菌表面展示技术为脂肪酶固定提供了一个很有前景的替代方法。     

昆虫低温生物学:Ⅱ.冰核物质(冰核蛋白)和昆虫的耐冻性

体系在低于熔点温度时才结冰的现象 ,叫过冷却 (supercooling)。体系开始结冰时的温度称为过冷却点 (supercooling point,SCP)。在适当的低温 ,体系内需存在一起始结冰的冰核 ,才能诱导冰晶产生 ,此物质称为冰核剂 (icenucleating agents,INA)。昆虫体内各腔室充满组织液 ,各腔室 (如消化系统和细胞内 )因所含 INA的冰核活性的不同 ,而使结冰的温度各异 ,所受低温伤害也不同。冰核常存在于昆虫血淋巴内 ,提高溶液的 SCP,降低其过冷却能力 ,引起胞外结冰。冰核物质的活性越高 ,SCP越高 ,虫体也能在较高的低温结冰。昆虫体内有不同性质…     

以CotX为分子载体在枯草芽胞杆菌芽胞表面展示绿色荧光蛋白

芽胞衣壳蛋白CotB、CotC、CotG等可作为芽胞表面展示外源蛋白的分子载体,制备口服重组疫苗或具有催化活性的重组酶。CotX为枯草芽胞杆菌Bacillussubtilis芽胞衣壳中的另一种结构蛋白。为证明CotX能否作为分子载体将外源蛋白展示在芽胞表面,本研究将cotX基因与绿色荧光蛋白基因gfp的编码序列进行基因重组,构建融合表达CotX-GFP的整合型重组质粒,将该质粒转化枯草芽胞杆菌,筛选重组菌株并诱导产生芽胞,观察到重组芽胞表面具有GFP绿色荧光。结果表明枯草芽胞杆菌的芽胞衣壳蛋白CotX位于芽胞衣壳外层,可作为芽胞表面展示外源蛋白的载体分子。