结核分枝杆菌ATP依赖的丝氨酸蛋白酶调节亚基C2基因原核表达质粒的构建及表达

目的构建结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)ATP依赖的丝氨酸蛋白酶调节亚基C2(ATP-dependent Clp regulatory subunit C2,ClpC2)基因的原核表达质粒,并在大肠埃希菌中表达重组蛋白。方法以MTB H37Rv基因组DNA为模板,PCR扩增ClpC2基因,插入表达载体pET32a(+)中,构建重组原核表达质粒pET32a(+)-ClpC2,经双酶切及测序鉴定正确后,转化大肠埃希菌BL21(DE3),IPTG诱导表达。表达产物经SDS-PAGE和Western blot进行鉴定。结果重组表达质粒经双酶切和测序鉴定,证明构建正确;表达的重组融合蛋白相对分子质量约46 000,可与鼠抗组氨酸单克隆抗体特异性结合。结论已成功构建了重组表达质粒pET32a(+)-ClpC2,并在大肠埃希菌中表达了重组蛋白,为进一步研究ClpC2蛋白的生物学功能奠定了基础。     

结核分枝杆菌ATP依赖的丝氨酸蛋白酶蛋白水解亚基1基因的原核表达

目的构建结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)ATP依赖的丝氨酸蛋白酶蛋白水解亚基1(ATP-dependent Clp proteolytic subunit 1,ClpP1)基因重组原核表达质粒,并在大肠埃希菌中表达重组蛋白。方法从结核分枝杆菌H37Rv株基因组DNA中PCR扩增ClpP1基因,插入原核表达载体pET-32a(+)中,构建重组表达质粒pET-32a(+)-ClpP1,转化大肠埃希菌B21(DE3),IPTG诱导表达。表达产物经SDS-PAGE和Western blot进行鉴定。结果重组表达质粒pET-32a(+)-ClpP1经双酶切和测序鉴定,证明构建正确;表达的重组蛋白相对分子质量约35 000,可与鼠抗His单克隆抗体特异性结合。结论成功构建了重组表达质粒pET-32a(+)-ClpP1,并在大肠埃希菌中表达了重组蛋白,为进一步研究ClpP1蛋白在MTB中的生物学特性奠定了基础。     

链霉菌FJS31-2 abxR2基因克隆表达及蛋白纯化

利用原核表达系统获得链霉菌FJS31-2 AbxR2重组蛋白,并进行纯化。通过PCR扩增abxR2基因,将扩增产物克隆至pET32a质粒上构建重组质粒pET32a-abxR2;将重组质粒转化至大肠埃希菌Rosetta(DE3)感受态细胞中进行IPTG诱导表达,并通过尿素洗涤方式对AbxR2重组蛋白进行纯化。酶切和测序结果均证实重组质粒pET32a-abxR2构建成功;在菌液OD₆₀₀值为0.6、28℃、110 r·min^-1、1.0 mmol·L^-1 IPTG诱导4 h时,AbxR2重组蛋白的表达效果较好;采用尿素洗涤方式纯化AbxR2重组蛋白,可得到单一特异蛋白条带,效果较好。为研究AbxR2蛋白的结构和功能及提高Zunyimycins产量奠定了基础。     

球形节杆菌尿酸酶的表达、纯化及其活性

目的在大肠埃希菌中表达球形节杆菌尿酸酶(uricase,Uri),并进行纯化和检测其活性。方法根据大肠埃希菌遗传密码子偏爱性,结合原核翻译起始序列的局部二级结构自由能最小化原则,优化设计编码Uri蛋白的核苷酸序列,经PCR扩增球形节杆菌uri基因,克隆至载体pET43.1a,构建重组表达质粒pET43.1a-uri,转化感受态大肠埃希菌BL21-odonPlus(DE3)-RIPL,IPTG诱导表达。表达产物经硫酸铵粗纯及DEAE琼脂糖凝胶层析纯化后,经SDS-PAGE分析纯度;参考Uri产品说明书测定蛋白酶活性,并确定其最佳检测温度及pH值。结果重组表达质粒pET43.1a-uri经酶切及测序鉴定构建正确;重组蛋白相对分子质量约33 000,以可溶性形式存在,表达量约占菌体总蛋白的40%;纯化后纯度可达90%以上;酶活性达13.2 U/mg,酶活性检测最佳反应温度为40℃,最佳反应pH值为9.0。结论成功于大肠埃希菌中表达了uri基因,并获得高纯度的Uri蛋白,其酶学性质与天然的球形节杆菌尿酸酶基本一致,为其大规模稳定生产及尿酸酶法检测试剂的配制研究奠定了基础。     

犬干扰素α1基因在大肠埃希菌中的表达及其抗病毒活性的测定

目的在大肠埃希菌中高效表达重组犬干扰素α1(canine interferon alpha1,CaIFNα1)基因,并对其抗病毒活性进行初步研究。方法根据大肠埃希菌密码子的偏嗜性,人工合成犬干扰素α1成熟蛋白编码基因,同时引入大肠埃希菌EcoRⅠ和XhoⅠ酶切位点,将改造后合成的CaIFNα1核苷酸序列定向克隆至原核表达载体pET-32a(+),构建重组表达质粒pET-CaIFNα1,并进行PCR及双酶切鉴定;将鉴定正确的重组表达质粒pET-CaIFNα1转化BL21(DE3),IPTG诱导表达,表达的重组融合蛋白经SDS-PAGE及Western blot鉴定,并采用MDCK/VSV微量细胞病变抑制法检测其抗VSV病毒活性。结果重组表达质粒经PCR及双酶切鉴定,证明构建正确;重组融合蛋白CaIFNα1相对分子质量约39 000,主要以包涵体形式存在,表达量约占菌体总蛋白的61.5%,可被鼠抗His单克隆抗体及鼠抗CaIFNα1多克隆抗体特异性识别,在MDCK细胞上呈现较高的抗病毒活性,为2.0×106U/ml。结论已成功改造了CaIFNα1基因,并在大肠埃希菌中实现了高效表达,表达产物具有较高的抗病毒活性。     

通过自诱导方法对乙型肝炎病毒聚合酶TP区进行可溶性表达及鉴定

目的构建包含乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)聚合酶TP区段的重组原核表达质粒,转化表达型大肠埃希菌,以自诱导培养方法获得可溶性表达,并对其进行鉴定。方法分析HBV(A型)聚合酶N-末端1-192 AA区域的DNA序列,通过网络工具(http://www.jcat.de/)在线优化,并在5′和3′端分别添加NdeⅠ和XhoⅠ限制性内切酶位点后,送英潍捷基(上海)贸易有限公司进行人工合成;将人工合成的TP-DNA双酶切后,插入pET32a(+)原核表达载体,构建重组原核表达质粒,转化大肠埃希菌BL21(DE3)pLysS进行自诱导表达。结果重组原核表达质粒pET32a(+)/POL-TP-Opt经双酶切及测序证明构建正确;在表达菌的破菌上清中有特异性表达的蛋白,相对分子质量约20 000,经SDS-PAGE和Western blot鉴定,为可溶性的重组TP蛋白。结论通过自诱导培养方法,直接成功获得可溶性的重组TP蛋白,改变了长期以来依靠包涵体复性对TP蛋白相关功能进行研究的状况。     

重组小肿瘤坏死因子α拮抗剂的表达、纯化及其生物学活性

目的表达能够与肿瘤坏死因子受体1(tumor necrosis factor receptor 1,TNFR1)结合的低相对分子质量重组小肿瘤坏死因子α拮抗剂(small TNFαantagonist,STNFαA),并对纯化后蛋白的生物学活性进行检测。方法利用计算机模拟优化设计出与TNFR1具有较高结合力的STNFαA氨基酸序列,根据大肠埃希菌"密码偏爱性"设计合成目的基因,插入质粒pET-28a(+)中,构建原核表达质粒pET28-STNFαA,转化感受态大肠埃希菌BL21(DE3),IPTG诱导表达,表达产物经SDS-PAGE鉴定后,采用Ni Sepharose 6 Fast Flow层析介质进行亲和纯化,纯化产物经SDSPAGE、HPLC分析;采用MTT法检测重组蛋白的生物学活性。结果重组表达质粒经双酶切鉴定证明构建正确;重组蛋白STNFαA相对分子质量约17 000,表达量约占菌体总蛋白的25%,以包涵体形式存在,纯度大于95%;重组蛋白STNFαA对TNFα的抑制作用呈浓度依赖性。结论已成功表达了STNFαA,该蛋白具有抑制TNFα介导的细胞毒生物活性作用,为全新的TNF拮抗剂的新药研究奠定了基础。     

抗菌肽LfcinB与红色荧光蛋白mApple在酿酒酵母中的融合表达

目的通过融合牛乳铁蛋白肽基因(bovine lactoferricin B,LfcinB)与红色荧光蛋白(mApple)基因,构建以mApple为报告基因的酵母表达载体,融合表达重组蛋白LfcinB-mApple,并进行活性检测。方法取含LfcinB和mApple基因的pYES2-α-LfcinB-G13、pYES2-α-mApple-DP-AP质粒,分别经PCR扩增后连接形成片段LfcinB-mApple,插入质粒pYES2-α(质粒pYES2-α-LfcinB-G13经双酶切所得)中,将构建的重组表达质粒pYES2-α-LfcinB-mApple转入酿酒酵母菌株W303,半乳糖诱导表达。管碟法检测表达的LfcinB-mApple对大肠埃希菌DH5α、金黄色葡萄球菌的抑菌活性;激光共聚焦检测红色荧光蛋白荧光的发射。结果重组表达质粒pYES2-α-LfcinB-mApple经酶切鉴定和测序证明构建正确;表达的重组LfcinB-mApple对大肠埃希菌DH5α、金黄色葡萄球菌均有明显抑菌活性;重组酵母细胞内观察到红色荧光。结论重组酿酒酵母成功分泌表达了具有生物活性的LfcinB-mApple,对进一步研究LfcinB的生物功能及大规模生产提供了条件。     

重组Flag-pA-Tn5蛋白的原核表达及酶活性鉴定

目的 构建Flag-葡萄球菌蛋白A(staphylococcal protein A,SPA)与转座酶Tn5基因的重组原核表达质粒p TXB1-Flag-pA-Tn5,在大肠埃希菌中表达、纯化重组Flag-pA-Tn5蛋白,并检测其转座酶活性。方法 合成Flag-pA基因的DNA编码序列,PCR扩增后插入原核表达载体pTXB1-Tn5,构建重组原核表达质粒pTXB1-Flag-pA-Tn5;转化大肠埃希菌BL21(DE3),IPTG诱导表达带有Flag标签的pA-Tn5蛋白,并经几丁质树脂亲和纯化后透析复性;将Flag-p A-Tn5蛋白与含测序引物接头的转座子DNA片段组装成转座体,取不同稀释比例的转座体与人外周血白细胞基因组DNA共孵育,以DNA孵育产物为模板、测序引物进行PCR扩增,鉴定Flag-pA-Tn5转座酶活性。结果 重组原核表达质粒pTXB1-Flag-pA-Tn5经双酶切和测序证明构建正确;表达的重组蛋白产量为211.1μg/mL,能够被几丁质树脂亲和纯化,纯度为84%;Flag-pA-Tn5蛋白与转座子DNA片段组装后,能有效切割人外周血白细胞基因组DNA,并连接测...     

边缘无浆体MSP1α与MSP1β基因的克隆表达及其对牛红细胞的黏附特性

目的原核表达边缘无浆体(Anaplasma marginale,A.marginale)MSP1α和MSP1β蛋白,并检测其对牛红细胞的黏附作用。方法通过PCR法扩增MSP1α和MSP1β基因,插入表达载体pGEX-6p-1中,转化感受态大肠埃希菌(E.coli)BL21(DE3),IPTG诱导表达,表达的重组MSP1α和MSP1β蛋白经透析法纯化后,分别免疫新西兰白兔和商品蛋鸡,制备免疫兔血清及抗MSP1α和MSP1βIgY抗体,Western blot法分析其免疫原性,间接免疫荧光法(immunofluorescence assay,IFA)检测其在大肠埃希菌外膜上的表达,血凝试验(hemagglutination test,HA)和血凝抑制试验(hemagglutination inhibition test,HI)检测其对牛红细胞的黏附作用。结果重组表达质粒pGEX-6p-1-MSP1α和pGEX-6p-1-MSP1β经PCR、双酶切及测序证实构建正确;表达的重组MSP1α和MSP1β蛋白相对分子质量分别约为58 000和107 000,主要以包涵体形式存在,表达量分别占菌体总蛋白的31%和14%;纯化的重组MSP1α和MSP1β蛋白纯度分别可达93%和91%,可与免疫兔血清发生反应;抗MSP1α和MSP1βIgY抗体可分别与表达MSP1α和MSP1β蛋白的重组菌发生反应;重组MSP1α和MSP1β蛋白对牛红细胞具有明显的黏附作用,吸附率可达56.4%和52.7%。结论MSP1α和MSP1β基因可在大肠埃希菌外膜上大量表达,并对牛红细胞具有明显的吸附作用,为进一步揭示牛边缘无浆体病的作用机理奠定了基础。