毕赤氏酵母/hGM-CSF工程菌的构建及表达分析

为了探索利用毕赤氏酵母系统表达和生产人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(human granulocyte-macrophage colony-stimulatingfactor,hGM-CSF)的可行性,使用经改造的hGM-CSF基因构建pGAPZα-A/hGM-CSF分泌型表达载体,转入毕赤氏酵母SMD1168(his 4,pep 4)菌株和GS115(his 4)菌株,利用斑点杂交技术筛选hGM-CSF基因阳性菌株,利用SDS-PAGE和TF-1依赖细胞株/MTT比色法对工程菌株的分泌产物进行表达和生物活性分析,最后筛选得到7个hGM-CSF基因阳性菌株,其中有3个工程菌株的杂蛋白较少且主带蛋白质相对分子质量与经改造的hGM-CSF基因相对分子质量保持一致,这3个工程菌株的分泌蛋白质样品都具有天然hGM-CSF的生物活性,经初步提取,活性单位分别为2.28×105U/ml、2.22×105U/ml和2.46×105U/ml.从而证明利用毕赤氏酵母系统表达hGM-CSF是可行的,为hGM-CSF的生产和临床应用打下了基础.     

重组毕赤酵母生产干扰素α-2b的研究

目的为探求生产干扰素-α2b的方法。方法采用重组毕赤酵母发酵,纯化生产干扰素-α2b。结果重组毕赤酵母生产干扰素α-2b,产量高达70mg/L(发酵液),目标蛋白干扰素α-2b不需要复性,在纯化过程中,不需要价格昂贵的单抗柱,即可从发酵液中提取获得纯度达96%以上的目标蛋白,蛋白质比活性大于1.0×109IU/mg。结论PichiaPastoris高效酵母分泌表达系统取代大肠杆菌表达系统生产干扰素-α2b。结论采用重组毕赤酵母生产干扰素-α2b,能提高蛋白质比活性,简化生产工艺,降低生产成本。     

重组人血清白蛋白突变体干扰素2b融合蛋白的纯化

在成功构建人血清白蛋白突变体干扰素α2b融合蛋白(rmHSA-IFN-α2b)毕赤酵母工程菌株PicZαA/rmHSA-IFN-α2b/X33的基础上,建立了发酵分泌表达rmHSA-IFN-α2b的纯化工艺。对工程菌进行9 L罐高密度发酵后,离心收集发酵液上清,rmHSA-IFN-α2b的表达量为421 mg/L。对发酵液上清,依次进行3步纯化。第一步采用SP sepharose FF除去大部分色素和部分杂蛋白。第二步采用Blue sepharose FF根据亲和作用原理除去部分杂质。第三步采用Q sepharose FF除去溶剂和其他杂质以及类毒素。最终得到高纯度、有活性的rmHSA-IFN-α2b。通过HPLC检测和SDS-PAGE检测,最终产品的纯度都大于95%;通过活性检测,rmHSA-IFN-α2b的比活为1.5×106IU/mg。纯化总收率为25.3%。连续重复纯化6批,结果稳定。该工艺简单稳定,容易放大,适合规模化生产。简单高效纯化工艺的建立,为rmHSA-IFN-α2b后续研究奠定了坚实的基础。     

生物技术文摘

B35-10 表达于甲醇营养型巴斯德毕赤氏酵母中的重组雪花莲凝集素(GNA)的大规模生产和纯化Baumgartner P等[BiotechnolLett, 2003, 25: 1281]将雪花莲凝集素(GNA)的编码基因在甲醇营养型巴斯德毕赤氏酵母中进行表达并分泌出产物。筛选出巴斯德毕赤氏酵母的转化子并开发了一个在克级水平上生产和纯化重组GNA的工艺。在200L规模上,GNA的分泌浓度接近80mg/L,采用疏水色谱将GNA纯化至95%同质性。重组蛋白在结构和生物学活性方面与在植物中合成的蛋白相近。[袁 宁摘 朱春宝校]B35-11 从Citrobacter braakii分离和鉴定有改良特性…     

改造的sTRAIL基因在重组毕赤氏酵母菌中的表达及活性分析

利用甲醇毕赤氏酵母系统对改造的TRAIL基因进行优化表达研究及产物活性分析,确定改造后的基因表达量是否提高。应用电转化技术将4种重组表达载体转化毕赤氏酵母菌GS115,经Zeocin抗生素筛选、PCR检测获得阳性酵母工程菌,采用摇瓶发酵及SDS-PAGE进行高效表达菌株的筛选,经CM-柱层析、Western blot及MTT法对重组蛋白进行初步纯化、抗原活性检测和生物学活性分析,确定了最佳摇瓶发酵条件:培养基最适pH值5.5~6.5,最佳甲醇诱导浓度为1%,最适甲醇诱导周期为96h。筛选到高效表达菌株pPICZα-A-sTRAIL/GS115、pPICZα-A-sTRAILK/GS115、pPICZα-A-sTRAILA/GS115、pPICZα-A-sTRAILAK/GS115,其表达量分别达到67,113.4,98,145mg/L,改造后的TRAIL具有抗原活性和生物学活性。对TRAIL基因的改造可以提高其在甲醇毕赤氏酵母系统中的表达。     

用酵母载体pPIC9k重组构建表达sCR1

目的采用酵母细胞分泌型载体pPIC9k表达人可溶性补体受体(sCR1),研究重组人sCR1融合蛋白的体外生物学活性。方法从人外周血中提取总RNA,应用RT-PCR获得人sCR1全长cDNA,然后将其克隆入毕赤酵母细胞分泌型表达载体pPIC9k中,构建含人sCR1的重组质粒(pPIC9k-sCR1),经测序鉴定正确,电转化入毕赤酵母细胞SMD1168中,将经G418抗性筛选出的重组sCR1酵母细胞株进行PCR鉴定,经甲醇诱导,表达产物经SDS-PAGE分析和Western Blot鉴定,通过Ni2+-NTA agarose亲和层析纯化后进行生物学活性鉴定。结果获得毕赤酵母细胞分泌型表达载体pPIC9k-sCR1,经G418筛选及PCR鉴定得到高拷贝整合的重组酵母细胞株,经甲醇诱导含pPIC9k-sCR1的酵母SMD1168细胞表达出重组sCR1融合蛋白。此蛋白在SDS-PAGE上表现为Mr约31000的蛋白区带,在Western Blot分析中可被sCR1的CD35单克隆单抗体(mAb)识别。经Ni2+-NTA agarose亲和层析纯化后得到较纯的sCR1融合蛋白及较高的生物学活性。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性及其生物学活性。     

重组可溶性补体1型受体在酵母SMD1168中表达纯化及鉴定

目的在酵母细胞SMD1168中表达人可溶性补体1型受体(sCR1),并对其重组蛋白进行纯化以探讨较为接近人体天然蛋白的表达方式,从而为临床诊断及治疗提供方便。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大于31kD的蛋白区带,在Western blot实验中可被sCR1的CD35单克隆抗体识别。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。     

人sCR1酵母分泌型表达载体构建及其高拷贝转化子的快速筛选

目的采用酵母分泌型载体表达人可溶性补体受体1型(sCR1),研究人sCR1高拷贝重组阳性转化子的快速筛选及鉴定。方法从人外周血中提取总RNA,应用RT-PCR获得人sCR1全长cDNA,然后将其克隆入毕赤酵母细胞分泌型表达载体pPIC9k中,构建含人sCR1的重组质粒(pPIC9k-sCR1),经测序鉴定正确,电转化入毕赤酵母细胞SMD1168中,将经G418抗性筛选出的重组sCR1酵母细胞株进行PCR鉴定,经甲醇诱导,表达产物经SDS-PAGE分析和Western blot鉴定,通过Ni2+-NTA agarose亲和层析纯化。结果获得毕赤酵母细胞分泌型表达载体pPIC9k-sCR1,经G418筛选及PCR鉴定得到高拷贝整合的重组酵母细胞株,经甲醇诱导含pPIC9k-sCR1的酵母SMD1168细胞表达出重组sCR1融合蛋白。此蛋白在SDS-PAGE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性。     

截短型H1N1神经氨酸酶基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达

将密码子优化的截短型H1N1神经氨酸酶基因克隆到载体pPICZαA中,以构建重组质粒pPICZαA-NAS.将线性化的重组质粒pPICZαA-NAS转化毕赤酵母SMD1168,获得了能够分泌表达截短型H1N1神经氨酸酶的重组菌株.结果表明,重组菌株能够分泌表达具有生物活性的截短型神经氨酸酶,该酶受两种已知的神经氨酸酶抑制剂(奥司他韦和扎那米韦)的显著抑制,可用于构建新型神经氨酸酶抑制剂的高通量筛选模型.     

重组人组织因子在毕赤酵母中的高效分泌表达的研究

目的构建含有人组织因子(h TF)基因的毕赤酵母高效表达系统,实现胞外高效分泌表达。方法全基因合成h TF胞外区序列,PCR扩增该基因片段,经Xho I和Xba I双酶切后,和表达载体p GAPZa A相连,并电转化毕赤酵母SMD1168H。在YPD培养基中进行表达,取培养基上清进行SDS-PAGE检测,并利用Western进行确证,通过BCA法检测胞外蛋白表达量。结果在毕赤酵母中成功表达人组织因子,通过Western确证目的蛋白分子量大小正确,BCA法检测摇瓶表达胞外总蛋白达1 g/L,Bandscan软件分析目的蛋白占胞外总蛋白80%以上。结论本研究实现了截短型人组织因子在毕赤酵母中的高效分泌表达,获得了具有与完整因子相同凝血活性的截短型组织因子。     

重组人干扰素α2b包涵体纯化方法的研究

目的研究重组人干扰素α 2b包涵体的纯化方法。方法超声破碎菌体 ,干扰素α 2b包涵体经洗涤液洗涤后 ,SDS -PAGE检测其纯度 ,VSV -WISH细胞系统测定干扰素活性。结果差速离心很难完全将包涵体和细菌碎片分开。超声破碎 6次和 9次的干扰素α 2b包涵体纯度和活性相近 ,均明显高于 3次超声破碎处理的包涵体。用含2～ 4mol/L尿素、1%TritonX - 10 0的洗涤液对干扰素α 2b包涵体洗涤 ,能提高包涵体纯度。结论建议超声破碎 6次 ,用含 2～ 4mol/L尿素、1%TritonX - 10 0的洗涤液纯化干扰素α 2b包涵体     

新型甘露聚糖酶基因的克隆及在毕赤酵母中的表达

构建土壤基因组文库,通过功能筛选得到一水解底物魔芋粉的阳性克隆,测序后,序列分析表明:该基因全长为1 530 bp,包含一个糖基水解家族26结构域,编码510个氨基酸,相对分子质量为56 438。此基因推导的氨基酸序列与Cellulomonas fimi的Man26A和Cellvibrio japonicus的mannanase A氨基酸序列同源性分别为64.3%、38%。将此基因的成熟肽的编码序列克隆到表达载体pHBM905上,得到重组质粒pHBM730,将pHBM730经SalI酶切线性化后转化3株毕赤酵母GS115、KM71、SMD1168,该甘露聚糖酶基因在这3种毕赤酵母中均实现分泌表达。将此3种重组毕赤酵母GS115(pHBM730)、KM71(pHBM730)、SMD1168(pHBM730)诱导产酶,对这3种重组酶进行相关的酶学性质研究。分析表明,在KM71中表达量最高,其最适反应pH值均约为6.6,最适反应温度均约为45℃。在最适反应条件下测得其酶活力为19.64 U。此结果为瓜尔豆胶降解产物的工业化应用提供了参考。     

人凝血因子IX在毕赤酵母中的表达及活性测定

目的人凝血因子Ix（hFIX蛋白）在人类内源性凝血过程中起着非常重要的作用。hFIX表达量绝对或相对不足会导致B型血友病。本研究用毕赤酵母生产重组hFIX。方法首先用RT-PCR将人肝脏hFIX的mRNA进行扩增、测序并插入到pPIC9K中载体,构建pPIC9K—hFIX酵母分泌表达载体,再将pPIC9K—hFIX电转化进入毕赤酵母SMDl168,然后通过G418抗药性能力的大小筛选获得高拷贝且表达量高的重组菌株。结果通过SDS—PAGE和免疫印迹分析表明本研究获得的重组毕赤酵母hFIX表达量达到100mg／L;经过阴离子交换和半透膜扩散透析得到纯化的蛋白。检测重组hFIX的比活力,约为天然hFIX凝血活性的5．5％。结论我们可以优化找到更好的生产条件,使用其他比SMDll68更好的菌株,以获取更好生产量和质量;另外,我们也有很多可以增强在酵母生产的hFIX的活性。     

重组人可溶性TRAIL在毕赤酵母中表达与纯化及其抗肿瘤细胞活性

目的研究重组人可溶性TRAIL(sTRAIL)蛋白的表达和纯化,以及对HepG2细胞增殖与凋亡的影响。方法将人sTRAIL基因插入毕赤酵母表达载体pPIC9中,构建甲醇酵母分泌型表达载体pPIC9-sTRAIL,电击转化至GS115(his4),MD平板筛选出阳性菌株。对工程菌株发酵培养基成分、pH、甲醇浓度、诱导表达时间等条件进行优化,并初步分析重组sTRAIL蛋白的体外抗肿瘤活性。结果工程菌株在BMMY培养基(pH6.0)、1%甲醇条件下诱导表达48h目的蛋白浓度最高可达(58.7±2.4)mg/L。重组人sTRAIL蛋白能抑制HepG2细胞的增殖、诱导HepG2细胞的凋亡。结论优化了人sTRAIL的表达和纯化工艺条件,所生产的sTRAIL可用于抗肝癌新药的开发。     

重组人促红细胞生成素生产工艺研究

采用Bellco公司转瓶机,用无血清培养基培养分泌RhEPO的工程细胞株CHOEPO-2.所收集的上清液预处理后经染料亲和层析-离子交换层析-分子筛层析纯化后,所得EPO纯度达99%以上,比活性大于1.5×105IU/mg,整个纯化全过程的EPO体内活性回收率为45%.所纯化的EPO分子量为37kD.分析表明,所纯化的EPO可与抗EPO的单克隆抗体特异性结合.该工艺纯化路线简单,重复性好,生产成本低,产品活性高,适合大规模生产重组人促红细胞生成素.     

人骨唾液酸蛋白酵母工程细胞的构建与表达

目的构建表达重组人骨唾液酸蛋白 (rhBSP)的巴斯德毕赤酵母工程细胞 ,实现rhBSP的酵母胞外分泌性高表达。方法通过PCR扩增获得人BSP基因后 ,构建重组表达载体pPICZaA hbsp ,经电转化导入到毕赤酵母GS115菌中 ,获得GS115 pPICZaA hbsp工程菌 ,通过Zeocin高抗性筛选和摇瓶发酵筛选出高表达rhBSP的菌株 ,并进行高密度发酵提高表达量。结果rhBSP分子量接近 6 6 0 0 0 ,产物可达上清液总蛋白的 80 % ,浓度约 0 .2 4 8g L。结论基因工程菌GS115 pPICZaA hbsp能高效地表达rhBSP并分泌到胞外     

聚乙二醇修饰干扰素α2b的稳定性研究

目的研究聚乙二醇修饰干扰素α 2b的稳定性。方法以抗病毒活性为指标 ,考察单修饰干扰素α 2b、多修饰干扰素α 2b和干扰素α 2b的稳定性 (4℃、2 5℃、37℃ )、抗胰蛋白酶水解能力和 37℃人血清稳定性。结果在4℃、2 5℃和 37℃条件下 ,稳定性依次为多修饰干扰素α 2b >单修饰干扰素α 2b >干扰素α 2b。抗胰蛋白酶水解试验表明 :干扰素α 2b在 30min时抗病毒活性迅速降到原来的 7.1% ,单修饰干扰素α 2b剩余 5 0 % ,多修饰干扰素α 2b仍保留 71%。体外稳定性试验表明 ,在 37℃人血清放置 10h ,干扰素α 2b只保留 35 % ,单修饰干扰素α 2b保留 71% ,而多修饰干扰素α 2b仍保留 95 %的抗病毒活性。结论聚乙二醇修饰可以增加干扰素α 2b的稳定性 ,抗胰蛋白酶水解能力和 37℃人血清稳定性。除了抗胰蛋白酶水解能力 ,修饰度的增加能够明显增强这种作用     

多拷贝水蛭素基因在毕赤酵母中的分泌型表达

目的:通过多拷贝克隆技术实现水蛭素(Hirudin)基因在巴斯德毕赤酵母中的高效分泌表达.方法:利用基因重组技术,从pPIC9-Hirudin中扩增α-facor-Hirudin插入到载体pA0815中,并构建pA0815-(α-Hirudin)n多拷贝重组质粒,转化毕赤酵母GS115后进行诱导表达,并鉴定表达产物活性.结果:PCR证实成功构建了水蛭素多拷贝毕赤酵母表达载体pA0815-(α-Hirudin)n,经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳证实能成功高效分泌重组水蛭素,活性测定表明表达的水蛭素有良好的抗凝血活性.结论:成功构建了分泌型水蛭素多拷贝质粒,筛选出多拷贝稳定整合表达菌株,成功表达出具有抗凝血活性的1 600 ATU/mL重组水蛭素,为大规模表达纯化水蛭素蛋白及其临床应用奠定了基础.     

葡激酶在毕赤酵母中的表达及纯化

目的探索葡激酶基因在毕赤酵母中的表达和纯化方法。方法根据毕赤酵母的偏性合成了葡激酶基因,克隆到分泌型酵母表达载体pPIC9K中,重组载体线性化后,转化毕赤酵母GS115,甲醇诱导表达。应用DEAE-Sepharose FF、Q-Sepharose FF和Sephacry1 S-200凝胶过滤层析法纯化表达产物,采用溶圈法对纯化产物进行生物学活性测定。结果葡激酶在毕赤酵母中GS115的表达量约站总蛋白的45%;表达产物经DEAE-Sepharose FF、Q-Sepharose FF和SephacrylS-200纯化后纯度达到95%;测得其比活为5.2×10^4AU/mg。结论利用毕赤酵母成功进行了重组葡激酶基因的表达及其表达产物的纯化。     

阿尔采末病Aβ多肽基因的高效表达及纯化研究

目的　通过对Aβ多肽基因进行重组克隆 ,构建质粒和高效表达的菌株 ,并研究表达产物快速高效的纯化回收方法。方法　采用IMPACT TWIN表达系统构建Intein Aβ重组基因表达质粒 ,将该质粒转化至BL2 1(DE3) ,筛选高效表达菌株 ;表达产物经ChitinBeads亲和层析柱分离纯化 ;SDS PAGE电泳 ,毛细管区带电泳及免疫印迹法等鉴定。结果　重组的Intein Aβ基因在BL2 1中获得高效表达 ,筛选出稳定高效表达的BL2 1(DE3)细胞株 ;融合蛋白表达量可达全菌蛋白的 6 0 % ;表达产物经ChitinBeads亲和层析纯化后 ,其纯度可达 98%以上 ,并具有与Aβ多肽相同的分子量及免疫学活性。结论　Aβ多肽基因在IMPACT TWIN系统中可获得高效表达 ,利用ChitinBeads亲和层析方法可将表达的Aβ多肽进行快速、简便、无酶化的高效分离纯化。