Identification of polcalcin as a novel allergen of Amaranthus retroflexus pollen

IntroductionAmaranthus retroflexus (Redroot Pigweed) is one of the main sources of allergenic pollens in temperate areas. Polcalcin is a well-known panallergen involved in cross-reactivity between different plants. The aim of this study was the molecular cloning and expression of polcalcin, as well as evaluating its IgE-reactivity with A. retroflexus sensitive patients’ sera.MethodsAllergenic extract was prepared from A. retroflexus pollen and the IgE-reactivity profile was determined by ELISA and immunoblotting using sera from twenty A. retroflexus sensitive patients. Polcalcin-coding sequence was amplified by conventional PCR method and the product was inserted into pET-21b(+) vector. The recombinant protein was expressed in E. coli BL21 and purified by metal affinity chromatography. The IgE-binding capability of the recombinant protein was analyzed by ELISA and immunoblotting assays, and compared with crude extract.ResultsOf 20 skin prick test positive patients, 17 patients were positive in IgE-specific ELISA. Western blotting confirmed that approximately 53% of ELISA positive patients reacted with 10 kDa protein in crude extract. The A. retroflexus polcalcin gene, encoding to 80 amino acid residues was cloned and expressed as a soluble protein and designated as Ama r 3. The recombinant polcalcin showed rather identical IgE-reactivity in ELISA and western blotting with 10 kDa protein in crude extract. These results were confirmed by inhibition methods, too.ConclusionThe recombinant form of A. retroflexus polcalcin (Ama r 3) could be easily produced in E. coli in a soluble form and shows rather similar IgE-reactivity with its natural counterpart.     

c血清型变形链球菌致龋相关基因/DNA片段的批量克隆与高通量筛选

目的筛选含致龋相关基因／DNA片段的阳性克隆，为探究变形链球茵致龋的分子机制奠定基础。方法将抑制消减杂交方法获得的高毒力株特异的消减PCR产物与T／A栽体pCR2．1连接，将连接产物转化E．coli TOP0F’感受态细胞，进行蓝白筛选。对96个转化子进行Colony PCR，将PCR产物点样于同一尼龙膜上，分别与地高辛标记的变形链球茵高、低毒力株基因组DNA／AluI酶切产物杂交，高通量筛选阳性克隆。结果随机挑取了96个白色或白色中央有蓝色的茵落，经过Colony PCR，其中有1个转化子的扩增产物为双带，其余均为0．2～2kb之间的单一条带。经过杂交，以与高毒力株基因组有杂交信号，而与低毒力株基因组无杂交信号或信号明显弱的转化子为阳性克隆。筛选的阳性率为50％左右，阳性克隆中含有c血清型变形链球茵致龋相关的基因／片段。结论对抑制消减杂交方法获得的变形链球茵高毒力株特异的消减PCR产物进行批量克隆和高通量筛选，获得了致龋相关的基因／DNA片段。     

牙龈卟啉单胞菌Hgp44基因的克隆表达与纯化

目的 克隆表达牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis,Pg)牙龈素中黏附素区域的Hgp44基因,并纯化目的蛋白.方法 通过聚合酶链反应(PCR)和基因重组技术,克隆得到PgATCC33277的Hgp4基因,插入到克隆载体pMD18-T中并测序鉴定.经过酶切后将目的基因片段与表达载体pET22b相连,构建出表达质粒pET22b-Hgp44.将重组质粒转化到感受态细胞BL21(DE3)中,用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalactoside,IPTG)诱导表达融合蛋白,通过SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳及蛋白质印迹法进行分析.用固定化金属亲和层析法对重组蛋白进行分离纯化.结果 目的基因片段约为1100 bp,与预期大小相符,测序结果与GenBank中ATCC33277国际标准菌株的RgpA的等位基因序列U15282一致.IPTG诱导后的菌体经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳后形成一个以包涵体形式存在的44 000的融合蛋白.蛋白质印迹法检测证实其具有免疫原性.用镍离子金属螯合层析柱纯化出了目的蛋白,最后得到约3.5 mg/L的目的蛋白.结论 成功克隆表达了PgHgp44基因,并纯化出了目的蛋白.     

磷脂转运蛋白在毕赤酵母中的高效表达

为深入了解磷脂转运蛋白的结构和功能，从中国人胎肝组织总RNA成功克隆了磷脂转运蛋白成熟肽基因，所得磷脂转运蛋白基因通过同源重组整合至毕酵母细胞染色体的氧化酶AOX1基因中，甲醇诱导后经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳显示诱导表达蛋白分子量约为75kDa，薄层扫描显示表达蛋白中酵母蛋白总量的28%，为大量制备重组磷脂转运蛋白奠定了基础。     

不育相关泛素特异性蛋白酶USP26的分子克隆及活性分析

目的 对克隆泛素特异性蛋白酶26(ubiquitin-specific protease 26,usp26)基因进行表达和活性测定.方法 采用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR),从小鼠全血中扩增获得usp26基因并测定序列.将基因片段与pGEX-6p-1拼接,应用异丙基-β-d-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-d-thiogalactoside,IPTG)使蛋白表达并利用Ub-Met-β-gal鉴定活性.用多重比对方法分析人类、小鼠及褐家鼠usp26基因编码氨基酸序列的差异.结果 本实验克隆出usp26基因.构建出pGEX-usp26质粒,该质粒表达出GST-USP26结合蛋白并测得其活性.三个种属含有相同的赖氨酸结构域(Cys box)与组氨酸结构域(His box)特征部位氨基酸.结论 usp26基因克隆并表达成功,完成活性测定,为进一步探索usp26在男性不育机制方面的作用提供了一种活性研究方法.     

西藏小型猪IGF-1基因的克隆测序分析

目的 克隆西藏小型猪的肝脏组织中的IGF-1基因的cDNA序列,并与pubmed中查询到的猪cDNA进行比对分析。方法 本研究提取了西藏小型猪肝脏组织的总RNA,应用RT-PCR技术扩增了IGF-1基因的cDNA序列,将扩增出的片段克隆到pMD18-T载体上,构建重组质粒pMD18-T-IGF-1,进行测序分析。结果 首次克隆出了西藏小型猪肝脏组织中的IGF-1的cDNA序列,获得了大小为567bp长的片段,编码了186个氨基酸,与pubmed中查询到的猪（NM_214256.1）的IGF-1基因高度同源,比对序列发现,在440bp、455bp处发生了G→A、C→T的突变,该位点的突变引起相应编码氨基酸的变化,分别由组氨酸变成了精氨酸、亮氨酸转变成了丝氨酸。结论 本研究为西藏小型猪的生长发育机制研究提供了分子学依据,两个位点的突变引起的氨基酸的改变是否是导致西藏小型猪矮小的原因,需要进一步论证。     

肺炎链球菌不同菌株自溶酶基因的克隆、序列分析及重组表达

目的克隆肺炎链球菌自溶酶(LytA)的基因序列，并进行重组表达。方法分别提取不同临床分离株的基因组DNA，根据已知肺炎链球菌野生R6株LytA基因序列设计引物，进行PCR扩增，将获得的目的基因片段克隆人原核表达质粒，然后测序；利用生物信息学方法，对不同临床分离株LytA基因序列进行比较分析，同时进行LytA基因的重组表达。结果从不同临床分离株的基因组中均扩增出完整的LytA基因片段，成功构建了重组质粒pGEX-4T-1-LytA。比较不同临床分离株LytA基因的DNA序列及推测的氨基酸序列，发现各株LytA基因序列及氨基酸序列间存在差异。通过异丙基巯基半乳糖(IPTG)诱导，LytA基因在大肠埃希菌JM109中得到高效表达，十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)结果显示pGEX-4T-1-LytA融合蛋白相对分子质量约62000，与理论预测一致。结论序列分析发现各分离株的LytA基因序列及氨基酸序列间存在差异，但同源性极高，推测LytA基因序列保守，可用于疫苗研发。     

丙型肝炎病毒核心蛋白反式激活基因HCTP4启动子序列的确定及转录活性的鉴定

目的：研究丙型肝炎病毒(HCV)核心蛋白(core)反式激活基因HCTP4基因序列表达的调控机制。方法：选取翻译起始密码子ATG上游44l bp的DNA序列为启动子序列，应用聚合酶链反应技术(PCR)，以肝母细胞瘤细胞系HepG2基因组DNA为模板，扩增该启动子DNA片段，将其克隆至pCAT3中，构建pCAT3-HCTP4-promoter报告基因表达载体，以该质粒转染HepG2细胞，用酶联免疫吸附方法(ELISA)检测报告基因编码产物氯霉素乙酰转移酶(CAT)的表达活性。结果：发现质粒pCAT3-HCTP4-promoter能够指导CAT的表达，吸光度(A值)是pCAT3对照质粒的5倍。结论：本研究克隆的启动子DNA序列具有转录活性，这一结果为研究HCTP4的调节机制，进一步阐明丙型肝炎病毒核心蛋白的作用机制奠定了基础。     

应用抑制性消减杂交技术克隆丙型肝炎病毒 E2蛋白反式调节基因

目的应用抑制性消减杂交(SSH)技术构建丙型肝炎病毒(HCV)E2蛋白反式调节基因差异表达的cDNA消减文库,克隆HCVE2蛋白反式调节相关基因。方法以HCVE2表达质粒pcDNA3.1(-)_E2转染HepG2细胞,以空载体pcDNA3.1(-)为对照,制备转染后的细胞裂解液,从中提取mRNA并逆转录为cDNA,经RsaI酶切后将实验组cDNA分成两组,分别与两种不同的接头衔接,再与对照组cDNA进行两次消减杂交及两次抑制性聚合酶链反应(PCR)扩增,将产物与T/A载体连接,构建cDNA消减文库,并转染大肠杆菌进行文库扩增,随机挑选克隆PCR扩增后进行测序及同源性分析。结果成功构建人HCVE2蛋白反式调节基因差异表达的cDNA消减文库。文库扩增后得到78个阳性克隆,进行菌落PCR分析,均得到100～1000bp插入片段。挑取38个含有插入片段的阳性克隆测序分析,获得35个已知基因序列和3个未知基因。通过生物信息学分析获得其全长序列,其功能正在研究中。结论应用SSH技术成功构建了HCVE2反式调节基因差异表达的cDNA消减文库。该文库的建立为进一步阐明HCVE2反式调节的靶基因及致慢性肝脏疾病发生的分子生物学机制提供理论依据。