人骨形成蛋白2,3成熟肽削短/突变体的构建与表达及其诱骨活性

0　引言　骨形成蛋白［1］(bone morphogenetic proteins, BMPs)是属于TGF-β超家族的成员,目前已有18个hBMP基因被克隆. 除BMP-1外,其他BMPs在胚胎时期骨组织分化发育、成年骨损伤修复、胚胎发育期中胚层的诱导和分化以及神经系统的发育和修复等方面都起着重要作用［2-4］,因而BMPs有十分乐观的临床应用前景. 利用E.coli表达的不同的长于成熟肽的羧端肽经复性后均具有不同程度诱骨活性［5,6］,但对短于成熟肽的肽段及其氨基酸组成与其生物学活性的关系,尚未见报道. 在上述工作的基础上,本研究在大肠杆菌中表达削短和突变的hBMP-2,3成熟肽,测试其活性,以探索其结构与功能的关系,并期望为获得更好的新型的基因工程hBMP2,3提供依据,为深入研究hBMP-2,3生物活性的分子机制和临床应用打下基础.     

重组人骨形成蛋白—2成熟肽在大肠杆菌中的高效表达

利用大肠杆菌系统高效表达人骨形成蛋白－２成熟肽。方法；将编码人骨形成蛋白２成熟肽的基因片段克隆到大肠杆菌表达载体ｐＤＨ上，使其受控于ＰＲＰＬ启动子，构建成表达质粒ｐＤＨＢ２ｍ，以大肠杆菌ＤＨ５α为宿主菌。对工程菌进行温度诱导表达，表达产物初步纯化后进行复性处理，用小鼠肌袋模型检测产物诱骨活性。     

人骨形成蛋白-3成熟肽cDNA的克隆、测序及表达

目的：扩增、克隆人骨形成蛋白－３（ｈＢＭＰ－３）成熟肽ｃＤＮＡ基因，利用大肠杆菌表达ｈＢＭＰ－３成熟肽．方法：ＰＣＲ方法扩增ｈＢＭＰ－３成熟肽ｃＤＮＡ基因，双脱氧终止法测序正确后，克隆入大肠杆菌表达载体ｐＤＨ，受控于ＰＲＰＬ启动子，重组质粒ｐＤＨＢ－３ｍ以大肠杆菌ＤＨ５α为宿主菌在４２℃进行温度诱导．结果：扩增出ｈＢＭＰ－３成熟肽ｃＤＮＡ基因，序列测定完全正确；含重组质粒ｐＤＨ－Ｂ３ｍ的工程菌诱导后在ＳＤＳ－ＰＡＧＥ上出现一条新生蛋白带，分子质量为１４．５ｋｕ，与预期ｈＢＭＰ－３成熟肽分子量大小一致，约占菌体总蛋白的２８％．结论：成功扩增、克隆ｈＢＭＰ－３成熟肽ｃＤＮＡ基因，并可在大肠杆菌中得到高效表达     

人骨形成蛋白2和人骨形成蛋白7成熟肽编码区基因克隆和真核表达载体的构建

目的克隆和构建人骨形成蛋白2(BMP-2)和人骨形成蛋白7(BMP-7)成熟肽真核表达载体。方法采用Trizol法从人骨肉瘤细胞中提取制备总RNA,利用RT-PCR、PCR转录、扩增BMP-2和BMP-7获得成熟肽基因,与真核表达载体pcDNA3.1(+)连接,构建真核表达重组子pcDNA3.1(+)/BMP-2MP和pcDNA3.1(+)/BMP-7MP。结果总RNA提取液电泳可见在28S、18S和5S处出现明显的条带,PCR和酶切可在439bp和364bp出现条带,阳性克隆测序结果与Genebank中登录的序列一致。结论成功克隆出人BMP-2MP和BMP-7MP基因,成熟肽基因已与pcDNA3.1(+)连接,成功构建其真核表达重组子pcDNA3.1/BMP-2MP和pcDNA3.1/BMP-7MP,为进一步研究BMP-2、BMP-7的功能及其成熟肽基因在骨髓间充质细胞(hMSCs)中表达以及在骨组织工程中的应用研究奠定了基础。     

大肠杆菌表达的重组人骨形成蛋白—3C端肽的纯化

目的：在用大肠杆菌表达人骨形成蛋白－３羧基端肽段获得成功的基础上，进一步探讨ｒｈＢＭＰ－３Ｃ的纯化方法。     

人骨形成蛋白2和7成熟肽编码区基因克隆和真核表达载体的构建

[摘要] 目的 克隆和构建人骨形成蛋白2和人骨形成蛋白7成熟肽真核表达载体。方法 采用Trizol法从人骨肉瘤细胞中提取制备总RNA,利用RT-PCR、PCR转录、扩增BMP-2和BMP-7获得成熟肽基因,与真核表达载体pcDNA3.1(+)连接,构建真核表达重组子pcDNA3.1(+)/BMP-2MP和pcDNA3.1(+)/BMP-7MP。结果 总RNA提取液电泳可见在28S、18S和5S处出现明显的条带,PCR和酶切可在439bp和364bp出现条带,阳性克隆测序结果与Genebank中登录的序列一致。结论 成功克隆出人BMP-2MP和BMP-7MP基因,成熟肽基因已与pcDNA3.1(+)连接,成功构建其真核表达重组子pcDNA3.1/BMP-2MP和pcDNA3.1/BMP-7MP,为进一步研究BMP-2、BMP-7的功能及其成熟肽基因在骨髓间充质细胞(hMSCs)中表达以及在骨组织工程中的应用研究奠定了基础。     

人骨形成蛋白-2成熟肽在巴斯德毕赤酵母中的分泌表达

目的利用甲醇毕赤酵母表达系统,高效分泌表达人骨形成蛋白-2成熟肽(hBMP-2)。方法利用PCR方法扩增得到hBMP-2基因,构建其毕赤酵母真核表达载体pPICZaC/hBMP2,电转化巴斯德毕氏酵母X-33,于28℃进行甲醇诱导分泌表达,用PCR法、SDS-PAGE、WesternBlot等方法筛选获得高效表达rhBMP-2的工程菌株,并进行了表达产物的纯化和活性测定。结果表达产物分泌至培养上清中,rhBMP-2含量达100mg·L-1。SDS-PAGE初步验证了表达产物的分子量,经WesternBlot和ELISA检测到重组表达产物的特异性结合活性。结论构建了重组hBMP-2的基因工程菌,并在毕赤酵母中实现了高效分泌表达,为进一步研究其活性和功能奠定了基础。     

人骨形成蛋白2碳端肽在大肠杆菌中的高表达及活性测定

利用基因工程技术生产人骨形成蛋白（ｈＢＭＰ），为其诱骨机理及临床应用研究提供前提条件。作将ｈＢＭＰ２ ｃＤＮＡ３’端７３２ｂｐ片段，克隆入大肠杆菌表达载体ｐＧＥＸ－２Ｔ，经ＩＰＴＧ诱导后，表达产物存在于包涵体中，将其纯化复性后，进行ＳＤＳ－ＰＡＧＥ和ＦＰＬＣ分析，并作小鼠体内异位诱骨活性检测。表达的ｈＢＭＰ２与ＧＳＴ的融合蛋白Ｍｒ＝５１ｋｕ，占菌体总蛋白的３０％，纯化、复性后，ＦＰＬＣ分析示尖而     

骨形成蛋白2及骨形成蛋白4在牙胚发育中的时空表达及意义

牙齿发育初期和后期起调节作用的一些信号分子中,骨形成蛋白是与骨和牙齿形成相关的生长因子,作为形态生成信号在牙齿发育不同时期调控上皮与间充质间相互作用。牙胚发育过程中,BMP-2、BMP-4在牙胚发育各个时期的表达提示其在牙胚发育中的作用。研究表明,BMP-2、BMP-4作为上皮-间充质相互作用的继发调节信号参与牙齿发育,BMP-2参与调控牙乳头细胞分化形成成牙本质细胞;BMP-4与多种细胞因子相互作用参与调控牙型的形成。     

人骨形成蛋白4成熟肽cDNA的克隆及其在大肠杆菌中的表达

目的：克隆编码人骨形成蛋白4(hBMP4)成熟肽的cDNA基因,并在大肠杆菌中表达．方法：从人胎盘组织中提取总RNA,以其为模板,采用RT—PCR方法得到编码hBMP4的成熟肽段(hBMP4m)cDNA,克隆入表达载体pDH2中,转化大肠杆菌DH5α,温度诱导表达．结果：获得hBMP4m cDNA基因,成功克隆入温度诱导表达载体pDH2,DNA序列分析证实所插入的hBMP4m cDNA序列与设计预期一致;将获得重组表达质粒pDH2-hBMP4m转化大肠杆菌DH5α中,经温度诱导,目的蛋白占细菌总蛋白的41．5％．结论：采用分子克隆的方法得到编码hBMP4成熟肽段的cDNA,克隆入表达载体,在大肠杆菌中成功获得hBMP4成熟肽的高效表达。     

重组人骨形成蛋白-7成熟肽的表达、纯化及活性的研究

目的:研究重组人骨形成蛋白-7(rhBMP-7m)羧基端140个氨基酸成熟肽的大肠杆菌表达、纯化及活性,为其实际应用打下基础.方法:将编码此成熟肽的cDNA亚克隆入含PL启动子的表达质粒pDH2中,构建表达质粒pDH2-B7m,转化大肠杆菌DH5α,温度诱导表达;通过包涵体洗涤、离子交换层析纯化目的蛋白;用Western blot验证透析复性后表达蛋白的抗原性,用含荧光素酶报告基因专门用于检测BMP活性的细胞株C2C12-K4检测其活性.结果:成功构建了PL启动子控制的原核表达载体pDH2-B7m;42℃诱导5 h后表达量达到最高水平,约占菌体总蛋白40.3%,表达产物以包涵体形式存在.包涵体经洗涤、离子交换层析纯化,目的蛋白纯度至少在96.0%以上.Western blot实验证实其抗原性,细胞株C2C12-K4反应的检测表明透析复性后的rhBMP-7m有较强的活性.结论:成功地在E.coli中表达了hBMP-7m重组蛋白并证明其有较强的生物活性.     

重组人骨形成蛋白-2

1　概　　述骨形成蛋白(bonemorphogeneticpro-tein,BMP)所具有的独特的诱导成骨活性,决定了它在修复骨质缺损和促进骨折愈合等方面可以发挥重要作用〔1〕。目前,人们已从多种动物如牛、猪、羊、兔、鼠、猴和人等的骨基质中分离出BMP〔2〕。不同动物来源的BMP有较高的同源性,具有跨种诱导成骨能力,从动物骨基质中提取的BMP也能在人体内诱导骨质生成,因而近年来已有一些将动物来源的BMP试用于临床的报道。但是,动物来源的BMP毕竟不是人类自身的蛋白质,尽管其免疫原性弱,在人体内还是会引起一定的免疫反应,而且它与人类自身的BMP在诱…     

稳定表达人骨形成蛋白2成纤维细胞的建立与鉴定

目的 探讨ＢＭＰ对细胞分化的调节作用,为ＢＭＰ基因疗法的建立提供依据。方法 构建了含有人ＢＭＰ２开放阅读框（１．２ｋｂ）的真核表达载体ｐＢＫ－Ｂ２利用脂质本转染方法将其导入ＮＩＨ３Ｔ３细胞,通过Ｇ－４１８筛选获得了性细胞克隆,细胞原位杂交和免疫组化检测ＢＭＰ２基因的稳定转染及表达情况。结果 转染细胞内有ＢＭＰ２ｍＲＮＡ的转录及其蛋白的表达,结论：人ＢＭＰ２基因ＮＩＨ３Ｔ３细胞中得到稳定有效的方法。     

表达人骨形成蛋白2的成纤维细胞系的建立与鉴定

目的:建立能稳定表达BMP2的成纤维细胞系.方法:运用阳离子聚合物转染试剂,将含有人BMP2基因的真核表达载体pcDNA3.1-B2导入NIH3T3细胞,通过G418筛选获得阳性细胞克隆,RT-PCR、免疫组化和酶联免疫吸附试验(ELISA)检测BMP2基因的稳定转染和蛋白表达.结果:转染细胞内有BMP2mRNA的转录,胞内及胞外有BMP2蛋白的表达.结论:采用阳离子聚合物转染法可成功地将外源性hBMP2基因导入NIH3T3细胞,为进一步研究诱导牙周膜细胞骨化分化建立基础.     

人骨形成蛋白-2对人脑胶质瘤细胞周期和增殖的影响

目的 探讨人骨形成蛋白（ｒｈＢＭＰ－２）对体内,外人脑胶质瘤ＳＨＧ４４细胞周期和增殖的影响。方法 体外培养人脑胶质瘤细胞,绘制ｒｈＢＭＰ－２作用前、后的ＳＨＧ４４细胞生长曲线,ＭＴＴ法测定ｒｈＢＭＰ－２对ＳＨＧ４４细胞的增殖影响;以流式细胞仪、电镜和琼脂糖凝胶电泳分别检测其细胞周期、超微结构和ＤＮＡ片段改变,观察局部注射ｒｈＢＭＰ－２对裸鼠皮下ＳＨＧ４４胶质瘤增长的影响,结果 ｒｈＢＭＰ－２可抑制     

重组人骨形态发生蛋白-2在大肠杆菌中的表达及纯化

目的用基因工程技术在大肠杆菌中表达人骨形态发生蛋白-2(hBMP-2)。方法hBMP－2原核表达载体pYR(pBV220－hBMP-2)转化 E coli BL21,SDS－PAGE分析工程菌活化状态以及诱导时间与目的蛋白表达率的关系。离子交换层析 DEAE和分子筛 S－300纯化重组蛋白,自然缓降复性法对其复性。结果SDS－PAGE显示在相对分子质量约为13000时出现明显外源蛋白表达带,而且当工程菌30℃活化至D600约为0．45时,其表达效率较高;在此状态下,温度诱导衣达4h,目的蛋白表达量最高,以后随着时间的延长,表达量稍下降。重组蛋白经纯化后植人小鼠肌肉,组织学观察到肌肉内大量间允质细胞增生以及软骨与骨形成。结论重组hBMP－2具有良好异位成骨活性。     

昆虫杆状病毒表达系统中人骨形成蛋白3的表达及鉴定

探索人骨形成蛋白在昆虫杆状病毒系统中的表达规律。方法将ｈＢＭＰ３全长ｃＤＮＡ克隆入转移载体ＢａｃＰＫ８中,酶切鉴定后,将此载体与病毒ＤＮＡ经脂质体包裹转染昆虫细胞,重组病毒经蓝白选后,提取其ＤＮＡ进行ＰＣＲ反应,鉴定目的基因。收集重组病毒感染５ｄ的细胞进行免疫荧光及电子显微镜观察。结果克隆了目的基因的重组载体经内切酶消化后,琼脂糖电泳示有相应大小的目的基因片段切下,ＰＣＲ电泳结果见有目的基因片段的     

重组人骨形态发生蛋白—2在大肠杆菌中的表达及纯化

目的：用基因工程技术在大肠杆菌中表达人骨形态发生蛋白－2（hBMP-2)，方法：hBMP-2原核表达载体pYR(pBV220-hBMP-2)转化E.coli BL21,SDS-PAGE分析工程菌活化状态以及诱导时间与目的蛋白表达率的关系。离子交换层析DEAE和分子筛S－300纯化重组蛋白，自然缓降复性法对其复性。结果：SDS－PAGE显示在相对分子质量约为13000时出现明显外源蛋白表达带，而且当工程菌30℃活化至D600约为0．45时，其表达效率较高，在此状态下，温度诱导表达4h，目的蛋白表达量最高，以后随着时间的延长，表达量销下降，重组蛋白经纯化后植入小鼠肌肉，组织学观察到肌肉内大量间充质细胞增生以及软骨与骨形成，结论：重组hBMP-2具有良好异位成骨活性。     

重组人骨形成蛋白2基因在大肠杆菌中的克隆

目的：在大肠杆菌中克隆人骨形成蛋白2基因,方法：由人成骨细胞中提取细胞总RNA,利用逆转录PCR方法扩增获得人骨形成蛋白2基因cDNA;将获得基因片段重组到pCI质粒中,转化到大肠杆菌Top10后挑选克隆,利用限制性酶切和核苷酸序列分析鉴定重组质粒。结果：质粒DNA酶切分析及核酸序列分析证实,获得的基因片段为人BMP2全编码序列,结论：克隆获得人骨形成蛋白2基因,为表达骨形成蛋白2奠定了基础。     

重组人骨形成蛋白2在皮肤成纤维细胞中的表达

目的 构建人骨形成蛋白2(BMP2)的真核表达载体以探讨成纤维细胞表达BMP2的情况。方法 构建携带人BMP2基因的真核表达载体pRK5-hBMP2，并将其转染CHO细胞、NIH3T3细胞和正常人皮肤成纤维细胞后，采用RT-PCR方法检测人BMP2在mRNA水平上的表达。结果 RT-PCR显示转染后的CHO细胞、NIH3T3细胞和正常人皮肤成纤维细胞可以有效地转录BMP2 mRNA。结论 含有人BMP2 cDNA的重组质粒pRK5-hBMP2转染正常人皮肤成纤维细胞后可以有效地表达BMP2。