Endo-H在毕赤酵母中的表达、纯化及其在N-糖基化分析中的应用

目的：通过巴斯德毕赤酵母（ Pichia pastoris）表达制备内切β-N-乙酰氨基葡糖苷酶-H（ endo-beta-N-acetyl-glucosaminidase H ,Endo-H）,并用于蛋白质的N-糖基化分析。方法根据GenBank中公布的褶皱链霉菌（ Strepto-myces plicatus） Endo-H的cDNA序列,设计并合成Endo-H全基因,将其克隆至P．pastoris表达载体pPIC9中,重组质粒转化P．pastoris JC308宿主菌,工程菌经甲醇诱导,分泌表达Endo-H,目的蛋白经疏水层析、凝胶过滤两步纯化后,纯度可＞95％。成品用于基于DNA测序的荧光辅助糖电泳（ DNA sequencer assisted fluorophore-assisted carbohy-drate electrophoresis,DSA-FACE）分析核糖核酸酶B（ribonuclease B,RNaseB）的糖基结构,比较了Endo-H与商品化N-糖酰胺酶F（peptide-N-asparigine amidase F,PNGase F）的糖基切割功能。结果利用P．pastoris表达制备Endo-H,可切割天然或变性状态下的β-1,4-糖苷键连接的甘露糖型结构糖链,不能切割复杂型糖链糖蛋白;经DSA-FACE分析,结果显示Endo-H酶切RNaseB后其糖链为Man5 GlcNAc-Man9 GlcNAc,PNGaseF酶切RNaseB的糖链为Man5 GlcNAc2-Man9 GlcNAc2,两者相差一个GlcNAc。结论通过P．pastoris制备的Endo-H具有天然生物活性,可用于蛋白质的N-糖基化结构分析。     

人ω干扰素在巴斯德毕赤酵母中的表达及纯化

目的 :在巴斯德毕赤酵母中表达及纯化人ω干扰素 (interferonω ,IFN_ω)以对其功能进行深入研究。方法 :用PCR方法扩增人IFN_ω基因 ,与分泌型酵母表达载体pMEX9K重组 ,经酶切、PCR和序列测定证实重组表达载体pMEX9Kω构建正确。将重组载体pMEX9Kω用SalⅠ酶切后 ,转化毕赤酵母GS115。得到的转化子经诱导表达后在发酵上清中有人IFN_ω的表达 ,表达量为 4× 10 9U L。经过ButylSepharose 4FF疏水层析柱 ,SPSepharoseFF离子交换柱和Superdex 75凝胶过滤三步层析纯化 ,利用反相HPLC分析纯化的重组蛋白。结果 :得到了纯度 >99%的重组IFN_ω。N端氨基酸序列测定表明重组人IFN_ω具有正确的N端氨基酸残基顺序 ,相对分子质量为 2 2 0 0 0 ,并具有同天然蛋白相似的比活性。结论 :在毕赤酵母中成功地表达并纯化得到了同天然蛋白具有相似的比活性的人IFN_ω。     

人细胞外基质磷酸糖蛋白MEPE的表达纯化及抗体制备

目的 原核表达、纯化人细胞外基质磷酸糖蛋白(Mepe)基因,并制备多克隆抗体.方法 设计出扩增人Mepe全长基因的特异引物,通过PCR扩增出该基因片段,测序正确后插入到含GST基因的原核表达载体pGEX-KG中,以IPTG诱导表达,并经谷胱甘肽琼脂糖珠纯化融合蛋白;用纯化的蛋白免疫小鼠制备多克隆抗体,用ELISA测定抗体的效价,Western印迹鉴定抗体的特异性.结果 原核表达了人Mepe全长基因,纯化了MEPE蛋白,并获得了抗MEPE的多克隆抗体,抗体效价达到1∶25 600,Western印迹结果显示,该抗血清能够特异识别原核及真核细胞表达的MEPE蛋白.结论 MEPE蛋白能够诱导小鼠产生具有较高效价和特异性的多克隆抗体,为进一步研究MEPE的功能奠定了基础.     

人Ⅱ型肿瘤坏死因子受体-免疫球蛋白G1 Fc融合蛋白在糖基工程化毕赤酵母中的表达

目的在糖基工程化毕赤酵母中表达人Ⅱ型肿瘤坏死因子受体-免疫球蛋白G1 Fc融合蛋白（tumor necrosis factor receptor-immunoglobulin G1 Fc fusion,TNFR-Fc）,考察糖基工程化过程对其活性的影响。方法将编码TNFR-Fc的cDNA序列插入毕赤酵母表达载体pPIC6αA中,构建重组表达质粒pPIC6-TF。用表达质粒转染N-糖基化工程改造的毕赤酵母菌株GSB,在含有杀稻瘟菌素的YPD平板上进行筛选。然后再使用HRP标记的羊抗人IgG在醋酸-硝酸纤维素双层膜上进行斑点印迹（dot-blot）筛选。选择表达量较高的工程菌株TNFR-Fc/GSB57进行高密度培养,通过Protein A亲和层析从发酵上清中纯化融合蛋白,利用鼠L929细胞对融合蛋白的抗TNFα活性进行分析。结果通过筛选获得了表达人Ⅱ型肿瘤坏死因子受体-Fc融合蛋白的表达菌株,纯化后的TNFR-Fc融合蛋白拮抗TNFα的EC50高于野生型毕赤酵母表达产物,而低于哺乳动物细胞的表达产物。结论糖基化改造改善了人Ⅱ型肿瘤坏死因子受体-Fc融合蛋白的抗TNFα活性,但必须进行进一步的改造才可能获得与哺乳动物细胞表达产物相似的活性。     

人白介素6基因在酵母中的高效分泌表达

人白介素６基因在酵母中的高效分泌表达熊志红逯好英王嘉玺军事医学科学院基础医学研究所北京１００８５０近几年来，作为甲基营养型酵母的巴斯德毕赤酵母（Ｐｉｃｈｉａｐａｓｔｏｒｉｓ）在分子生物学研究基础上已开发为一种能大规模生产外源蛋白的酵母基因工程表达系统...     

含有RSV G蛋白片段和CTL表位融合蛋白的表达及纯化

目的：构建表达呼吸道合胞病毒(RSV)G蛋白片段(G126，来自100-225氨基酸)和来自：RSVM2蛋白的CTL表位的原核表达质粒，探索适宜的表达和纯化条件，获得融合表达产物，为进行体内外实验检测奠定基础。方法：利用PCR技术，从质粒puC18(G10)、puC18(CTL)中扩增G126和CTL基因，通过DNA重组技术构建含：DsbAG126-Linker-CTL(DsbA-GLC)融合基因的表达载体pET(GLC)。转化宿主菌E.coli BL21(DE3)plysS进行诱导表达，并采用亲和层析纯化目的蛋白。结果：DsbA-GLC在E．coli BL21(DE3)plysS中可获得高效表达，表达量可达菌体总蛋白的21％。通过可溶性测试，DsbA-GLC能以可溶性形式表达。纯化后目的蛋白的纯度可达到95％以上。结论：实现RSVG126和M2蛋白CTL表位的融合表达，所获得的重组蛋白可作为抗原用于RSV重组蛋白疫苗的筛选。     

人巨细胞病毒糖蛋白B抗原表位在大肠杆菌中的表达

目的:利用大肠杆菌表达人巨细胞病毒(HCMV)糖蛋白B抗原表位AD1和AD2,对表达产物进行纯化,通过ELISA方法检测表达产物与感染HCMV的人血清之间的特异结合反应,探讨其用于临床检测的可行性. 方法:以HCMV病毒基因组为模板,PCR扩增AD1和AD2基因,构建重组表达载体pET32-NusA-AD1和pET32-NusA-AD2,在大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中利用IPTG诱导表达,通过Ni柱亲和纯化获得NusA-AD1和NusA-AD2, ELISA方法检测NusA-AD1和NusA-AD2与感染HCMV的人血清之间的特异性结合反应.结果:可溶性表达并纯化得到融合抗原NusA-AD1和NusA-AD2.在8份已确定为HCMV IgG阳性人血清标本中,融合抗原NusA-AD1能够与5份血清发生反应,融合抗原NusA-AD2能够与6份血清反应.结论:NusA-AD1和NusA-AD2能够部分检测HCMV感染的人血清.     

新基因XTP11表达蛋白在酵母细胞中的转录激活功能研究

目的 构建乙型肝炎病毒X蛋白反式激活基因XTP11的酵母表达载体,探索应用酵母双杂交系统克隆与XTP11蛋白结合的肝细胞蛋白的可行性。方法 用聚合酶链反应（PCR）扩增XTP11编码基因,并在其5＇端引入Nco I／BamHI酶切位点,连接入酵母表达载体pGBKT7中,构建编码XTP11全序列与酵母蛋白GAL4 DNA结合域融合蛋白的酵母表达质粒,转化酵母细胞AHl09并应用Westem blot方法检测XTP11蛋白表达。然后铺于含有X-α半乳糖的SD／-Trp和SD／-Trp-His-Ade营养缺陷型培养基上进行自激活验证（蓝／白筛选）。结果 成功地构建了XTP11的酵母表达载体并在酵母细胞中表达相应的融合蛋白,转化了pErBKT7-XTP11的AH109酵母细胞在两种营养缺陷型培养基上均可正常生长,并且可以产生α-半乳糖苷酶,从而在铺有x_n半乳糖的培养基上呈现蓝色,表明XTP11蛋白代替了酵母GALA蛋白的DNA激活域发挥作用,从而激活下游报告基因（ADE2,HIS：3,MEL1和LacZ）的表达。结论 全序列XTP11蛋白与GALA DNA结合域的融合蛋白在酵母细胞中呈现转录激活功能,限制了应用酵母双杂交系统研究XTP11的肝细胞结合蛋白。     

蜘蛛牵引丝蛋白MaSp1原核表达载体构建及其在大肠杆菌中的表达与纯化

目的通过基因工程手段实现牵引丝关键组成蛋白MaSp1在大肠杆菌中的异源表达,并对其进行分离纯化,从而建立基因工程蜘蛛丝基因序列串联拼接、载体构建以及原核表达与纯化的关键技术体系。方法利用同尾酶连接法对合成的基因工程蜘蛛丝基因单体序列进行串联拼接,获得多倍串联体克隆重组子,将鉴定正确的多倍串联体克隆重组子与原核表达载体pET28a（＋）连接,转化至大肠杆菌BL21（DE3）,IPTG诱导其表达,表达产物通过SDS-PAGE和Western印迹进行鉴定。在此基础上对工程菌进行高密度发酵,所获蛋白通过硫酸铵分级分离方法进行纯化。结果与结论成功构建了基因工程蜘蛛丝MaSp1多串联体的表达载体,原核表达蛋白的相对分子质量与预期一致,且纯化的目的蛋白纯度达80%以上。上述研究工作为开展基因工程蜘蛛丝蛋白的规模化制备建立了关键技术方法,并为后续基因工程蜘蛛丝的人工纺丝提供必要的前提和工作基础。     

重组人乙酰肝素酶在大肠杆菌中的表达、纯化

目的：表达纯化重组的人乙酰肝素酶（heparanase,HPA）。方法：以表达乙酰肝素酶全长质粒pcDNA3.1-HPA为模板,扩增不包括信号肽的乙酰肝素酶片段,将其插入pET-28a（＋）载体,转化到大肠杆菌BL21（plysS,DE3）中,在起始诱导菌密度、诱导温度、诱导时间、诱导剂浓度4个方面对诱导条件进行了优化,实现了重组人乙酰肝素酶的可溶性表达。采用HisTrapTMcrude亲和层析对目的蛋白进行了初步纯化。结果：得到了初步纯化的HPA蛋白,Western印迹证实表达产物可被乙酰肝素酶抗体和His标签抗体识别,证明表达产物具有乙酰肝素酶的免疫学特性。结论：表达纯化的人HPA蛋白为特异性单抗的制备和鉴定提供了实验材料。     

抑瘤素M在毕赤酵母中的表达及活性鉴定

目的：构建抑瘤素M（oncostatinM,OSM)的酵母表达体系,方法：将人OSM cDNA连入pPIC9K酵母表达载体,转染毕赤酵母（Pichia pastoris),用MD和MM营养缺陷型培养基筛选具有正确表型的重组转化子,用RNA印迹法和蛋白质印迹法鉴定母转化菌株中OSMmRNA转录和OSM相对分子质量。MTT法鉴定OSM蛋白对人黑素瘤细胞生长的抑制活性。结果：构建的毕赤酵母体系可实现人OSM分泌表达,表达量占外分泌蛋白的70％以上,表达蛋白相对分子质量约30000,对黑素瘤细胞生长可产生明显抑制作用。结论：OSM的酵母分泌表达体系表达量可观,表达蛋白集中于培养液上清,便于纯化,是日后进行OSM大规模制备的可行途径。     

甘露糖化hLYZ/eGFP融合蛋白的表达纯化及巨噬细胞定位

目的利用毕赤酵母表达蛋白具有高甘露糖修饰的特性,在毕赤酵母中表达甘露糖化修饰的人溶菌酶(human lysozyme,hLYZ);进而利用巨噬细胞(macrophage,MR)表面的甘露糖受体(mannose receptor,MR)将甘露糖化的人溶菌酶内吞入胞,为研究可入巨噬细胞杀灭其胞内感染菌的人溶菌酶提供基础。方法为使人溶菌酶可以在酵母中产生N-甘露糖化修饰,在人溶菌酶的C端设计2个N-糖基化位点;通过在其C端融合增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,eGFP),观察人溶菌酶在巨噬细胞RAW264.7中的亚细胞定位;同时在其C端引入了His标签便于融合蛋白的纯化。毕赤酵母表达的hLYZ/eGFP与RAW264.7共孵育,借助激光共聚焦显微镜观察该融合蛋白能否进入RAW264.7;通过巨噬细胞甘露糖受体(macrophage mannose receptor,MMR)的竞争性配体甘露聚糖(mannan)的阻断实验,检测甘露糖化的人溶菌酶是否通过MMR介导内吞。结果毕赤酵母表达的hLYZ/eGFP融合蛋白是相对分子质量(Mr)为(66～97)×103的弥散条带,肽N-糖苷酶F(PNGaseF)酶切后,该融合蛋白变为Mr均一的条带,与非糖基化hLYZ/eGFP融合蛋白的理论Mr一致。该融合蛋白与RAW264.7共孵育后,可见细胞质中存在eGFP的绿色荧光,而加入甘露聚糖可以抑制这一现象发生。结论毕赤酵母表达的hLYZ/eGFP融合蛋白为高甘露糖型糖基修饰蛋白,该蛋白可以通过MMR介导内吞进入巨噬细胞。     

甘露糖化hLYZ/eGFP融合蛋白的表达纯化及巨噬细胞定位

目的利用毕赤酵母表达蛋白具有高甘露糖修饰的特性,在毕赤酵母中表达甘露糖化修饰的人溶菌酶（human lysozyme,hLYZ）;进而利用巨噬细胞（macrophage,MR）表面的甘露糖受体（mannose receptor,MR）将甘露糖化的人溶菌酶内吞入胞,为研究可入巨噬细胞杀灭其胞内感染菌的人溶菌酶提供基础。方法为使人溶菌酶可以在酵母中产生N-甘露糖化修饰,在人溶菌酶的C端设计2个N-糖基化位点;通过在其C端融合增强型绿色荧光蛋白（enhanced green fluorescent protein,eGFP）,观察人溶菌酶在巨噬细胞RAW264.7中的亚细胞定位;同时在其C端引入了His标签便于融合蛋白的纯化。毕赤酵母表达的hLYZ/eGFP与RAW264.7共孵育,借助激光共聚焦显微镜观察该融合蛋白能否进入RAW264.7;通过巨噬细胞甘露糖受体（macrophage mannose receptor,MMR）的竞争性配体甘露聚糖（mannan）的阻断实验,检测甘露糖化的人溶菌酶是否通过MMR介导内吞。结果毕赤酵母表达的hLYZ/eGFP融合蛋白是相对分子质量（Mr）为（66～97）×103的弥散条带,肽N-糖苷酶F（PNGaseF）酶切后,该融合蛋白变为Mr均一的条带,与非糖基化hLYZ/eGFP融合蛋白的理论Mr一致。该融合蛋白与RAW264.7共孵育后,可见细胞质中存在eGFP的绿色荧光,而加入甘露聚糖可以抑制这一现象发生。结论毕赤酵母表达的hLYZ/eGFP融合蛋白为高甘露糖型糖基修饰蛋白,该蛋白可以通过MMR介导内吞进入巨噬细胞。     

埃博拉病毒NP抗原表位区段的克隆和表达

目的分析埃博拉病毒核蛋白（ NP）抗原表位,克隆表达埃博拉病毒NP抗原,为免疫学诊断试剂的研究奠定基础。方法采用BioSun生物学软件预测分析埃博拉病毒NP抗原的氨基酸表位区间,采用大肠杆菌优势密码子反向翻译成基因序列,采用PCR退火合成法合成NP优势密码子抗原基因,并利用载体pBVIL1进行克隆表达。采用间接ELISA技术评价获得NP抗原的特异性。结果确定埃博拉病毒NP抗原的氨基酸表位位于360～739 aa,共设计36条引物,扩增合成1140 bp的NP抗原基因,克隆表达后,融合蛋白相对分子质量为58×103,测序结果显示插入的NP基因正确。初步结果显示,NP抗原的特异性为99．24％（130／131）。结论获得埃博拉病毒NP抗原,为进一步研制特异的埃博拉病毒快速诊断试剂提供了抗原储备。     

毕赤酵母表达重组人凝血酶原2及活性分析

目的：通过毕赤酵母（Pichia pastoris）表达制备重组人凝血酶原2（prothrombin-2）,并利用锯鳞蝰（Echis carinatus）凝血酶原激活剂ecarin将其活化为凝血酶,分析凝血酶的活性。方法根据GenBank公布的人凝血酶原2和ecarin的cDNA序列,设计并优化合成凝血酶原2和ecarin基因。将凝血酶原2基因构建至表达载体pPICZαA中,转化并筛选重组凝血酶原2的糖基工程酵母菌,诱导工程酵母分泌表达凝血酶原2,培养上清中的目的蛋白经两步阳离子层析纯化制备,并利用酶切N-糖链和肽指纹图谱分析鉴定目的蛋白。将ecarin基因构建到表达载体pcDNA3．1（＋）,瞬转HEK 293T细胞,收集培养上清。将HEK 293T工程细胞培养上清与纯化的凝血酶原2反应,利用凝血酶发色底物S-2238,测反应产物的酶促活性;利用血浆纤维蛋白原测反应产物的血凝时间、分析血凝活性。结果酵母表达凝血酶原2的培养上清经纯化获得37×103的目的蛋白,去除N-糖链的蛋白相对分子质量降为35×103,与凝血酶原2理论分子量一致。经肽指纹图谱鉴定,纯化得到的蛋白为凝血酶原2。制备的凝血酶原2经HEK 293T细胞表达ecarin的培养上清处理后,可催化S-2238解离产生黄色的对硝基苯胺（pNA）,且pNA产生的光密度值随着处理的凝血酶原2的增加而升高;经ecarin处理的凝血酶原2能促进血浆凝结,与凝血酶试剂的血凝时间接近,且血凝时间随着处理的凝血酶原2的量减少而延长。结论利用毕赤酵母制备了重组人凝血酶原2,被ecarin活化为具有活性的凝血酶,有望替代从血浆中提取的凝血酶原,用于战伤救治和临床研究。     

长链胰岛素样生长因子1在毕赤酵母中的表达、纯化及活性分析

目的:在毕赤酵母KM71中分泌表达长链-Arg3-胰岛素样生长因子1(LR3IGF-1),并探讨其体外生物活性.方法:人工合成LR3IGF-1基因,构建表达载体pCαA-LR3IGF-1,转化毕赤酵母KM71.筛选重组工程菌株,经诱导表达并从上清中纯化目的蛋白,鉴定其生物活性.结果:诱导上清中存在一8×103 左右的条带,经初步鉴定为目的蛋白条带.每升培养基经纯化后能得到40 mg目的蛋白.纯化后的目的蛋白具有明显的体外刺激NIH 3T3细胞增殖的作用.结论:建立了LR3IGF-1在毕赤酵母 KM71中表达及纯化方法,该方法能获得具有生物学活性的高纯度LR3IGF-1,为LR3IGF-1的后续研究及临床应用奠定了基础.     

应用DNA四面体探针电化学生物传感器检测埃博拉病毒核酸

目的：建立一种基于电化学生物传感器的快速检测埃博拉病毒核酸的方法。方法利用一步热变性法自组装成带有固定探针的DNA四面体后,通过Au-S键固定至金电极表面制备成新型核酸探针。与合成的埃博拉病毒核酸序列特异性结合后引入Bio-ssDNA检测序列,通过生物素和链霉亲和素的特异性结合作用引入avidin-HRP放大信号,利用计时电流法进行检测。结果该传感器可特异性识别和定量检测人工合成的埃博拉病毒的核酸序列,通过实验条件优化,测定核酸的浓度范围在1．0×10－9～5．0×10－6 mol／L呈良好的线性关系,检测下限为5．2×10－10 mol／L。结论所构建的DNA四面体探针修饰的电化学生物传感器实现了对埃博拉病毒核酸的灵敏、特异检测。     

茜草糖蛋白QC的分离纯化及结构探讨

提取分离茜草（ＲｕｂｉａｃｏｒｄｉｆｏｌｉａＬ．）中的活性糖蛋白，并进行结构分析。方法用ＤＥＡＥ－纤维素和ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－１５０柱层析纯化茜草粗多糖，得到糖蛋白ＱＣ。用高效液相色谱法（ＨＰＬＣ）（ＩｏｎｐａｋＳ－８０５柱）检查纯度并测定相对分子质量。用薄层层析色谱法（ＴＬＣ）、气相色 法（ＧＣ）、气－质联用色谱法（ＧＣ－ＭＳ）及红外光谱分析其多糖的结构，结果糖蛋白ＱＣ经ＨＰＬＣ检查为单一对称峰