类弹性蛋白多肽融合犬λ干扰素的表达、纯化及抗病毒活性研究

为制备重组犬λ干扰素(CaIFN-λ),将CaIFN-λ1成熟肽编码序列优化成大肠埃希氏菌偏爱密码子序列,将合成序列插入类弹性蛋白多肽(ELP)融合表达载体,将重组载体转化大肠埃希氏菌,用IPTG诱导CaIFNλ-ELP融合干扰素表达,用温度敏感可逆相变循环(ITC)进行纯化,用细胞病变抑制法检测干扰素活性。结果表明:重组菌能正确表达CaIFNλ-ELP,≤24℃条件下约90%表达产物为可溶性蛋白,诱导24h的表达量约占菌体总蛋白的30%;沉淀CaIFNλ-ELP的相变温度为26℃,氯化钠浓度为2mol·L~(-1),一轮相变循环后的CaIFNλ-ELP纯度为70%,离心洗涤、变性和复性后的纯度可达90%,抗病毒效价为2.5×104 U·mg-1蛋白。说明重组大肠埃希氏菌表达的CaIFNλ-ELP融合干扰素具有纯化简单、成本较低和抗病毒活性较强等优点,有望作为长效干扰素进行开发利用。     

嵌合蛋白P128的表达、纯化与抗牛源葡萄球菌活性研究

将抗葡萄球菌嵌合蛋白P128编码序列优化成大肠埃希菌偏爱密码子序列,插入脑膜炎奈瑟氏菌FrpC蛋白自加工元件(SPM)与类弹性蛋白多肽(ELP)融合表达载体,将重组载体pP128-SPM-ELP转化大肠埃希菌进行诱导表达,利用ELP的温度敏感可逆相变循环(ITC)进行融合蛋白纯化,利用SPM自切割活性进行融合蛋白切割和目的蛋白回收;以牛源金黄葡萄球菌为指示菌,对回收的嵌合蛋白P128进行溶(杀)菌活性测定。结果表明:P128-SPM-ELP融合蛋白获得高水平、可溶性表达,经过两轮ITC获得的融合蛋白纯度大于90%,其自切割效率接近100%,回收的嵌合蛋白P128对金黄葡萄球菌的最小抑菌浓度为8.4μg·mL-1,且有很强的杀菌作用。证明SPM-ELP融合表达与纯化系统是简单、经济、有效的重组蛋白表达与纯化系统,获得的嵌合蛋白P128可用于葡萄球菌性奶牛疾病防治。     

非洲猪瘟病毒无标签重组K205R抗原制备与应用

为建立敏感、特异的非洲猪瘟病毒(ASFV)抗体检测方法,将ASFV K205R基因与类弹性蛋白多肽(ELP)进行融合表达,用相变循环纯化ELP-K205R融合蛋白,用烟草蚀纹病毒(TEV)蛋白酶活性包涵体切除ELP标签,用相变循环回收K205R蛋白,用抗体阳性血清对重组K205R蛋白进行ELISA鉴定。结果表明:重组大肠埃希菌能正确表达ELP-K205R融合蛋白,相变循环纯化的融合蛋白纯度大于80%; TEV蛋白酶活性包涵体能有效切割ELP标签,回收的重组K205R蛋白纯度大于95%,能被特异抗体阳性血清识别;重组K205R抗原与抗体阴性猪血清反应阴性,与抗体阳性猪血清反应阳性,D_(450 nm)值与血清稀释倍数具有线性相关性。用重组K205R抗原对已知猪血清进行ELISA检测,结果显示24份ASFV抗体阳性血清为检测阳性, 24份ASFV抗体阴性血清为检测阴性,检测符合率为100%。这一研究提示制备的无标签重组K205R抗原可用于ASFV抗体检测。     

牦牛β-防御素5基因的原核表达及表达产物的抑菌活性

【目的】克隆与表达牦牛β-防御素5(BNBD5)基因,检测其重组蛋白的体外抗菌活性。【方法】采用RT-PCR方法从牦牛肺组织中扩增BNBD5基因成熟肽编码区,根据已发现的哺乳动物β-防御素5和部分禽β-防御素5的序列构建遗传进化树。将BNBD5基因亚克隆到原核表达载体pET-32a(+)的BamHⅠ和XhoⅠ双酶切位点上,构建重组表达质粒pET32a-BNBD5。将重组表达质粒转化大肠杆菌BL21,用IPTG于37℃进行诱导表达,SDSPAGE检测融合蛋白的表达情况,并对该重组蛋白进行纯化,测定其体外抑菌活性。【结果】克隆得到了BNBD5基因成熟肽编码片段,其长度为138bp,编码45个氨基酸残基,内含6个位置保守的半胱氨酸残基。经遗传进化分析发现,该基因序列与黄牛的mRNA同源性最高,可达到86.2%。经IPTG诱导,获得了分子质量为25ku的牦牛β防御素-5成熟肽融合蛋白。琼脂糖扩散结果表明,0.08mg/mL的纯化蛋白对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌均有抗菌作用。【结论】牦牛BNBD5成熟肽在大肠杆菌中得到了成功表达,其产物对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)均有抗性。     

果蝇抗菌肽DiptericinA基因的原核表达及其抑菌活性

为成功获得具有生物活性的Diptericin蛋白,利用RT-PCR方法从果蝇体内获得Diptericin A基因,经PCR、双酶切、序列测定等方法确认构建原核表达载体的正确性;重组质粒转化大肠杆菌BL21,Ampicillin抗性筛选工程菌株,经二步亲和层析纯化以及凝血酶切纯化后进行抑菌测验。结果表明:获得Diptericin A基因;成功构建原核表达载体;在大肠杆菌中实现Diptericin A-GST融合蛋白的胞内可溶性表达,表达量为315.4mg/L;获得Diptericin A抗菌肽单体,纯度达90%;抑菌检测证明,Diptericin A对大肠杆菌具有明显抑制活性,且呈剂量依赖性。     

重组鸭α-干扰素的抗病毒活性

本研究参考大肠杆菌密码子的偏好性,对GenBank中已经发表的鸭α-干扰素基因序列进行优化,人工合成后与原核表达载体pET30a-ELP连接,构建原核表达质粒pET30a-DuIFNα-ELP。将重组表达质粒转化至大肠杆菌BL21 (DE3)中,IPTG诱导表达重组蛋白DuIFNα-ELP。根据类弹性蛋白多肽(ELP)具有温度敏感的可逆相变特性,通过重复可逆相变循环(ITC)纯化重组蛋白质;纯化的蛋白质主要以包涵体的形式存在,通过变性、复性处理后,采用细胞病变抑制法分别在MDCK/VSV和DEF/VSV中检测重组蛋白质的抗病毒活性。结果表明,合成的重组鸭α-干扰素基因能成功表达,重组蛋白DuIFNα-ELP分子质量约80 000,纯化后的重组蛋白质纯度约90%。通过抗病毒试验检测重组DuIFNα-ELP在MDCK/VSV系统中的抗病毒活性为1.0×10~6 U/ml,比活性为1.25×10~6 U/mg;在DEF/VSV系统中的抗病毒活性为1.0×10~7 U/ml,比活性为1.25×10~7 U/mg,比MDCK/VSV系统中活性高10个单位,验证了干扰素的抗病毒活性与受体细胞的应答可能存在一定关系。这一研究结果为鸭α-干扰素防治禽类病毒性疾病的探索奠定了基础。     

内含肽-弹性蛋白介导的人溶菌酶在毕赤酵母中的表达

将人溶菌酶、内含肽、弹性蛋白3个基因串联插入巴斯德毕赤酵母分泌型表达载体pPIC9K中,获得重组质粒pPIC-MIELYZ,经Pme I酶切线性化后电转化毕赤酵母GS115,经G418筛选阳性克隆,并用甲醇诱导表达,以探讨内含肽-弹性蛋白介导的人溶菌酶在毕赤酵母中的表达情况。结果表明:SDS-PAGE和Western blot证实表达的融合蛋白分子量正确,抑菌试验表明融合蛋白对微球菌具有良好的抑菌效果。说明融合基因在毕赤酵母中成功表达,为后继的纯化工作及新型毕赤酵母表达载体的构建奠定基础。     

内含肽融合标签介导的人乙醛脱氢酶2基因原核表达

为获得高活性重组人乙醛脱氢酶2(ALDH2)重组蛋白,研究通过PCR获得ALDH2基因,先后构建克隆和表达载体p GEM-ALDH2和p TYB11-ALDH2。转化的阳性重组菌经IPTG诱导,SDS-PAGE显示融合蛋白获得大量表达。通过正交试验对表达条件优化设计,结果表明,诱导OD值0.3,30℃,IPTG浓度1.0 mmol·L-1,诱导表达4 h为最优表达条件。由于融合蛋白以包涵体形式存在,经变性、复性,使用IMPACTTM-CN蛋白纯化系统,经内含肽标签蛋白自裂解洗脱、纯化,获得仅含有几个载体氨基酸的ALDH2蛋白,蛋白浓度为0.045 mg·m L-1。纯化的ALDH2蛋白比活力为462 U·mg-1。     

大肠杆菌O157 Stx噬菌体裂解酶的克隆表达及活性分析

为研究大肠杆菌O157Stx噬菌体编码的裂解酶(内溶素)对肠出血性大肠杆菌的抗菌作用,克隆表达了大肠杆菌O157Stx噬菌体裂解酶,并检测其裂解作用和裂菌谱。利用PCR方法扩增大肠杆菌O157Min27株中Stx2噬菌体裂解酶基因(R基因),构建表达质粒pET28a(+)-lysEC1,并转化至大肠杆菌BL21(DE3)。重组质粒在BL21中获得了高表达,目的蛋白表达量占菌体总蛋白的34%,经His-trapTM亲和层析柱纯化后,获得的重组LysEC1的纯度大于97%。体外裂解活性试验证实纯化的噬菌体裂解酶LysEC1对肠出血性大肠杆菌菌株具有很好的裂解作用,这为新型噬菌体抗菌生物制剂的研发提供了新的研发方向。     

抗菌肽Lactoferricin B的原核表达及其纯化

牛乳铁蛋白活性多肽(Lactoferricin B,LfcinB)是一种阳离子型抗菌肽,因其具有多种生物学功能,现已被认为具有能够替代传统抗生素的发展前景。然而,由于传统的分离制备方法存在诸多弊端,所以基于基因工程的原核表达技术在制备高纯度和高效表达的该蛋白方面具有极其深远的意义。研究旨在摸索出一套完整的利用原核表达技术制备LfcinB的分子生物学方法。依据大肠杆菌密码子偏爱性的原则,设计了LfcinB的基因序列,通过人工合成的方法获得该基因的优化序列,借助Bam HI和Sal I双酶切、连接等手段将其构建到原核表达载体pGEX-4T-2上,获得重组表达载体pGEX-4T-2-LCB,将该载体转化E.coli Rosetta(DE3)。使用IPTG诱导,结果发现LfcinB在大肠杆菌中表达量超过20%。通过一系列蛋白纯化技术分离得到纯度达到95%以上的LfcinB融合蛋白。抑菌试验结果表明,重组抗菌肽LfcinB融合蛋白具有很好的抑菌活性。研究结果为人们使用基因工程技术制备抗菌肽LfcinB提供了具有重要参考价值的技术路线和理论依据。     

重组蛋白PACAP-PTD的制备及其活性鉴定

[目的]制备重组蛋白PACAP-PTD,并对其活性进行鉴定。[方法]设计编码融合蛋白PACAP-PTD基因,克隆到表达载体pKYB,构建重组表达载体pKYB-PACAP-PTD,转化大肠杆菌ER2566中。采用IPTG诱导由PACAP-PTD、内含肽和几丁质组成的融合蛋白表达。利用IMPACT(Intein Mediated Purification with an Affinity Chitin-binding Tag)介导的纯化系统制备目的融合蛋白PACAP-PTD,并对其活性进行鉴定。[结果]试验所得的目的蛋白经测定分子量,结果与理论值相符,且试验中PACAP-PTD能有效的穿越血脑屏障。[结论]融合蛋白PACAP-PTD的构建和制备为其生物学功能的深入研究奠定了基础,同时可用于改善其用药途径,扩大其应用范围。     

牛分枝杆菌MPB83基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

为观察重组MPB83蛋白的免疫活性,揭示该蛋白在牛结核病的诊断和防治中的作用,克隆了牛分枝杆菌MPB83基因,构建了克隆载体pGEM-MPB83和表达载体pET30a-MPB83,经IPTG诱导在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,用SDS-PAGE和免疫印迹分析表达产物并进行蛋白纯化。试验结果表明:牛分枝杆菌MPB83基因体外扩增产物与预期值相符,约600 bp;所构建表达质粒pET30a-MPB83经测序,结果与预期一致;SDS-PAGE分析表明,该融合蛋白以包涵体的形式表达,其分子质量约为26 ku,蛋白表达量占菌体总蛋白的20%;该蛋白经电洗脱纯化后,纯度达95%以上;免疫印迹分析表明,原核表达的融合蛋白可与兔抗牛分枝杆菌多克隆抗体结合,并且具特异的免疫反应性。     

牛蛙皮肤抗菌肽Ranalexin 基因的原核表达及其抑菌活性

    为了验证重组抗菌肽Ranalexin的抑菌活性,提取牛蛙皮肤组织总RNA,经RT-PCR 扩增抗菌肽基因ranalexin,克隆测序后,将该基因插入pGEX-3X融合表达载体,进行原核表达,通过改变IPTG剂量、培养液pH值、诱导表达温度和诱导时间优化表达条件,并采用谷胱甘肽氧化/还原系统对重组蛋白进行复性,用琼脂扩散法测定其体外抑菌活性.结果显示,扩增获得的牛蛙皮肤抗菌肽基因ranalexin 大小为201 bp,其序列与GenBank公布序列同源性达99.57%;正确构建了pGEX-3X-Ranalexin表达载体,最佳表达条件为IPTG终浓度1.0 mmol·L-1、诱导时间5～6 h;表达产物的分子质量约为34 kDa,并以包涵体的形式表达,经复性纯化后该重组蛋白对金黄色葡萄球菌具有明显的体外抑菌活性.说明牛蛙皮肤抗菌肽基因ranalexin 的原核表达载体构建成功,并获得了具有抑菌活性的重组抗菌肽GST-Ranalexin.     

豆类活性肽PA1b在大肠杆菌中的多拷贝串联表达

为构建能表达串联豆类活性肽PA1b(pea albumin 1 subunit b)基因的重组大肠杆菌,并进行诱导表达和产物纯化。通过合成PA1b基因,采用同尾酶技术构建1～4拷贝数的串联PA1b基因,分别克隆至pET32a(+)原核表达载体上,转化入大肠杆菌BL21(DE3)中进行诱导表达,亲和层析纯化融合蛋白,肠激酶切除融合标签和切开串联体,获得单体PA1b肽。结果显示,大肠杆菌转化子中的重组质粒pET32a(+)-nPA1b(n=1～4)经PCR及测序验证正确,经1 mmol/L IPTG 25℃诱导8 h,均能以包涵体形式表达出重组融合蛋白。SDS-PAGE分析结果表明,串联拷贝数越多,融合蛋白中PA1b含量越高。Ni-NTA亲和纯化得到高纯度的4拷贝串联PA1b融合蛋白,经肠激酶充分酶切、超滤浓缩后获得重组PA1b多肽。获得了表达1～4拷贝串联PA1b基因的重组大肠杆菌,并通过酶解4拷贝PA1b融合蛋白制备了重组PA1b,为多拷贝法制备PA1b肽奠定基础。     

重组猪γ-干扰素的表达与纯化

将猪γ-干扰素(Porcine interferon-γ,PoIFN-γ)成熟蛋白的基因合成克隆到表达载体pET30a中,转化大肠杆菌BL21(DE3)中表达。对重组菌的表达条件进行优化,发现在IPTG体积浓度为0.04 mmol/L、诱导时间为3 h、诱导温度为30℃的条件下,目的蛋白大部分以可溶形式表达。重组蛋白经亲和柱纯化后的纯度大于90%,表达量达40 mg/L菌液。重组蛋白在MDBK细胞上抗滤泡性口炎病毒的活性为2×10~6 U/mg。     

梅花鹿IGF-1的原核表达与纯化

【目的】克隆梅花鹿（Cervus nippon）胰岛素样生长因子1（Insulin-like growth factor 1,IGF-1）的成熟肽基因,并对其进行原核表达及纯化,以获得具有生物学活性的蛋白,为研究IGF-1在梅花鹿鹿茸生长发育中的调控作用及机理提供参考。【方法】以GenBank中的梅花鹿IGF-1基因序列（登录号：HQ890468）设计1对引物,以构建的梅花鹿pMD-18T-IGF-1重组质粒为模板,克隆IGF-1成熟肽的基因序列,构建重组质粒pMD-IGF-1,将其插入pET-32a表达载体后,构建pET-32a-IGF-1质粒,鉴定后,将pET-32a-IGF-1转入Rosetta大肠杆菌进行诱导表达（0.6 mmol/L IPTG,37 ℃,4 h）后,对其表达产物进行SDSPAGE和Western blotting检测。用Ni-Agarose柱亲和层析试剂盒分离、羟胺裂解纯化目标蛋白,并利用四唑盐比色法（MTT法）和流式细胞仪检测目标蛋白对NIH3T3细胞增殖及不同细胞周期下NIH3T3细胞比例的影响。【结果】获得了梅花鹿IGF1成熟肽基因序列（234 bp）;经鉴定,原核表达载体pET-32a-IGF-1构建成功;SDS-PAGE和Western blotting检测结果表明,在Rosetta中成功诱导表达了融合蛋白,且羟胺裂解纯化后的目的蛋白纯度较高;MTT法和细胞周期检测结果表明,复性后的IGF-1重组蛋白能促进细胞增殖。【结论】 成功克隆了梅花鹿IGF-1成熟肽基因序列,获得了具有生物学活性的IGF-1蛋白。     

荷斯坦牛中性粒细胞防御素BNBD12基因克隆、原核表达及其抗菌活性分析

 【目的】实现荷斯坦牛中性粒细胞防御素BNBD12基因在大肠杆菌中的高效表达,并分析重组BNBD12的抗菌活性。【方法】RT－PCR扩增荷斯坦牛中性粒细胞BNBD12基因,序列分析后人工合成了适于在大肠杆菌中表达的BNBD12成熟肽,构建原核表达载体pET32a(+)/BNBD12,并在大肠杆菌BL21（DE3）中诱导表达。通过琼脂扩散法分别确定重组蛋白对牛源乳腺炎主要致病菌革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的抗菌效果,应用扫描电镜观察重组蛋白的杀菌效应。【结果】测序结果表明扩增片段长度为180 bp,可编码含60个氨基酸的成熟蛋白。SDS－PAGE和Western blotting分析显示人工合成的BNBD12的成熟肽基因以融合蛋白形式表达,表达量占菌体总蛋白的21.4%;纯化的重组蛋白0.05 mg?mL-1对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有明显抑菌效果;扫描电镜观察发现重组蛋白作用后可引起病原菌内容物外泄而死亡。【结论】成功表达了荷斯坦牛中性粒细胞β-防御素12,该重组蛋白既可作用于革兰氏阳性菌又可作用于革兰氏阴性菌,显示出较好的临床应用前景。     

谷胱甘肽-S-转移酶-ASPP2融合蛋白的原核表达及纯化

为表达并初步纯化包含ASPP2活性区域和不包含其活性区域的谷胱甘肽-S-转移酶(GST)-ASPP2融合蛋白。采用PCR扩增两段ASPP2基因短片段,在引物5'端和3'端分别引入BamHⅠ和EcoRⅠ酶切位点,将其克隆进入原核表达载体pGEX-4T-1;异丙基硫代-半乳糖苷(IPTG)诱导重组质粒pGEX-4T-1-ASPP2在大肠杆菌BL21(DE3)中表达同时带有谷胱甘肽-S-转移酶(GST)标签的融合蛋白;超声法裂解大肠杆菌,应用谷胱苷肽琼脂糖树脂纯化可溶的GST-ASPP2融合蛋白;通过SDS-PAGE和Western blot验证GST-ASPP2融合蛋白的表达。结果表明,已成功的构建了GST-ASPP2小片段融合蛋白表达载体,在Western blot分析中,4个蛋白条带均能被鼠抗GST单克隆抗体特异性识别,条带所在位置和GST-ASPP2的分子质量相符。构建了GST-ASPP2重组质粒,在大肠杆菌BL21中高效表达GST-ASPP2融合蛋白,为进一步研究ASPP2全长,N-末端和C-末端生理意义奠定了基础。     

尼罗罗非鱼Hepcidin抗菌肽在大肠杆菌中的融合表达及其抗菌活性

Hepcidin是一类分子量较小、富含半胱氨酸的阳离子抗菌肽,TH1-5则是从莫桑比克罗非鱼(Oreochromis mossambicus)中分离到的3种hepcidin cDNA序列中的1种;虽然化学合成的TH1-5的成熟肽显示了对若干细菌的抑菌活性,但通过重组DNA表达的此肽是否也具生物学活性则是未知的。本文参考莫桑比克罗非鱼hepcidin TH1-5的核苷酸序列,以尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)的肝脏为基因克隆的材料,对其类似于hepcidin TH1-5的成熟肽(mTH)进行了重组DNA表达。在构建的重组表达质粒"pET-32a-mTH"中,mTH基因与携带有6×His-tag标签和肠激酶识别位点的trxA基因融合,25℃下,经1mmol/L IPTG诱导培养8h后,在E.coli BL21(DE3)中成功表达了"trxA-mTH"融合蛋白。经固化金属离子亲和层析(IMAC)纯化后的融合蛋白并不显示抑菌活性,但经肠激酶消化处理后,释放出的重组mTH显示了对革兰氏阳性的单增李斯特菌和金黄色葡萄球菌以及革兰氏阴性的大肠杆菌和铜绿假单胞菌的抑菌活性。     

抗菌肽CM与haFGF改构体融合基因的构建与表达

构建重组改构体aFGF28-154和抗菌肽CM基因的融合基因,使其在大肠杆菌系统中融合表达,以期获得具有靶向FGFR高表达肿瘤细胞的抗肿瘤融合蛋白.利用PCR引物延伸的方法拼接得到带有G4S铰链的天蚕素-蜂毒素杂合肽CM与aFGF28-154的融合基因,插入大肠杆菌表达载体pET20b中,构建表达质粒pET-CM-aFGF28-154,并转化至大肠杆菌BL21(DE3),氨苄青霉素抗性筛选重组转化子.IPTG诱导4 h后,菌液经超声破碎,以包涵体形式表达的融合蛋白约占菌体总蛋白的18%.将包涵体溶解并通过差速离心除去部分杂蛋白,透析复性并用Heparin Sepharose CL-6B亲和层析,目的蛋白得到初步纯化,为进一步研究蛋白的生物学活性奠定了基础.