酵母提取物诱导重组大肠杆菌合成HrpNEcc蛋白的研究

 【目的】HrpNEcc蛋白是一种起细胞信号作用的蛋白激发子,通过激活植物遗传系统的多基因表达调控,诱导植物的广谱抗病性、驱虫性和抗逆性,促进植物生长发育,因此在农业生产中具有重要意义。在hrpNEcc重组大肠杆菌高密度发酵廉价诱导剂的筛选工作中,偶然发现不添加任何外源诱导剂的TB培养基对照处理也有HrpNEcc蛋白合成。本研究旨在找出引起对照处理中HrpNEcc蛋白合成的诱导因子,并研究诱导因子的来源和含量对HrpNEcc蛋白合成的影响。【方法】摇瓶发酵培养重组大肠杆菌,离心收集菌体,用考马斯亮蓝染色法测定菌体总蛋白,SDS-PAGE检测目的蛋白条带,并结合Bandscan软件计算出HrpNEcc蛋白含量。【结果】在不添加任何外源诱导剂的情况下,用TB培养基发酵生产重组大肠杆菌E. coli BL21(DE3)/pET30a(+)hrpNEcc,HrpNEcc蛋白最高产量可达301.45 mg?L-1,比在IPTG诱导下,用LB培养基发酵生产的HrpNEcc蛋白产量提高72.43%。进一步研究证实,TB培养基中的酵母提取物（yeast extract）含有某些诱导因子能够诱导hrpNEcc基因表达合成HrpNEcc蛋白,并且hrpNEcc的表达水平随酵母提取物来源和浓度的不同而存在较大差异。【结论】在不添加任何外源诱导剂的情况下,高含量的酵母提取物诱导重组大肠杆菌hrpNEcc表达合成HrpNEcc蛋白,但其诱导机制还有待进一步研究。     

重组亲环蛋白A的可溶性表达

为获得高表达量的可溶亲环蛋白A(cyclophilin A,CypA),对重组CypA质粒表达和工程菌的培养过程进行研究.首先将pRSET-CypA质粒转入EscherichiacoliBL21菌株,获得表达CypA的重组工程菌;然后以2×YT为基本培养基,对培养基组成包括碳源、氮源和氨苄青霉素浓度进行优化,并考察接种量和诱导条件(诱导剂浓度、诱导时机、诱导后培养时间)等对目标蛋白表达量的影响.结果表明:通过控制培养温度和转速可大大减少CypA包涵体的量;以甘露醇为碳源能显著提高目标蛋白的表达量;优化的培养基组成为蛋白胨16 g?L-1,酵母提取物10 g?L-1,NaCl 5 g?L-1,甘露醇10 g?L-1,Amp50 mg?L-1;在对数生长期中期OD600为1.3时加入1 mmol?L-1IPTG诱导,然后在30℃、180 r?min-1条件下继续培养9 h收获菌体;优化后目标蛋白CypA产量为66.7 mg?L-1发酵液,与优化前相比提高了76.6%.     

不同诱导剂及培养条件对C型产气荚膜梭菌β_2毒素基因表达的影响

对产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)β2毒素基因的表达载体p ETXB2进行限制性核酸内切酶酶切鉴定,并用SDS-PAGE检测了不同培养条件下,该毒素基因在埃希氏大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)工程菌株中的表达情况。结果表明,p ETXB2重组质粒中的β2毒素基因位于p ET-28c(+)表达盒中,且阅读框架和基因序列正确。以IPTG为诱导剂时,重组菌株BL21(DE3)(p ETXB2)的最佳培养条件为37℃,p H7.0,IPTG终浓度0.8 mmol·L-1,诱导4 h;以乳糖为诱导剂时,其最佳培养条件为37℃,p H 7.0,乳糖终浓度0.5 g·L-1,诱导5 h。     

乳糖诱导成纤维细胞生长因子-21在大肠杆菌中的表达

[目的]研究用乳糖作为诱导剂诱导成纤维细胞生长因子-21(fibroblast growth factor 21,FGF21)基因重组蛋白的表达,以探讨其工程化生产的可能性。[方法]对影响重组表达产物的乳糖诱导浓度、诱导时机、诱导时间及诱导温度等进行比较,并以IPTG诱导作为对照,确定最佳的乳糖诱导条件。[结果]对于重组目的蛋白,乳糖可以起到很好的诱导效果,诱导产物的表达量与IPTG诱导产物相当。其最佳表达条件为:在A600为0.8～1.0时,加入乳糖至终浓度为0.5 g/L,在35℃下诱导6 h。[结论]乳糖可诱导FGF21基因表达,并取得良好效果,为工程化生产提供了试验数据和借鉴。     

弓形虫ROP2基因在大肠杆菌内高效表达条件的优化

采用SDS-PAGE方法检测弓形虫(Toxoplasma gondii)棒状体蛋白(Rhoptry protein)ROP2基因原核表达质粒在大肠杆菌BL21Codon Plus中的表达量。通过改变菌体密度、诱导剂浓度和诱导时间进行高效表达条件的优化。结果显示,在菌体密度D600nm为0·6、IPTG浓度为0·4mmol·L-1和诱导表达3.5h时,融合蛋白的表达量最大,达到159mg·L-1培养液。这为利用重组ROP2研究和制备弓形虫病的诊断抗原奠定基础。     

抗菌肽SMAP-29在大肠杆菌中表达条件的优化及纯化研究

将前期构建的含有pSUMO-SMAP-29的重组质粒转入宿主菌Escherichia coli BL21,对表达菌株的表达条件进行优化,考察诱导剂IPTG浓度、诱导温度和诱导时间对融合蛋白SUMO-SMAP-29表达的影响,用SDS-PAGE电泳、Quantity One及SPSS软件进行分析,并将融合蛋白通过Ni柱进行亲和纯化。研究结果表明,IPTG终浓度为0.50 mmol/L、诱导温度为30℃、诱导表达时间为3 h时融合蛋白的表达量最高,占菌体总蛋白的11.35%。确定重组融合蛋白SUMO-SMAP-29的最优表达条件并纯化得到融合蛋白SUMO-SMAP-29。     

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。     

生长抑素(SS)基因在pET-32表达系统中的高效表达

分别将SS基因克隆至pET 32a和pET 32c表达系统中 ,得到重组质粒SS N/X和SS N/S。实验结果表明 ,SS N/X Thioredoxin (硫氧还原蛋白 )和SS N/S Thioredoxin融合蛋白在IPTG (异丙基硫代 β D半乳糖苷 )诱导 3h后(37℃ )表达产量最高 ,约占菌体总蛋白的 30 %左右。 0 0 5～ 1mmol·L-1IPTG对SS融合蛋白表达产量的影响并不太大 ,0 0 5mmol·L-1IPTG即可达到有效的诱导效果 ,但单位体积内的表达产量以 0 5mmol·L-1时为最高。乳糖诱导 4h(37℃ )的效果明显低于IPTG ,但当培养时间延长至 8h时 ,2 0mg·mL-1的乳糖可达到与IPTG同样的诱导效果 ,10和 5mg·mL-1的乳糖也可接近IPTG的诱导效果。SS N/X融合蛋白在 2 6℃表达时 ,主要以可溶性形式存在 ,占75 8% ,包涵体仅占 2 4 2 % ;而SS N/S融合蛋白则主要以包涵体形式存在 ,占 6 0 2 % ,可溶性蛋白仅占 39 8%。SS可溶性融合蛋白具有良好的SS抗原性。     

油菜偏嗜性ChIFN-γ基因合成及原核表达

依据鸡γ-干扰素基因(ChIFN-γ)的氨基酸序列,采用油菜偏嗜性的密码子,人工合成ChIFN-γ,构建原核表达载体pET32a-ChIFN-γ,并转化到E. coli BL21中.1 mmol·L-1 IPTG 37℃诱导表达12h ChIFN-γ表达量达到菌体总蛋白的37%.SDS-PAGE电泳检测表明,ChIFN-γ重组蛋白分子量约为33kDa.研究为下一步制备ChIFN-γ抗体进行真核表达研究奠定了基础.     

真菌诱导物对丹参转化细胞几种氧化酶活性的影响

用大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)激发子V44和酵母提取物y-e分别诱导悬浮培养的丹参(Salvia miltiorrhiza)转化细胞,发现丹参转化细胞过氧化物酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性均随诱导时间和诱导剂浓度的增加而改变.结果表明:大丽轮枝菌激发子的作用强于酵母提取物,y-e V44联合诱导作用强于单一激发子刺激.     

IPTG诱导浓度对重组李氏溶血素表达的影响

单核增生性李斯特杆菌(L.monocytogenes)的主要毒力基因hly与融合表达载体pGEX-6P-1相连,转化大肠杆菌BL-21。在摇床条件下,利用异丙基硫代-βD-半乳糖苷(IPTG)为诱导剂,分析比较不同IPTG浓度对表达产物的影响,以确定最佳的IPTG浓度。结果表明,在装有LB培养基的三角瓶中,在37℃情况下,当IPTG终浓度为0.6mmol.L-1时,hly基因的表达量最大。当再增加IPTG的浓度时,抑制重组蛋白的表达。Western-blot分析,所表达的蛋白具有抗原特异性。实验为重组李氏溶血素的工业化生产提供依据。     

弓形虫微线体蛋白MIC3基因在大肠杆菌内的高效表达研究

[目的]探讨弓形虫微线体蛋白MIC3基因在大肠杆菌内高效表达的条件。[方法]通过SDS-PAGE分析,研究不同菌液密度、诱导剂IPTG浓度和诱导时间对MIC3基因在大肠杆菌中表达量的影响。[结果]MIC3基因在大肠杆菌中最适表达条件为:菌液密度OD600为0.4,诱导剂IPTG终浓度为0.4mmol/L和诱导时间3.5h。在该条件下表达的融合蛋白经初步分离提纯后,1 L培养液约含融合蛋白143mg,目的蛋白表达量占菌体总蛋白的49%。[结论]该研究为研究和制备弓形虫病的rMIC3诊断试剂奠定了基础。     

H9亚型禽流感病毒血凝素蛋白在原核系统中的表达

应用带有His6尾的pET原核表达系统对禽流感病毒血凝素蛋白进行表达,将禽流感A/Turkey/Wisconsin/66(HgN2)的HA基因克隆至原核表达载体pET-30a中,经酶切、PCR扩增和测序分析确证其插入,并且阅读框正确,获得重组质粒pET30a-H9.将此重组质粒转化到宿主菌BL21中,用诱导剂异丙基硫代...     

1个含有SDR结构域PKS/NRPS基因的克隆

聚酮和非核糖体多肽的复合化合物具有独特的生理活性,它们由聚酮合酶/非核糖体肽合成酶（PKS/NRPS）催化合成。目前球孢白僵菌Beauveria bassiana中含SDR结构域的PKS/NRPS酶的生物合成机制尚不清楚,采用基因挖掘技术从球孢白僵菌基因组中分离得到1个PKS/NRPS基因（命名Bbpks2）,利用生物信息学分析对其功能进行预测并检测该基因在以6.0 g·L-1麦芽提取物和3.0 g·L-1酵母提取物为基本氮源培养基,7种碳源添加物和以1.8 g·L-1麦芽糖和6.0 g·L-1葡萄糖为基本碳源培养基,4种氮源添加物培养基上的具体表达情况,其中每种添加物含量为4.0 g·L-1。结果显示:Bbpks2基因长度为12 051 bp,编码4 016个氨基酸;其结构域组织顺序为KS-AT-DH-MT-KR-ACP-C-A-PP-SDR,是一种含有SDR结构域的PKS/NRPS;系统进化分析发现,BbPKS2与球孢白僵菌JEF007菌株（PMB64475.1）、头状虫草Tolypocladium capitatum（PNY25600.1）等的PKS/NRPS蛋白聚在同个分支中,可能参与一种聚酮/非核糖体多肽类化合物的生物合成;比较不同氮源、碳源添加物对Bbpks2基因表达的影响,发现该基因在添加了乳糖的培养基上的表达量是其他碳源添加物的3.4倍以上,添加了牛肉浸粉的培养基上表达量是其他氮源添加物的1.3倍以上。该研究为下一步通过异源表达鉴定Bbpks2基因的具体功能,及其调控机理研究和基因资源利用奠定基础。     

IPTG诱导浓度对重组人肝再生增强因子基因表达的影响

以人肝再生增强因子(humanaugmenterofliverregeneration,hALR)基因与含有T7启动子的融合表达载体pET28a(+)相连的重组子(pET-A)作为研究对象,转化大肠杆菌BL21(DE3),利用IPTG作为诱导剂,分析比较不同IPTG诱导浓度对于表达产物的影响,以确定最佳的IPTG诱导浓度。结果表明,当IPTG终浓度为1.0mmol·L-1时,hALR表达量最大。这为IPTG作为诱导剂最终应用于重组基因工程药物的工业化生产提供了可靠的实验依据。     

马尾松叶提取物的抗菌活性

采用滤纸片法,检测不同质量浓度马尾松Pinus massoniana叶提取物对金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus,大肠杆菌Escherichia coli,枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis,八叠球菌Sarcina ventriculi,木霉Trichoderma viride,青霉Penicillium chrysogenum和黑曲霉Aspergillus niger等的抑制效果。结果表明,马尾松叶的水、丙酮、乙醇溶液提取物对细菌的抑菌圈直径随着提取物质量浓度的增大,对各种菌的抑菌效果越好,马尾松叶乙醇提取物质量浓度为100.0 g.L-1时,大肠杆菌抑菌圈直径为25.6 mm;对3种霉菌的抑菌效果与质量浓度的大小不成正比;3种提取物中以乙醇提取物的抑菌效果最好,而水提物的抑菌效果较差。     

絮凝剂产生菌的筛选鉴定及其在废水处理中的应用

从污泥中分离并筛选出一株具有较高絮凝活性的微生物絮凝剂产生菌,命名为Be-3。为了取得絮凝剂的最大活性并使其得到充分利用,对其培养条件进行了单因素优化,考察了微生物絮凝剂产生菌的特征和性质,实验结果表明,该菌产生絮凝剂的最佳培养条件为:碳源10 g.L-1乳糖和10 g.L-1蔗糖的混合物,氮源0.5 g.L-1尿素、0.2g.L-1酵母膏和0.5 g.L-1硝酸钾的混合物,无机盐为2 g.L-1磷酸二氢钾、5 g.L-1磷酸氢二钾和0.1 g.L-1氯化钠的混合物,培养基初始pH为6.5,培养温度为30℃,在摇床转速为120~140 r.min-1的培养箱中培养42 h时,絮凝活性可达98.04%。通过生理生化实验分析,该絮凝剂产生菌为革兰氏阳性菌,主要成分为多糖。用Be-3所产絮凝剂处理不同废水后,废水中的CODcr、NH3-N和浊度的去除率都比较高,说明该絮凝剂在废水处理中具有很好的应用前景。     

大肠杆菌γ-ggt原核表达载体pGEX-4T-1/γ-ggt的构建及其蛋白表达

构建大肠杆菌γ-谷氨酰转肽酶原核表达载体pGEX-4T-1/γ-ggt及表达与鉴定目的蛋白,为进一步利用该酶催化合成茶氨酸等目的产物奠定了基础。以大肠杆菌DH5α总DNA为模板,用PCR法在γ-ggt编码序列上下游引入酶切位点并扩增出γ-谷氨酰转肽酶基因;将γ-ggt编码序列克隆入原核表达载体pGEX-4T-1的相应酶切位点;用PCR鉴定重组质粒pGEX-4T-1/γ-ggt,并对插入基因片断测序;重组质粒pGEX-4T-1/γ-ggt转化大肠杆菌BL21(DE3),经乳糖诱导后用SDS-PAGE分析表达产物,并经Westernblot鉴定。获得大肠杆菌γ-谷氨酰转肽酶基因,并成功构建到原核表达载体pGEX-4T-1上,转化有pGEX-4T-1/γ-ggt工程菌BL21(DE3)经1 g/L乳糖诱导1 h后即开始表达目的蛋白,在诱导6 h后表达蛋白量达到最高,随着时间的延长,目的蛋白没有被降解,此蛋白主要以包涵体形式存在,Western blot鉴定了此目的蛋白。成功构建了大肠杆菌γ-谷氨酰转肽酶原核表达载体pGEX-4T-1/γ-ggt,并进行了目的蛋白的鉴定。     

牛病毒性腹泻病毒E0基因原核表达载体的构建及表达

采用RT-PCR方法,利用牛病毒性腹泻病毒(BVDV)C24V株接种MDBK细胞,提取病毒RNA,扩增出BVDV-E0基因,将所得片段与pET-28a表达载体连接,转化至BL-21大肠杆菌中,筛选阳性克隆,鉴定后证明pET-28a-E0原核表达载体构建成功。经IPTG诱导后收集菌体进行SDS-PAGE和Western-blot鉴定,鉴定结果表明,目的蛋白在大肠杆菌中得以表达。