黑腹果蝇抗真菌肽Drs及其同系物基因的原核表达与蛋白纯化研究

【目的】Drosomycin（Drs）是从黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)中鉴定发现的对丝状真菌有广谱抗性的抗真菌肽因子,此外，在黑腹果蝇基因组中，还存在另外6条Drs同系物的基因序列，对它们推导的氨基酸序列具有与Drs相同的保守位点和CSαβ模体结构。为鉴定Drs及其6个同系物的抗性功能差异，研究其分子结构与功能的关系，需要对这些同系物基因进行克隆表达，获得有生物学活性的纯化样品。【方法】本文采用PCR分段互补合成的方法准确地获得了Drs同系物基因，并克隆至pET-3C载体上，转化到宿主菌E.coli Origami（DE3）中进行诱导表达，表达产物经阳离子CM SepharoseTM Fast Flow层析、凝胶过滤Sephacryl S-100 High Resolution层析和包涵体的复性及Sephadex G-25脱盐等纯化处理后，进行抑菌活性检测。【结果】经纯化的7个Drs同系物的短肽样品，除Drs-lI外，其它的Drs同系物样品对供试真菌水稻立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)均有较强的抑制作用。【结论】表明本研究中使用的纯化及复性方法对具有多个二硫键的小分子多肽是比较有效的。     

鸡源抗菌肽Folicidin-3在毕赤酵母中的分泌表达及其生物学活性鉴定

【目的】研究鸡源重组抗菌肽Fowlicidin-3的生物学特性,并为重组抗菌肽在临床上的应用奠定基础。【方法】根据抗菌肽数据库中Fowlicidin-3的氨基酸序列,选用毕赤酵母的偏嗜密码子,设计抗菌肽的基因,通过SOE法合成得到全长为114bp的Fowlicidin-3基因。将Fowlicidin-3基因克隆入pPICZα-A质粒,构建分泌型重组酵母表达载体pPICZα-A-F。将线性化重组表达载体pPICZα-A-F通过电击法转入毕赤酵母宿主菌X-33中,构建分泌型重组酵母表达菌株。【结果】获得分泌型重组酵母表达菌株,Fowlicidin-3多肽表达量达到170mg·L-1,对致病性大肠杆菌K99和鸡白痢沙门氏菌显示出较好的抑制活性,抑菌圈直径分别为1.9cm和2.2cm。优化表达条件结果显示,转接到BMMY培养基中(pH6.0),每24h补加2%甲醇,29℃培养72h后,Fowlicidin-3抗菌肽获得高效表达。【结论】成功构建分泌型重组酵母表达菌株,并获得了具备高效表达能力和较好生物学活性的抗菌肽。     

鸡神经肽Y（NPY）基因在毕赤酵母中的表达

为通过毕赤酵母的表达获得鸡NPY蛋白,根据GenBank上的鸡NPY基因序列,结合毕赤酵母密码子的偏好性合成编码鸡NPY蛋白的基因,将其插入真核表达载体pPICZαA,构建重组表达质粒pPICZαA-NPY,并将重组质粒电转入毕赤酵母GS115,获得重组毕赤酵母菌GS115/pPICZαA-NPY,用终浓度为1%的甲醇诱导表达阳性转化菌,用Tricine-SDS-PAGE和Western Blot检测表达蛋白。结果成功构建表达载体pPICZαA-NPY,转化后的重组酵母菌成功分泌鸡NPY蛋白,获得分子量约为35 kDa的鸡NPY蛋白。     

鸡β-防御素-3在毕赤酵母中的分泌表达

对鸡β-防御索-3(Gal-3)在毕赤酵母中的分泌表达进行了研究.以重组质粒CaJ-3-T为模板,利用PCR技术扩增出Gal-3基因成熟肽片段,将该片段插入到酵母表达载体pPICZα-C,构建分泌型重组表达载体pPICZα-C-Gal-3,电转入表达宿主菌X-33毕赤酵母,Zeocin抗性筛选重组菌株;挑取阳性菌株经甲醇诱导表达,Tricine-SDS-PAGE电泳发现在约4.5 kDa位置出现预期条带;对所表达的Gal-3进行抗菌活性检测,发现其具有抗大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等细黹的活性.     

来航鸡FOXL2基因的真核表达及纯化

【目的】对来航鸡FOXL2基因进行真核表达及纯化,为其生物学功能研究奠定基础。【方法】根据GenBank已发表的来航鸡FOXL2基因序列(GenBank登录号:JF_708868.1)设计引物,以来航鸡全血DNA为模板,PCR扩增FOXL2基因,经EcoRⅠ和XbaⅠ双酶切后定向克隆于pPICZαA中,获得pPICZαA-FOXL2真核表达载体。将pPICZαA-FOXL2转化毕赤酵母菌GS115,用甲醇进行诱导表达,对表达产物进行SDS-PAGE和Western blotting检测。【结果】克隆了918bp的FOXL2基因;成功构建了pPICZαA-FOXL2真核表达载体;实现了FOXL2基因在毕赤酵母菌GS115中的融合表达,获得了分子质量约为37ku的重组蛋白FOXL2,经Western blotting检测其具有较好的生物学活性。【结论】成功地在毕赤酵母中表达了来航鸡FOXL2基因。     

猪α干扰素基因经密码子改造在毕赤酵母菌中的高效分泌表达

根据毕赤酵母Pichia pastoris表达系统对于密码子的偏嗜性,将去除信号肽的猪α干扰素(PoIFN-α)基因重新设计改造并合成一段新的核苷酸序列,置于毕赤酵母菌α因子分泌信号的DNA序列后,构建成pPICZαC-PoIFN-α分泌型重组表达载体,电转化进入野生型毕赤酵母菌X-33中,经ZeocinTM抗性筛选后...     

猪α干扰素在毕赤酵母中的分泌表达

利用PCR技术从长白猪全血基因组DNA中扩增出猪α干扰素的成熟肽(mPoIFN-α)基因,并将其亚克隆到含分泌信号肽序列的毕赤酵母(Pichia pastoris)-大肠杆菌(Escherichia coli)穿梭质粒pPIC9K载体中,构建分泌型重组表达载体pPIC9K-mPoIFN-α。将SalⅠ线性化的pPIC9K-mPoIFN-α电转化毕赤酵母GS115株(组氨酸缺陷型),使重组表达载体与酵母染色体发生同源重组。转化子经MD平板筛选和PCR鉴定后,得到的阳性菌株再以G418抗性梯度法筛选多拷贝重组子。该多拷贝菌株经1%甲醇诱导表达,表达产物经SDS-PAGE和Western-blot检测,结果表明,猪α干扰素在毕赤酵母中成功地获得了分泌表达,并具有免疫活性,表达产物约为19kD,这为进一步研究猪α干扰素的功能奠定了基础。     

在毕赤酵母中表达人溶菌酶蛋白的研究

将化学合成的人溶菌酶基因htYZ（444bp）构建到毕赤酵母分泌型表达载体pPICZ上；载体质粒用SacⅠ线性化后电击法转化毕赤酵母菌株GS115，在含Zeocin的抗性培养基筛选后PCR鉴定获得了9株重组菌株。重组菌株经甲醇诱导后取表达上清液进行SDS-PAGE电泳和Western blot分析。结果显示，重组hLYZ在毕赤酵母中成功表达，在诱导60h时表达量最高。用镍亲和层析柱纯化重组hLYZ，用Bradford法测得其含量约为324mg·L^-1。比浊法活性测定结果显示所表达的重组人溶菌酶活性达到4473U·mL^-1。本研究利用毕赤酵母分泌型表达载体成功表达了重组人溶菌酶，井探索了简单有效的纯化和活性测定方法，为利用毕赤酵母系统规模化生产重组人溶菌酶奠定了技术基础。     

猪视黄醇结合蛋白在毕赤酵母中的表达及检测

采用RT-PCR技术从猪的肝脏中扩增到RBP基因,将其与巴斯德毕赤酵母分泌型表达载体pPICZαC重组构建了重组表达载体pPICZαC-RBP,测序正确后将其用SacⅠ内切酶线性化后采用电穿孔法转化巴斯德毕赤酵母菌GS115,经ZeocinTM抗性筛选高拷贝重组菌株后用甲醇诱导表达,Western Blot分析结果表明,诱导表达的培养上清液中表达出具有生物活性的RBP重组蛋白。     

抗甲胺磷单链抗体基因的酵母表达及性质鉴定

为了构建高效表达阳性抗甲胺磷单链抗体(scFv)基因的巴斯德毕赤酵母Pichia pastoris系统,设计引物扩增阳性克隆scFv基因,亚克隆至表达载体pPICZαC,构建重组酵母表达质粒pPICZαC-scFv,线性化pPICZαC-scFv并高效电转P.pastoris(X-33),抗性梯度筛选转化子以获得高效表达菌株,对获得的菌株先后进行表达条件的优化、优化条件下的诱导表达及单链抗体性质研究。结果:获得了稳定高效表达菌株X-33-Pp-Met-28D4-1,该菌株优化条件下的scFv诱导表达量为25 mg/L,纯化产物对甲胺磷的抑制中浓度IC50为93.52μg/mL,抗原抗体亲合常数为2.34×10-8mol/L。因此利用Pichia pastoris表达系统可大量制备功能性抗甲胺磷单链抗体。     

Secretive Expression of Insect Antifungal Peptide-Encoded Genes in Pichia pastoris and Activity Assay of the Products

The antifungal peptides, drosomycin （Drs） and its isoform drosomycin-like C （Drs-lC） from Drosophila melanogaster and Thanatin from Podisus maculiventris, have potent activity with broad spectrum against filamentous fungi. Secretive expression of these genes in yeasts makes it possible to utilize the supernatants of yeast culture as protective reagents on fruit, vegetable, food and other agricultural products. So the study of effective secretion by yeast expression system is of great importance. Three genes, Drs, Drs-lC, and Thanatin, were cloned into pPICZαA and the recombinant vectors, pPICZαA-Drs, pPICZαA-Drs-lC, and pPICZαA-Thanatin were transformed into Pichia pastoris by the electric transfer method. The recombinant P. pastoris, which was screened by phenotype selection and PCR amplification, was induced to express antifungal peptide by methanol. The expressive products of the three recombinants showed antifungal activity against 5 out of 6 test fungi strains, and the products of Thanatin also had strong activity against the tested bacteria. The three antifungal peptide genes, Drs, Drs-lC, and Thanatin, were constructed into yeast P. pastoris. The expressed peptides were successfully secreted into the culture medium and exhibited potent activities against the test strains.     

猪IFN-α在巴斯德毕赤酵母中的分泌表达

为了获得高效抗病毒活性的猪α-干扰素蛋白,采用PCR法扩增获得猪α-干扰素基因完整的开放阅读框(ORF),构建重组表达质粒pPICZαC-IFN,电击转化毕赤酵母感受态细胞X33.挑阳性菌落诱导表达,离心取上清,SDS-PAGE和Western-blotting分析,可见1条相对分子质量约19 400的清晰蛋白条带,与理论值相符,表明表达产物为猪α-干扰素.在Vero细胞上检测该干扰素抗VSV的活性为4.04×106IU/L.     

香蕉枯萎病菌2个生理小种PL基因真核表达载体的构建与表达

【目的】构建香蕉枯萎病菌1号小种（FOC1）和4号小种（FOC4）果胶裂解酶（Pectate lyases, PL）基因的真核表达载体,并进行诱导表达,为进一步研究PL在病原菌致病过程中的作用奠定基础。【方法】将质粒pMD18-pl-foc1、pMD18-pl-foc4和真核表达穿梭载体pPICZαA进行EcoRⅠ和XbaⅠ双酶切反应,回收目的片段连接,转化至DH5α进行筛选扩繁,对菌落进行PCR鉴定后抽提质粒进行PCR和EcoRⅠ、XbaⅠ双酶切鉴定。将阳性载体线性化后电击转化毕赤酵母 SMD1168感受态细胞,用甲醇进行诱导表达,对表达产物进行SDS-PAGE分析。【结果】成功构建了FOC1和FOC4 PL基因的真核表达载体pPICZαA-pl-foc1和pPICZαA-pl-foc4,经甲醇诱导表达后分别获得了重组的PL蛋白,其分子质量约为23.4 ku。【结论】FOC1和FOC4 2个香蕉枯萎病菌小种的PL基因在酵母中得到了成功表达。     

天蚕素类杂合肽cecropinA-magainin突变体的合成以及在毕赤酵母中的分泌表达

根据天蚕素类抗菌肽作用机制假说,设计引物对前期构建成功的载体天蚕素类杂合肽cecropinA-magainin进行定点突变,使其生成杂合肽的衍生物,测序正确后转化Pichia pastoris受体菌SMD1168,在醇氧化酶(AOX)启动子调控下,分子质量约119ku的cecA-mag杂合抗菌肽突变体获得表达,并通过琼脂扩散试验对表达产物的抑菌活性与cecA-mag进行了比较。结果表明,突变体对金黄色葡萄球菌抑菌活性比cecA-mag提高了1.2倍。     

马属抗菌肽hepcidin在酵母系统中的表达与鉴定

根据GenBank上马属抗菌肽hepcidin的氨基酸序列,设计并合成全长279 bp的hepcidin基因,将该基因插入pPICZαA中构建真核表达载体,PCR鉴定的阳性质粒电转化毕赤酵母菌X-33,用不同浓度Zeocin筛选高拷贝阳性重组菌,甲醇诱导表达,表达上清液经超滤膜纯化后,利用SDS-PAGE电泳和抑菌试验...     

猪hepcidin基因质粒载体的构建及其在毕赤酵母中的表达

为构建猪hepcidin毕赤酵母(Pichia pastoris)分泌型表达载体,实现其真核表达,本文采用RT-PCR方法获得猪肝脏中的铁代谢调节基因hepcidin,通过连接酶使其与真核表达载体pGAPZaA相连构建重组表达质粒pGAPZaA-hepcidin。利用高压电击处理,使质粒载体转入到毕赤酵母中,用含Zeocin抗生素的YPD平板筛选阳性转化子,并做PCR鉴定。结果表明:hepcidin基因准确地插入表达载体pGAPZaA,并已整合到酵母基因组中,并成功构建了酵母重组表达质粒。     

透明颤菌血红蛋白对毕赤酵母菌体密度及表达的影响

将提高菌体发酵密度的透明颤菌血红蛋白基因vgb和腈水解酶基因bxn共同克隆进巴斯德毕赤酵母的分泌型表达载体pPIC9K而设计了重组质粒pPIC9K-vgbbxn,其中vgb胞内表达以提高菌体的发酵密度,bxn分泌表达.转化GS115菌株后,通过PCR、SDS-PAGE检测证实两基因已经整合进酵母基因组且能高效表达,摇瓶发酵试验证明,血红蛋白在贫氧条件下可明显促进酵母菌体生长和bxn基因分泌表达.