重组猪 α干扰素工程菌的诱导表达及产物纯化

为获得大量猪α干扰素的重组蛋白,研究了其发酵条件,并对目的蛋白进行分离纯化。考察了不同IPTG诱导浓度(0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.5 mmol/L)、不同诱导温度(17、27、32、37℃)、不同诱导时间(0、2、3、4、5、6、7、8 h)对目的蛋白表达的影响;同时对包涵体进行提取、溶解变性进行研究,最后采用Ni柱亲和层析纯化目的蛋白。采用SDS-PAGE电泳及Image Pro Plus 6.0软件分析电泳结果,结果显示,IPTG诱导浓度为1.0 mmol/L、诱导温度为27℃、诱导时间为6 h时,目的蛋白表达量最多;超声波破碎细菌的最优时长循环为10 s/10 s;8 mol/L尿素溶解包涵体过夜可得到大量可溶性目的蛋白含量,Ni柱亲和层析后可去除大量杂蛋白,获得较纯的目的蛋白。可见本试验通过优化重组猪α干扰素诱导表达条件及纯化方法,获得了高表达、高纯度的重组猪α干扰素蛋白,为今后研究其生物活性奠定了初步基础。     

HCV NS5B蛋白表达、纯化及活性测定

以HCV cDNA为模板,设计特异性扩增引物,PCR得到编码NS5B的基因,与PET-21a质粒连接,构建重组质粒。重组质粒转化入大肠杆菌Rosetta菌株,加入IPTG(终浓度0.5 mmol/L),30℃、5 h诱导表达。连续通过Ni-NTA柱、SP阳离子交换柱纯化蛋白,1 L菌液可得到1.2 mg蛋白。体外活性测定结果表明,所得蛋白具有RdRp功能,酶对底物UTP的Km值为2.06μmol/L。     

重组人胶原蛋白肽的表达及纯化工艺的优化

将重组大肠杆菌pC6-BL21活化后,用IPTG诱导表达,探讨了大肠杆菌中重组胶原蛋白肽的最佳表达及纯化条件。结果表明,菌株在37℃,接种量为2%,摇瓶培养3.0 h后,加入终浓度为0.5 mmol/L的IPTG,30℃诱导5.0 h,收获的蛋白产量最高,经Ni-NTA柱亲和层析纯化,用梯度咪唑缓冲液洗脱蛋白,150 mmol/L咪唑缓冲液洗脱蛋白为纯蛋白,Western blotting分析显示该表达产物与人COL6A2单克隆抗体有特异结合能力。     

厌氧棒菌Pif1解旋酶的表达纯化及解旋条件优化

【目的】通过原核表达系统获得嗜热的厌氧棒菌(Anaerobaculum hydrogeniformans)DNA解旋酶Pif1(AnaPif1),研究其体外最佳解旋条件,为深入研究嗜热菌Pif1家族解旋酶工作机理提供参考。【方法】构建重组载体pET15b-sumo-AnaPif1,将重组载体转入表达菌株BL21(DE3)中诱导表达目的蛋白,经Ni-NTA柱和Heparin柱纯化最终获得全长AnaPif1蛋白;利用停流-荧光共振能量转移(FRET)技术,以pH值和Tris-HCl、NaCl、MgCl_2浓度及反应温度、能量供体为考察因素,以反应时间常数或速率常数为指标,摸索该蛋白在体外的最佳解旋条件、最佳能量供体以及底物的偏好性。【结果】成功构建了pET15b-sumo-AnaPif1重组表达载体,通过诱导表达,获得了纯度大于95%的全长AnaPif1蛋白,其大小为55ku,等电点为6.89。AnaPif1在体外的最佳解旋条件为:Tris-HCl(pH7.0)20mmol/L、NaCl 20mmol/L、MgCl_22mmol/L、反应温度37℃;其能够利用4种核苷三磷酸(ATP/GTP/CTP/UTP)作为能量供体,但对ATP有偏好性;该酶还能解旋多种底物(双链DNA、G4-DNA),且对底物选择无明显偏好性。【结论】获得了纯化的AnaPif1解旋酶,明晰了其最佳解旋条件、能量供体及底物的偏好性特征。     

重组酶Xar的表达纯化及性质研究

为获得高效的半纤维素类饲料酶制剂,将含嗜热厌氧乙醇菌α-阿拉伯糖苷酶/木糖苷酶(Xar)基因的重组质粒p ET-20b-xar导入大肠杆菌DH10B中,经IPTG诱导进行高效表达,将表达的重组酶进行热处理和Ni~(2+)亲和层析纯化,并对纯化的重组酶Xar的性质进行研究。结果表明,以对硝基苯酚-α-阿拉伯呋喃糖苷(p NPAF)为底物,重组酶Xar的最适反应温度和最适p H值分别是75~80℃和6.0,米氏常数(Km)、最大反应速度(Vmax)分别为2.42 mmol/L、20.7μmol/(min·mg);以对硝基苯酚-β-木糖苷(p NPX)为底物,重组酶Xar的最适反应温度和最适p H值分别为93℃和5.8~6.2,Km、Vmax值分别为0.60 mmol/L、43.8μmol/(min·mg)。将重组酶Xar置于80℃保温1 h,木糖苷酶的相对活性仍为56.4%,在p H值4.2~8.2条件下仍保持较高的稳定性。当木糖浓度达到400 mmol/L时,木糖苷酶的相对活性仍有97.9%。Mn~(2+)对重组酶Xar有明显的激活作用,而Cu~(2+)和Zn~(2+)对其有明显的抑制作用。可见,重组酶Xar具有良好的热稳定性。     

抗小鼠H-Y抗原IgY抗体的纯化

用Ni—NTA柱纯化SMCY重组蛋白,将该蛋白作为配基偶联至CNBr活化的Sepharose 4B制成亲和层析柱,分离纯化抗H—Y抗原的特异性IgY抗体。结果表明：Ni—NTA柱纯化后,SMCY重组蛋白纯度可达到80％左右;亲和层析柱纯化可以使IgY抗体的纯度达到97％,经免疫组化检测,该抗体能够结合与雄性小鼠肝脏细胞表面,而不与雌性小鼠肝脏细胞发生结合。证实了经过纯化得到的高纯度IgY抗体具有很好的抗H—Y抗原特异性。通过该方法可纯化分离得到高纯度抗H—Y抗原IgY抗体。     

重组酪醇糖基转移酶表达条件的优化与纯化

[目的]研究利用现代生物技术制备红景天苷的方法。[方法]试验借助SDS-PAGE方法对重组目的基因的表达条件进行了优化,比较了诱导温度、IPTG浓度、诱导时间等参数对重组基因表达的影响,以确定最佳诱导表达条件。[结果]最佳诱导表达条件为：诱导时间5 h,IPTG浓度0.6 mmol/L,诱导温度37℃;用镍柱亲和层析对该含有组氨酸标签的融合蛋白进行纯化,获得了纯度达99%以上的目的蛋白。[结论]该项研究为重组糖基转移酶的纯化提供了成功的经验。     

牛DHX36解旋酶及其突变体底物结合与解旋活性研究

【目的】研究牛(Bos taurus)解旋酶DHX36(BtDHX36)及其突变体蛋白对含有G4结构底物结合和解旋活性的差异,为深入研究牛DHX36酶学特征和结构提供理论参考。【方法】制备底物16nt-ssDNA、Telomere G4和Telomere G4-16T,构建重组质粒pET15b-sumo-BtDHX36,通过Overlap PCR引入点突变,构建位于RSM区和OB域的突变重组质粒,分别将质粒导入大肠杆菌BL21(DE3)菌株中诱导表达;经过Ni-NTA和Hi Trap SP HP柱纯化得到目的蛋白。以解离平衡常数为判定指标,利用荧光各向异性法(FA)对酶蛋白与底物结合时的KCl浓度(0,50和100 mmol/L)、反应温度(25,30和37℃)、MgCl_2浓度(0,2和5 mmol/L)、pH(6.5,7.5和8.5)进行优化,确定BtDHX36的体外最佳底物结合条件,比较野生型BtDHX36及其突变体对含有G4结构底物结合活性的差异。以解旋比例和速率常数为判定指标,利用快速停流-荧光共振能量转移(FRET)技术,比较野生型BtDHX36及其突变体对G4结构的解旋活性差异。【结果】成功构建了野生型BtDHX36重组质粒pET15b-sumo-BtDHX36及其RSM区突变体BtDHX36~(R63AI65A)、BtDHX36~(Y69A)、BtDHX36~(K76AN77AK78A)和OB域突变体BtDHX36~(Y862A)的重组质粒,诱导表达纯化后得到了纯度大于95%的酶蛋白。确定了野生型BtDHX36的体外最佳底物结合条件为:KCl 50 mmol/L、MgCl_2 2 mmol/L、20 mmol/L Tris-HCl pH=7.5、反应温度37℃。各突变位点均可降低酶蛋白与Telomere G4的结合活性。OB域的Y862A突变和RSM区K76AN77AK78A突变对酶蛋白解旋Telomere G4-16T活性均无明显影响;RSM区的R63AI65A和Y69A突变对酶蛋白解旋Telomere G4-16T均有较大影响。【结论】获得了高纯度的野生型BtDHX36及突变体酶蛋白,明晰了其体外最佳底物结合条件;RSM区的R63AI65A和Y69A突变均可明显降低酶蛋白解旋Telomere G4-16T的活性。     

米曲霉谷氨酰胺合成酶基因(AoglnAI)在大肠杆菌中的表达和酶学特性研究

将人工合成的米曲霉谷氨酰胺合成酶基因(AoglnAI)在大肠杆菌中表达,通过谷氨酰胺营养缺陷型菌株功能基因互补进行了试验,并利用亲和层析法对重组酶进行纯化。结果表明:重组酶分子质量为40.1 kD,酶的最适反应温度为30℃,最适pH为7.0。重组酶对底物谷氨酸钠、氨、ATP的K_m值分别为9.10 mmol/L、2.05 mmol/L、2.49 mmol/L。重组酶的酶学特性与非重组酶有一定的差异。     

柑橘黄龙病菌分泌蛋白04580基因的克隆及原核表达

为进一步了解柑橘黄龙病菌亚洲种CLas的致病机理,从Prasad预测的166种分泌蛋白中选取1个在柑橘植株中表达量较高的CLIBASIA–04580基因进行研究。提取感染柑橘黄龙病的柑橘叶片总DNA,经PCR扩增得到CLIBASIA–04580基因,切胶回收PCR产物,双酶切连接到pET–28α载体上,使用菌落PCR和限制性内切酶双酶切鉴定筛选阳性克隆;转化大肠杆菌BL21(DE3),用0.5、1.0、1.5、2.0 mmol/L的异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导重组蛋白表达融合组氨酸标签的CLIBASIA–04580重组蛋白,聚丙烯酰氨凝胶电泳(SDS–PAGE)检测重组蛋白的表达水平,再用蛋白纯化镍柱进行纯化。结果表明,携带组氨酸标签的CLIBASIA–04580重组蛋白得到表达,且异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)浓度为1.5mmol/L时相对表达量达到峰值,通过SDS–PAGE凝胶分析,与未经过镍柱纯化的蛋白原液比较,可知纯化了CLIBASIA–04580重组蛋白。     

鲤鱼重组IL–17N的原核表达条件优化及蛋白纯化

为获得可溶的鲤鱼IL–17N重组蛋白,构建原核重组表达质粒GST–17N、SUMO–GST–17N和MBP–17N,确定IL–17N的最适促溶标签,并优化其诱导表达条件(诱导剂异丙基–β–D–硫代半乳糖苷(IPTG)的浓度、诱导时间和诱导温度)。结果:成功构建了鲤鱼IL–17N原核重组表达载体GST–17N、SUMO–GST–17N和MBP–17N;融合标签MBP、SUMO–GST和GST的促溶效果依次降低,SUMO–GST–17N、MBP–17N上清蛋白占总蛋白比例分别为47.4%、87.0%;MBP–17N的最佳表达条件为0.5 mmol/L IPTG,25℃诱导8～12 h;经过镍柱纯化,获得可溶MBP–17N蛋白,每克总菌约获得0.09 mg MBP–17N蛋白。     

牛RECQL解旋酶的原核表达纯化及解旋条件优化

【目的】通过大肠杆菌表达纯化牛(Bos taurus)RECQL蛋白,利用停流光谱技术对解旋条件进行优化,为研究RECQL的酶促反应动力过程奠定基础。【方法】将人工合成的牛RECQL蛋白编码序列与pET21a载体相连接,获得重组表达载体pET21a-BtRecql后,将其导入大肠杆菌BL21(DE3)菌株中进行诱导表达,经过Ni-NTA亲和层析和Superdex 200凝胶过滤层析,得到纯化的重组蛋白BtRECQL;再利用停流光谱技术对BtRECQL解旋过程进行检测分析,通过摸索不同的试验参数找到BtRECQL发挥解旋功能较适宜的条件。【结果】得到了纯度大于95%的BtRECQL蛋白,产量为0.29 mg/L。在BtRECQL浓度为60nmol/L,反应条件为1.0 mmol/L ATP,30mmol/L Tris-HCl,pH 7.5,60mmol/L NaCl,1mmol/L MgCl2,2mmol/L DTT,孵育温度为37℃时,该蛋白解旋活性较好。【结论】成功表达并纯化了BtRECQL蛋白,确定了其最优的解旋条件。     

无乳链球菌分选酶A的表达、纯化与活性检测

以提取的无乳链球菌ATCC51487菌株全基因组为模板,通过PCR扩增出srtA_(ΔN82)基因,经EcoRⅠ和XhoⅠ双酶切、抗性筛选等方法构建重组表达载体,测定不同诱导温度、诱导剂浓度及诱导时间对表达产物的影响,利用亲和层析和离子交换层析纯化蛋白,并使用荧光共振能量转移法测定蛋白活性。结果显示,试验构建的pGEX-6p-1-srtA_(ΔN82)载体转化至BL21(DE3)后,在37℃条件下经1 mmol/L IPTG诱导表达6 h后可得到大量的可溶性蛋白,且纯度大于85%。纯化后的SrtA_(ΔN82)与底物作用后,可显著提高反应体系的荧光强度,表明得到的SrtA_(ΔN82)具有较好的生物学活性。     

GST-LRF融合蛋白在大肠杆菌中表达条件的优化及纯化

优化GST-LRF融合蛋白在大肠杆菌E.coliBL21(DE3)中的表达条件,并对其表达产物进行纯化。通过改变诱导温度、诱导时间及诱导剂浓度等条件,SDS-PAGE电泳分析以确定GST-LRF融合蛋白表达的最佳条件。并通过Glutathione Sepharose 4B亲和层析柱和电洗脱法纯化目的蛋白。结果表明:重组质粒转化菌E.coliBL21(DE3)在37℃、0.1 mmol/L IPTG诱导5 h时,GST-LRF融合蛋白表达量最高,经电洗脱法纯化得到了GST-LRF融合蛋白。已确定GST-LRF融合蛋白在大肠杆菌的最佳表达条件,并纯化得到目的蛋白,为进一步制备抗LRF的单克隆抗体及LRF功能的研究奠定了基础。     

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。     

木聚糖酶XynB-E18的重组表达纯化及酶学性质测定

为了测定木聚糖酶Xyn B-E18的活性以及酶学特征,采用大肠杆菌原核表达系统对来源于青贮饲料菌群的木聚糖酶Xyn B-E18进行重组表达纯化。在16℃180 r·min-1条件下表达,并通过Ni亲和层析和分子排阻层析的方法进行纯化,用DNS显色法测定其酶学性质。得到的重组蛋白能在大肠杆菌中获得高效表达,纯化后的蛋白溶液纯度达90%以上,蛋白分子量约为38k Da,酶活力可达1782 U,最适反应p H为6.5,在中性偏碱性条件下酶的稳定性较好,最适反应温度为50℃,在50℃以下酶的热稳定性保持较好。实验结果表明Xyn B-E18具有良好的稳定性,可具有更大应用潜力。     

肉桂酰辅酶A还原酶(CCR)的底物制备及酶学特性研究

采用原核表达体系和HPLC法,分别获得肉桂酰辅酶A还原酶(CCR)及其反应底物———香豆酰CoA酯,并对CCR酶学特性进行研究分析。结果表明,通过酶学方法和HPLC的分离纯化能够得到较高浓度和纯度的CCR反应底物;重组毛白杨CCR的最适反应温度是37℃,最适pH值为6.25,Km值为5.664μmol/L,Vmax为4.09 nmol/Ls。     

真姬菇热激蛋白70(HmHSP70)的纯化

SDS-PAGE电泳分析显示,经过不同浓度梯度的IPTG诱导,获得了带有重组质粒pET32a-c(+)/HmH-SP70的大肠杆菌产生可溶性重组蛋白的最佳诱导条件。当IPTG的终浓度为0.15mmol/L时,诱导可溶性重组蛋白的量最高,重组蛋白浓度为22.5mg/ml。同时SDS-PAGE显示得到蛋白分子量约为90KDa的融合蛋白。并对诱导过程中产生的包涵体进行了变性和透析复性,使其变为可溶性蛋白;通过镍亲和层析的纯化以及肠激酶的酶切作用,最终得到纯度较高的HmHSP70,纯化后的目的蛋白分子质量约为70KDa,与预期结果吻合。     

重组Tgo DNA聚合酶最适扩增条件的研究

以重组TgoDNA聚合酶为研究对象,检测了其最适扩增条件。结果表明:该重组酶的最适pH为8.75,最适Mg2 浓度为2.0 mmol/L,最适延伸温度为71.9℃。利用该重组酶成功扩增了质粒pUC19、野大麦Na /H 逆向运转蛋白基因、拟南芥Timeless基因、小鼠Cx37基因和人CYT2C9基因。     

高粱SbCAD4基因的克隆与序列分析及原核表达分析

以高粱品系早亨加利为材料,通过RT–PCR扩增,克隆高粱SbCAD4基因。测序结果表明,克隆的SbCAD4基因与NCBI基因库中高粱IS11861品系只在编码序列第548位有1个碱基的差异,而二者的氨基酸序列完全一致。进化树分析结果表明,SbCAD4与拟南介、水稻、玉米的木质素合成CAD基因位于同/L1个群中。比对分析结果表明,SbCAD4与木质素合成基因具有相同的结构域。将构建正确的重组质粒(pMAL–SbCAD4)转化入大肠杆菌菌种BL21中进行诱导表达的结果表明,IPTG的最佳诱导浓度为0.5 mmol/L。经Amylose Resin亲和层析柱纯化后,SbCAD4融合蛋白在SDS–PAGE电泳分析时呈现１条蛋白带。利用纯化的蛋白对SbCAD4进行酶活测定,其酶动力学参数Km值为5.2 μmol/L,Vmax为5.8 μmol/(min?mg),表明SbCAD4具有肉桂醇脱氢酶活性。