甜味蛋白Brazzein基因合成及其在酵母中表达的初步研究

采用pGAPZαA为表达载体,SMD1168毕赤酵母为受体系统,构建分泌型的Brazzein毕赤酵母重组菌。按照毕赤酵母偏爱密码子设计Brazzein基因,共设计4对引物,采用SOE-PCR法合成Brazzein基因,构建克隆载体pUC57-Bra与酵母表达载体pGAPZαA-Bra。将重组质粒线性化,电转导入Pichia.pastoris SMD1168中,用高浓度的Zeocin筛选高拷贝转化子。将重组菌株接种于YPD培养基诱导表达,进行SDS-PAGE分析。成功构建了分泌型的Brazzein毕赤酵母重组菌,SDS-PAGE表明,目标蛋白的相对分子量与理论值一致,诱导72h后的目的蛋白表达量达0.12g/L。     

木糖还原酶基因克隆及重组表达载体的构建

木糖还原酶是木糖醇生物合成的关键酶,催化木糖合成木糖醇。以实验室筛选并经分子生物学鉴定为季也蒙毕赤酵母的木糖还原酶基因为基础,以酵母表达载体pPICZαA成功构建了含有木糖还原酶的重组表达载体pPICZαA-xyl,为进一步研究真核表达木糖还原酶和木糖醇的生产奠定基础。     

重组水貂生长激素真核表达载体的构建及在巴斯德毕赤酵母中的表达

【目的】构建水貂生长激素（mGH）基因真核表达载体,并在巴斯德毕赤酵母GS115中进行表达,为大量获得水貂生长激素奠定基础。【方法】将体外合成的水貂生长激素基因插入分泌型表达载体pPIC9K。将重组的pPIC9K-mGH用SacI酶切后,LiC1法转化巴斯德毕赤酵母菌株GS115,经G418筛选后进行甲醇诱导表达,并以SDS-PAGE和Western blot检测酵母上清中水貂生长激素的表达。【结果】酵母上清中可见与目的蛋白相对分子量（31kd）相符的条带,该条带可被水貂生长激素多克隆抗体特异识别。【结论】正确构建了水貂生长激素真核表达载体,该蛋白能在巴斯德毕赤酵母中成功表达。     

α-苦瓜素蛋白的原核表达及其抗体制备

α-苦瓜素是一种典型的Ⅰ型核糖体失活蛋白,具有多种生物活性,有着广泛的应用前景。本研究通过原核表达技术成功获得α-苦瓜素蛋白及制备了血清抗体。首先通过RT-PCR方法从苦瓜籽中克隆到α-苦瓜素全长基因,然后将该基因连接至原核表达载体p ET-28a(+)上,导入大肠杆菌Rosetta菌株中并少量诱导表达,筛选出重组蛋白的最适表达条件。在37℃、终浓度1 mmol/L IPTG的诱导条件下,可成功诱导出分子量约为29.7 k D左右的可溶性重组蛋白,与预期α-苦瓜素大小一致。按照最适条件进行大量诱导α-苦瓜素蛋白的表达,利用Ni-NTA柱对α-苦瓜素重组蛋白进行纯化,最后以纯化的α-苦瓜素蛋白免疫注射新西兰大白兔制备抗血清。Western blotting分析表明,制备的抗血清具有较好的特异性和灵敏度,可以特异性检测苦瓜籽中的α-苦瓜素蛋白。本研究结果为下一步探究α-苦瓜素调控植物防御生物胁迫的分子机理提供指导。     

鸡MHCⅠ分子二聚体融合基因的构建及表达

为进一步研究主要组织相容性复合体Ⅰ类分子(major histocompatibility complex, MHCⅠ)的作用机制,提高其抗原呈递的效率,获得生物活性较好的鸡MHCⅠ分子二聚体,采用4个不同长度的连接肽G₄S、(G₄S)₂、(G₄S)₃和(G₄S)₄,通过基因重组技术将MHCⅠα和β₂m链基因共价连接,随后插入带有绿色荧光标签蛋白的真核表达载体,成功构建了4个重组质粒pEGFP-MHCⅠβ₂m-α。真核细胞表达后,荧光显微镜观察可见,各重组MHCⅠ二聚体分子均主要分布于真核细胞的内膜系统。此外,Western Blot检测均可见蛋白大小约80.0 kD左右的特异反应带,表达蛋白与鸡MHCⅠ类分子的相应抗体可发生特异性结合反应。研究结果表明各连接肽的重组质粒pEGFP-MHCⅠβ₂m-α均能够在真核细胞中顺利表达,且融合蛋白具有良好的免疫学活性。     

油菜pgip基因去信号肽片段在毕赤酵母中的分泌表达

为探讨PGIP蛋白与PG的互作及pgip基因在油菜抗黑胫菌病中的作用,根据Gen Bank中油菜pgip9、pgip15CDS序列设计引物,并去掉信号肽序列,以接种黑胫病病原菌Leptosphaeria biglobosa(菌株NM-1)7 d后油菜叶片总RNA反转录的c DNA为模板,PCR扩增出pgip9、pgip15除信号肽以外的编码区片段,并克隆到巴斯德毕赤酵母表达载体p PICZαA中构建重组质粒p PICZαA-pgip9、p PICZαA-pgip15。重组质粒经单、双酶切、菌落PCR筛选鉴定后热激化法转化酵母细胞PMAD16,再经ZeocinTM的YPD平板和菌落PCR筛选鉴定,经甲醇诱导表达,SDS-PAGE和Western Blot检测,均在36~37 k Da处出现单一的蛋白条带,蛋白分泌表达成功。通过对pgip基因的体外表达,为探讨PGIP蛋白与PG的互作及pgip基因在抗油菜黑胫菌病中的作用奠定基础。     

大黄鱼生长激素在毕赤酵母中的表达

为大量获得具有生物活性的大黄鱼生长激素(Pseucdosciaena crocea,Growth Hormone,pcGH),利用本实验室分离的天然大黄鱼生长激素基因在毕赤酵母表达系统中的表达进行了研究。把pcGH克隆到酵母整合型质粒载体中构建重组表达载体pPIC9K-pcGH,电击转化将pcGH转化进his4缺陷型毕赤酵母GSll5菌株染色体上,经甲醇诱导得以高效表达,SDS-PAGE证实了表达产物为大黄鱼生长激素,表达量约为62.5 mg/L。     

鸡IL-2的毕赤酵母表达和生物活性鉴定

IL-2是一种重要的免疫相关细胞因子,借助PCR去掉鸡IL-2基因片段(387bp)信号肽,连接到pPICZαA表达载体中,通过电转化转入Pichia酵母GS115菌株的感受态中,对筛选出来的阳性菌株以终浓度为1%的甲醇诱导表达,经SDS-PAGE及Western Blot分析,结果表明酵母成功分泌表达了重组鸡IL-2,分子量为17.8kD。通过Ni-NTA His Bind 柱层析,250mM咪唑的洗脱液洗脱,得到纯度较高的重组鸡IL-2,淋巴细胞增殖实验证明,重组鸡IL-2具有明显的促进淋巴细胞增殖的生物活性,为进一步研究其免疫佐剂的作用提供了实验基础。     

深黄被孢霉Δ~6-脂肪酸脱氢酶基因在毕赤氏酵母SMD1168中表达的研究

引物根据Δ~6-脂肪酸脱氢酶(D6D)基因以及酵母蛋白表达载体p GAPZαA的多克隆位点进行引物设计,并在上游插入ECo RⅠ位点、下游插入XhoⅠ位点,从深黄被孢霉中克隆D6D基因,构建p MD18-T-D6D载体与p GAPZαA-D6D载体。将重组质粒线性化,并将其电转导入到毕赤氏酵母(Pichia pastoris SMD1168)中,Zeocin抗生素筛选高拷贝转化子,对重组菌进行诱导表达。经过Tricine-SDS-PAGE分析和蛋白质免疫印迹(Western bloting)试验,证明Δ~6-脂肪酸脱氢酶融合蛋白具有免疫学活性。结果成功构建了重组酵母p GAPZαA-SMD1168,为利用基因工程菌生产γ-亚麻酸(GLA)奠定理论基础。     

一种新型木聚糖酶基因在毕赤酵母中的表达

为了获得新型木聚糖酶的高效分泌表达,在工程酶项目组前期原核表达了木聚糖酶基因xyn A的基础上,将xyn A基因(Gen Bank登录号:U57819)编码耐热性木聚糖酶成熟蛋白的部分序列克隆到p PICZαA表达载体上,转化毕赤酵母X33,成功构建真核表达体系,再分批加入0. 5%(V/V)甲醇诱导毕赤酵母工程菌株产胞外木聚糖酶。结合木聚糖酶活力检测、SDS-PAGE电泳和Western Blot分析胞外木聚糖酶表达情况。结果表明,该XynA含有典型的糖苷水解酶11类催化结构域(GH11),成熟蛋白的预测分子量为38. 6 ku,等电点为6. 86; 7个毕赤酵母基因工程菌株X33/p PICZαA-xyn A分泌的木聚糖酶活力均≥300 U/m L,最高达487. 2 U/m L;胞外木聚糖酶在SDS-PAGE和Western Blot检测的特征谱带分子量约为45 ku,均比预期分子量(38. 6 ku)略大。一种新型木聚糖酶获得了高效分泌表达,为进一步分离纯化,研究其性质、结构和功能奠定了基础。     

花烟草NaD1基因的原核表达及纯化

花烟草的花中特异地存在一种植物防御素Nicotiala alata defensin 1 (NaD1),对多种致病性真菌具有防御活性,在天然免疫系统中起着重要作用。该蛋白还对哺乳动物肿瘤细胞具有杀伤作用。本研究构建了原核表达载体p ET28a-NaD1,将其转化到Rosetta菌株中进行诱导表达并优化了诱导表达条件,发现在25℃下,0.5 mmol/L IPTG诱导表达过夜后,目的蛋白积累量达到最高,并主要以可溶性蛋白形式存在。利用Ni柱对NaD1重组蛋白进行亲和层析纯化,产物经Western Blot鉴定发现在16.8 kD处有特异性条带,与预期的NaD1重组蛋白大小一致。本研究结果为进一步研究NaD1蛋白的作用机制提供实验依据。     

RNAi介导的百合抗CMV和LMoV的载体构建

为获得高效的RNAi(RNA interference)表达载体,培育百合抗病毒新种质,选取感病百合叶片为试验材料,同源序列比对后选取CMV 2b基因271 bp和LMoV cp基因428 bp作为靶基因片段。首先采用RT-PCR方法对感病植株进行病毒检测,确定其带有CMV和LMoV病毒;之后提取感病植株叶片总RNA,反转录得到cDNA,设计带有不同酶切位点的引物,以反转录得到的cDNA为模板,PCR扩增获得目的片段,产物回收纯化后,转化大肠杆菌,重组克隆。将各自的反向片段、正向片段顺次连接到载体pFGC5941上,经多次双酶切、连接、转化后,采用冻融法将构建好的载体转入农杆菌EHA105并进行重组鉴定。酶切结果表明已成功构建了分别抗CMV、LMoV的RNAi植物表达载体pFGC5941-C2和pFGC5941-L2,PCR扩增结果表明表达载体已成功转入农杆菌中。所构建的载体及获得的工程菌与预期的完全一致,获得含载体的农杆菌可以直接应用于百合转基因抗病毒育种工程中。     

牛抑制素pET32a-matpeptide重组蛋白质的诱导表达及鉴定

为表达纯化出免疫原性良好的牛Inhibin pET32a-matpeptide重组蛋白质,利用IPTG对重组蛋白进行诱导表达,并利用重组蛋白大量表达纯化出目的蛋白,通过Western blot鉴定目的蛋白的免疫原性。结果表明:使用1 moL/L IPTG在18℃诱导表达18 h可得到重组抑制素蛋白,经重组蛋白小量表达确定目的蛋白以可溶性形式存在,Western blog试验表明重组蛋白有较高的免疫原性。本试验诱导表达出可溶性、免疫原性较高的抑制素pET32a-matpeptide重组蛋白质,为后续制备抗抑制素α亚基抗体奠定了基础。     

O型口蹄疫病毒VP1蛋白的原核表达及功能鉴定

为获得具有免疫原性的FMDV VP1蛋白,以O型FMDV重组质粒PMD18T-VP1为模板,利用PCR技术扩增得到O型FMDV VP1基因片段,将此基因片段与原核表达载体pET32a连接,构建重组表达载体,命名为pET-VP1,经PCR和测序鉴定后,用IPTG诱导表达,收集诱导的菌液进行SDS-PAGE电泳和Western-Blot分析.结果显示,在分子量约为45 ku处有1条明显的蛋白条带,且能被口蹄疫阳性血清识别,表达产物通过包涵体纯化后用透析法复性;ELISA检测结果显示,所复性的蛋白具有较高的活性.结果表明,FMDV VP1蛋白在大肠杆菌中得到高效表达,为开发诊断制剂和疫苗的研制打下基础.     

小麦Ta-SKP2A克隆及其酵母双杂交诱饵载体的构建

SKP2A是调控细胞周期转录因子降解的F-box蛋白。为研究该蛋白在小麦-叶锈菌互作过程的作用,首先克隆获得中国春小麦Ta-SKP2A全长序列,然后将其与pGBKT7载体连接,转入酵母Y187感受态细胞中,构建酵母诱饵表达载体,并检测其表达产物对酵母细胞有无毒性和自激活效应。结果表明,Ta-SKP2A编码区序列长度为1 146 bp,其ORF区编码一条由382个氨基酸组成的多肽。在ORF区两侧连接酶切位点(EcoRⅠ和Bam HⅠ),并将其与载体pGBKT7连接,成功构建了包含目的基因的诱饵载体pGBKT7-Ta-SKP2A,且含重组诱饵质粒的酵母菌株在SD/-Trp营养缺陷平板上生长良好,其过夜培养物OD6000.8,表明重组诱饵质粒表达产物对酵母细胞无毒性。含重组诱饵质粒的酵母菌株在二缺、三缺及四缺营养缺陷平板上不能生长,表明诱饵质粒的表达产物不能自激活报告基因。成功构建了一个包含Ta-SKP2A的重组诱饵质粒,为深入筛选与其互作的靶蛋白,研究其在小麦-叶锈菌互作体系中的作用机制奠定了基础。     

长白猪甘露聚糖结合凝集素A基因的 克隆与原核表达

从长白猪肝脏细胞中提取总RNA,通过RT-PCR法扩增pMBL-A基因,与pMD18-T载体连接进行TA克隆,得到猪甘露聚糖结合凝集素A（porcine mannan-binding lectin A,pMBL-A）基因。再亚克隆到pPROEXHTb表达载体上,构建重组表达质粒。将阳性重组表达质粒转化到大肠杆菌中诱导表达重组pMBL-A蛋白,通过SDS-PAGE检测蛋白的表达情况。结果成功扩增得到包括完整开放读码框长为875bp的全长cDNA片段,并原核表达了重组蛋白,为进一步研究该蛋白的遗传特征以及为猪遗传育种方面的研究提供依据。     

克隆与原核表达

 从长白猪肝脏细胞中提取总RNA，通过RT-PCR法扩增pMBL-A基因，与pMD18-T载体连接进行TA克隆，得到猪甘露聚糖结合凝集素A（porcine mannan-binding lectin A，pMBL-A）基因。再亚克隆到pPROEXHTb表达载体上，构建重组表达质粒。将阳性重组表达质粒转化到大肠杆菌中诱导表达重组pMBL-A蛋白，通过SDS-PAGE检测蛋白的表达情况。结果成功扩增得到包括完整开放读码框长为875bp的全长cDNA片段，并原核表达了重组蛋白，为进一步研究该蛋白的遗传特征以及为猪遗传育种方面的研究提供依据。     

牛Inhibin pET32a-matpeptide重组蛋白质的诱导表达及鉴定

为表达纯化出免疫原性良好的牛Inhibin pET32a-matpeptide重组蛋白质,本试验通过对菌液IPTG诱导时间、温度以及诱导浓度的摸索确定了蛋白诱导最佳表达条件,利用重组蛋白小量表达确定目的蛋白以可溶性或包涵体蛋白存在,重组蛋白大量表达纯化出大量目的蛋白,通过Western blot鉴定目的蛋白免疫原性。结果表明：使用1MIPTG,18℃诱导表达18h可诱导表达出重组抑制素蛋白,经重组蛋白小量表达确定目的蛋白以可溶性形式存在,Western blog试验表明重组蛋白有较高的免疫原性。本试验诱导表达出可溶性、免疫原性较高的Inhibin pET32a-matpeptide重组蛋白质,为后续制备抗抑制素α亚基抗体奠定了基础。     

甘蔗条纹花叶病毒HC-Pro、P3N-PIPO、CP和VPg基因酵母双杂交诱饵表达载体的构建及自激活检测

为探索甘蔗条纹花叶病毒与甘蔗的互作机制,利用酵母双杂交技术筛选与SCSMV互作的甘蔗因子基因,利用PCR技术克隆了SCSMV的HC-Pro、P3N-PIPO、CP和VPg的编码区,构建到酵母双杂交诱饵载体p GBKT7上,获得了p GBKT7-HC-Pro、p GBKT7-P3N-PIPO、p GBKT7-CP和p GBKT7-VPg 4个诱饵载体。结果显示,将重组质粒转化酵母Y2HGold酵母菌株后,酵母菌株在SD/-Trp平板上生长良好,表明重组诱饵质粒表达产物对酵母细胞无毒性;在SD/-Trp/X-α-gal平板上长出白色菌落未变蓝,在SD/-Leu、SD/-Trp/-Ade、SD/-Trp/-His和SD/-Trp/X-α-gal/Ab A平板上不能生长,表明重组诱饵质粒表达产物对MEL1、ADE2、HIS3和AUR1-C报告基因无自激活作用。构建的诱饵表达载体可以作为诱饵用于文库筛选,为探索SCSMV侵染机制和发病机理奠定了基础。     

杜仲Dirigent1基因的原核表达及蛋白纯化

植物Dirigent蛋白认为指导木脂素和木质素的生物合成,同时在生物防御应答,次生代谢调控和病原体抗性的过程中起到了重要的作用。本研究以实验室前期克隆得到杜仲Dirigent1基因(EuDIR1)为基础,利用基因重组技术构建pET-30a-EuDIR1原核表达载体。重组载体转化大肠杆菌BL21 (DE3)中,在15℃下0.1 mmol/L异丙基硫代β-D-半乳糖苷诱导6 h后,蛋白的沉积量达到最高值,表达模式主要为包涵体。对包涵体进行溶解,使用镍-亚氨基二乙酸亲和层析柱进行纯化。收集纯度较高的洗脱组分进行透析复性,并用15%十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳和Western Blot鉴定重组蛋白。结果表明,成功构建了pET-30a-EuDIR1原核表达载体,表达菌株诱导后在相对分子质量约18 kD处有1条特异性蛋白条带,包涵体纯化、复性后,经Western Blot鉴定,获得可溶性且纯度较高的重组蛋白。实验中得到的EuDIR1蛋白为体外生化实验提供了科学依据。