抗菌肽Cecropin D基因在毕赤酵母中的表达与抗菌活性分析

为使抗菌肽Cecropin D在巴斯德毕赤酵母中高效表达,本研究根据Cecropin D全基因序列和毕赤酵母的偏嗜性设计合成4条寡聚西核苷酸,SOEing-PCR技术法合成Cecropin D基因序列,并克隆至酵母表达载体pGAPZαA中,构建重组表达质粒,将其线性化后电击转化毕赤酵母菌株SMD1168,经高浓度博莱霉素筛选,获得高拷贝转化子,菌液PCR鉴定表明Cecropin D基因已整合到酵母基因组中.在GAP强启动子调控下,重组Cecropin D高效分泌表达,产物耐高温耐酸碱,并对部分革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有抑菌效果,对E.coliDH5 α和S.aureus Cowan I株的MIC值分别为2.17 μg/mL和4.55 μg/mL.     

一种新型家蝇幼虫抗菌肽基因(MDAP-2)的真核表达及抑菌活性检测

利用毕赤酵母表达系统表达新型家蝇抗菌肽MDAP-2基因(Musca domestica antimicrobial peptide,MDAP-2),为其作为新型抗菌物质应用于临床提供实验依据。根据已有的MDAP-2的氨基酸序列,采用PCR技术扩增获得MDAP-2基因,构建真核重组表达质粒pPIC9K-MDAP-2,将线性化的重组质粒电击转入毕赤酵母(P.pastoris)感受态GS115细胞内,将PCR鉴定为阳性的重组酵母菌进行甲醇诱导表达,并采用Tricine-SDS-PGAE检测表达产物的大小,经镍柱亲和层析纯化获得纯度较高的重组蛋白,采用管碟法检测重组蛋白的生物学活性。结果显示,重组质粒pPIC9K-MDAP-2获得高效表达,蛋白分子量为7.8 kD,管碟法检测重组蛋白对大肠杆菌与沙门氏菌均具有体外抑菌活性。MDAP-2基因的成功表达为进一步研究表达产物的生物学及免疫学活性奠定基础。     

抗菌肽Cecropin P1基因真核表达载体的构建

选择大肠杆菌偏爱密码子，人工设计合成3条抗菌肽Cecropin P1基因寡核苷酸片段，通过PCR扩增得到抗菌肽Cecropin P1基因的全序列，并将其克隆到T-easy载体上，经双酶切重组于真核表达质粒pcDNA3.1（+）上，经酶切鉴定和序列分析，抗菌肽Cecropin P1基因表达载体构建成功。抗菌肽Cecropin P1基因表达载体的成功构建，为进一步研究其抗菌活性、抗菌机理及应用等打下基础。     

抗菌肽Cecropin AD在毕赤酵母中的组成型表达及中试发酵研究

构建表达抗菌肽Cecropin AD蛋白的真核重组表达质粒pGAPZα-A-CAD,并转化酵母菌Pichia pastoris X-33,Zeocin抗性筛选阳性重组子,通过PCR鉴定、Tricine-SDS-PAGE分析和琼脂孔穴扩散法筛选获得抗菌肽CAD组成型表达菌株,并采用pH-溶氧监控策略进行工程菌Pichia pastoris X-33/pGAPZα-A-CAD的50 L中试发酵研究。结果表明,本实验成功实现了抗菌肽CAD在毕赤酵母Pichiapastoris X-33中的组成型表达pGAPZα-A,Tricine-SDS-PAGE分析显示在4.0 kDa处有明显的目的条带,工程菌经50 L发酵罐培养48 h后收获的上清液,100℃热处理10 min后,对金黄色葡萄球菌ATCC25923、大肠杆菌ATCC25922等均有明显的抑杀作用。抗菌肽的组成型表达方法在本研究中得到了成功应用,中试研究为以后的规模化生产和应用奠定了基础。     

重组猪蛔虫抗菌肽cecropin P1在毕赤酵母中的表达及抑菌活性

根据已发表的蛔虫抗菌肽cecropin P1基因编码序列设计引物,采用RT-PCR方法从猪肠道蛔虫中扩增出cecropin P1基因,并将其插入到酵母分泌型表达载体pPIC9K中α-因子信号肽下游的SnaBⅠ和NotⅠ位点之间,构建成cecropin P1基因的酵母分泌型表达载体pPIC9K/cecropin P1。载体经SalⅠ酶切线性化,电转化到组氨酸缺陷型的酵母宿主菌GS115中,然后利用以葡萄糖为碳源的培养基（MD）和以甲醇为碳源的培养基（MM）筛选出组氨酸His＋型和甲醇利用正型（Mut＋）酵母重组体,再经G418加压筛选得到高拷贝cecropin P1基因的重组酵母。经PCR检测证明cecropin P1基因已整合到毕赤酵母的染色体中。重组酵母经摇瓶发酵培养和甲醇诱导,通过Tricine-SDS-PAGE检测,重组酵母能够分泌表达重组cecropin P1,同时表达的cecropin P1对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有明显的抑菌活性。     

重组表达抗菌肽Hadrurin抗菌活性分析

为了给表达高活性的抗菌肽Hadrurin提供开发应用的依据,进一步为用基因工程方法生产具有多种生物活性的抗菌肽Hadrurin蛋白提供研究基础,本研究表达获得重组抗菌肽Hadrurin(rHadrurin)蛋白的基础上,将纯化的rHadrurin蛋白进行肠激酶酶切,恢复其天然活性结构。用最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)方法检测抗菌肽Hadrurin在不同剂量、不同pH值、不同保存温度下对鸡致病性大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌活性及杀菌活性。并以小鼠为动物模型,进行抗菌肽rHadrurind对小鼠的体内保护实验。结果表明抗菌肽rHadrurin对上述细菌的最小抑菌范围为1.32μg/mL～4.32μg/mL,最小杀菌范围为1.77μg/mL～8.54μg/mL,而且-70℃～100℃及在pH3～pH10条件下仍具有高效抗菌活性。240μg/只剂量的抗菌肽蛋白可有效预防保护小鼠免受致死剂量鸡致病性大肠杆菌攻击,320μg/只剂量可达到保护率85%以上。     

家蚕和果蝇的抗菌肽cecropin B基因的原核表达及抑菌活性分析

动物抗菌肽天蚕素(cecropin)因具有抗菌谱广、活性较强、不易产生耐药性等特点而成为新型抗菌剂开发的材料。为了探讨通过原核表达的途径高效获取天然cecropin,以重叠PCR方法分别人工合成家蚕(Bombyx mori)和果蝇(Drosophilamelanogaster)的抗菌肽cecropin B基因(CecB2)并克隆至T载体,测序确认后分别克隆至pET-32a载体,转化至E.coli BL21(DE3)宿主菌进行表达。通过SDS-PAGE和Western blotting检测到2种目的蛋白均得到表达,但表达量存在差异,Bradford法测定纯化后的BmCecB2融合蛋白和DmCecB2融合蛋白的质量浓度分别为0.6、2.0 mg/mL。经Ni-NTA亲和层析纯化和透析处理后的2种产物的抗菌活性存在明显差异:DmCecB2和BmCecB2的质量浓度为10 mg/mL时,对E.coli DH5α的抑菌圈直径分别为15、8 mm左右,最小抑菌浓度分别为0.05、0.10 mg/mL。以上结果说明DmCecbB2的原核表达效率及表达产物的抑菌活性均明显高于BmCecB2。用生物信息学方法分析家蚕和果蝇的CecB2蛋白在结构上存在差异,这可能是导致2种产物活性不同的主要原因。     

牛乳溶菌酶在毕赤酵母中的分泌表达及活性分析

为真核表达牛乳溶菌酶,本研究在通过酵母偏爱密码子改造并人工合成LYZ1基因的基础上,将LYZ1基因经克隆构建了高效表达具有生物活性牛乳溶菌酶的分泌型表达载体pPICZα-A-LYZ1,将其经SacⅠ酶切线性化后电转化毕赤酵母菌株GS115中,通过Zeocin筛选和PCR鉴定后的阳性重组菌用甲醇诱导60h后,进行SDS-PAGE和western blot鉴定,用溶壁微球菌对其进行活性检测,并对其进行体外抑菌效果检测分析。结果表明:分泌表达的重组目的蛋白约16ku,而且抗血清具有良好的反应原性。活性检测表明,培养液中重组溶菌酶活性达到2842u/mL。体外抑菌试验结果表明,重组牛乳溶菌酶对标准葡萄球菌及大肠杆菌菌株具有较好的抗菌作用,而对无乳链球菌、停乳链球菌、乳房链球菌作用较弱。     

东北林蛙皮肤抗菌肽基因在毕赤酵母中表达条件的优化

目的:确定毕赤酵母表达东北林蛙皮肤抗菌肽dybowskin-1ST基因的最佳诱导表达条件。方法:本研究将PCR合成的dybowskin-1ST基因克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9K中,构建pPIC9K-dybowskin-1ST诱导型表达载体。表达载体经线性化后转化巴斯德毕赤酵母GS115,应用BMMY培养基诱导表达。采用单一变量法及正交试验法,对甲醇诱导的浓度、时间和温度进行了优化,通过SDS-PAGE电泳分析和体外抑菌试验检测目的肽表达丰度。结果:最佳诱导条件:甲醇终浓度为0.5%、诱导时间为72 h、诱导温度为28℃,在此条件下表达产物SDS-PAGE电泳条带灰度值为117,抑菌环直径为28.16mm,可为规模化的抗菌肽表达提供参考数据。     

家蚕抗菌肽moricin在大肠杆菌中的融合表达及抗菌活性测定

Moricin是家蚕中发现的一种抗菌肽,对革兰氏阴性和阳性菌都有较强的抗菌活性,具有良好的开发应用前景。为了建立一种大量表达和快速分离moricin的方法,采用PCR拼接法获得moricin基因后重组到表达载体pET-32M上,并在大肠杆菌(E.coli)中融合表达。表达产物存在于上清中为可溶状态,经Ni-NTA柱纯化获得融合蛋白,再经凝血酶(thrombin)酶切后过2次Ni-NTA柱获得纯度为90%以上的moricin,液相测定法表明纯化获得的moricin对大肠杆菌具有抗菌活性。     

毕赤酵母(Pichia pastoris )分泌表达牛白细胞介素2

利用舍有强启动子PAOX1和α-因子信号肽序列的巴斯德毕赤酵母载体pPICZαA，构建出舍牛白细胞介素2(BoIL-2)基因的重组质粒BoIL2-pPICZαA。线性化的重组表达栽体转化到巴斯德毕赤酵母X-33及KM71H中，筛选Zeoein高抗性酵母菌株，甲醇诱导目的蛋白表达。经SDS-PAGE和Western blot检测表明，BoIL-2以融合蛋白形式在胞内表达，但没能分泌到胞外。通过BoIL-2在巴斯德毕赤酵母中的表达，重点讨论了信号肽、基因的偏爱性等对外源基因分泌表达的影响。     

兔防御素NP2基因克隆及其毕赤酵母表达的研究

根据兔防御素NP2基因序列和Pichia酵母密码偏爱性，设计兔防御素NP2基因序列片段，构建pGAPZαA酵母表达重组子，转化E．coli JM109，扩增重组子，经限制性内切酶BlnI线性化，转Pichia酵母。PCR扩增挑选阳性转化子，SDS-PAGE电泳分析兔防御素NP2酵母表达、Bradford法蛋白质定量和抗菌试验。结果表明：兔防御素NP2可在Pichia酵母中表达，且对大肠杆菌具有显著的抗菌作用，为兔防御素NP2深入研究和开发利用奠定了一定的物质和理论基础。     

牛白细胞介素-2在毕赤酵母中的表达

将编码牛白细胞介素-2(BoIL2)成熟肽的cDNA克隆到巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)表达载体pPICZB中，构建出含BoIL2基因的重组质粒BoIL2-pPICZB。将经Sac Ⅰ酶切后线性化的BoIL2-pPICZB电转化到巴斯德毕赤酵母X-33中，转化子经高浓度Zeoein抗性筛选鉴定后，用1％甲醇诱导目的蛋白表达。经SDS-PAGE及Western blotting检测，表明BoIL2在酵母中获得了胞内表达；通过金属螯合亲和层析(MCAC)获得纯化的重组蛋白；培养小鼠CTLL2细胞进行活性检测，证实所表达的重组BoIL2具有生物活性。     

杂合抗菌肽Mel-MytB在毕赤酵母中的表达及其抗菌活性测定

为了获得抗菌活性较强的抗菌肽,将蜂毒肽（Melittin）与贻贝素B （Mytilin-B）的核心功能序列杂合,以Melittin （3-14）和Mytilin-B （13-27）的成熟肽段作为模板序列,根据巴斯德毕赤酵母（Pichia pastoris）偏好密码子,采用SOE方法合成杂合抗菌肽Mel-MytB（MEM）基因。改造后的基因克隆到pPICZα-A质粒,构建分泌型重组酵母表达载体pPICZα-A-MEM,而后经Sac Ⅰ酶切线性化后电转入毕赤酵母受体菌X-33。结果表明,在醇氧化酶（AOX）启动子调控下,分子质量约3.0 ku的Mel-MytB杂合抗菌肽获得表达,具有热稳定性和酸稳定性,煮沸40 min、pH 2.0~10.0范围内抑菌活性基本不变。抗菌特性研究结果表明,该表达产物具有广谱抗菌活性,其对大肠杆菌ATCC25922、金黄色葡萄球菌ATCC25923/ATCC6538、肠道沙门氏菌ATCC13076、鼠伤寒沙门氏菌ATCC14028、副溶血弧菌ATCC17802、创伤弧菌ATCC27562、枯草芽孢杆菌ATCC6633的MIC值分别为5.1、2.2、2.0、4.6、7.6、9.4、13.2和59.4 μg/mL。因此,重组抗菌肽Mel-MytB在疾病防治和动物饲料添加剂等方面具备较好的应用前景。     

猪圆环病毒Ⅱ型ORF2基因在酵母中的表达

为探索猪圆环病毒Ⅱ型(PCVⅡ) ORF2基因的高效表达,将ORF2基因整合到酵母表达载体pPICZαC中,构建重组质粒pPICZαC-ORF2,通过SacⅠ酶切线性化,经电穿孔法转到毕赤酵母菌SMD1168。经Zeocin^TM抗性筛选得到转化子,通过SDS-PAGE分析和Western blotting鉴定,结果表明衣壳蛋白在酵母菌中成功分泌表达。     

人组织蛋白酶K在毕赤酵母中的表达、纯化及活性测定

在动物和人的骨代谢疾病中,组织蛋白酶K是木瓜蛋白酶家族中的一种半胱氨酸蛋白酶,是负责骨吸收过程中溶骨的主要关键酶,是新药物的分子作用靶点。通过毕赤酵母表达系统表达出重组组织蛋白酶K,进一步用离子交换和分子筛系统进行纯化得到高纯度有活性的重组组织蛋白酶K。运用FluStar荧光酶标仪测定390 nm(激发光)和460 nm(发射光)波长下荧光强度的变化并计算出组织蛋白酶K的酶活力为119.6 U,为进一步筛选骨质疏松等骨代谢疾病的新药提供参考。