牛整合素β6基因的原核表达及其抗血清的制备研究

[目的]为深入研究ITGB6亚基的基因功能奠定基础。[方法]利用基因克隆技术获得整合素β6基因（ITGB6）胞外区,然后将其重组到pET-32a（＋）质粒中,经鉴定及序列分析确定获得了重组阳性克隆;转化大肠杆菌BL21感受态细胞,IPTG诱导及蛋白纯化。[结果]SDS-PAGE结果显示,在94 kD处出现特异性条带;对该融合蛋白进行分离纯化后免疫新西兰兔,制备ITGB6蛋白抗血清,Western-blot分析表明抗血清可与原核表达的ITGB6蛋白特异性结合,ELISA方法检测抗血清的效价可达到1∶2 560。[结论]成功表达了牛的重组整合素β6基因。     

整合素β1和β2亚基胞内区的原核高效表达及纯化

【目的】构建整合素(Integrin)β1和β2亚基胞内区原核表达载体,高效表达整合素β1和β2亚基胞内区蛋白,为进一步研究其在细胞迁移和信号传导中的定位及其多克隆抗体的制备奠定了基础。【方法】采用PCR技术,从cDNA中扩增出整合素β1和β2亚基胞内区基因片断,并将其克隆到pGEX-4T2原核表达载体上,构建了GST-β1和GST-β2质粒,然后将GST-β1和GST-β2质粒分别转化E.coliBL21(DE3)表达菌,用IPTG诱导,成功表达了整合素β1和β2亚基胞内区蛋白,并利用Glutathione SepharoseTM4B对表达产物进行纯化。【结果】利用PCR扩增得到了整合素β1和β2亚基胞内区基因片段,并成功构建了GST-β1和GST-β2质粒;对GST-β1和GST-β2诱导表达发现,这2种融合蛋白均为可溶性蛋白,具有良好的生物学活性。通过纯化得到了高纯度的GST-β1和GST-β2融合蛋白。【结论】整合素β1和β2亚基胞内区基因可以高效表达,并具有良好的生物学活性。     

猪整合素β1蛋白的表达及多克隆抗体的制备

为了制备出猪整合素β1多克隆抗体,根据其氨基酸序列进行生物信息学分析,选取猪整合素β1胞外域具有良好抗原性的位置,根据大肠杆菌偏嗜密码子优化并合成猪整合素β1的重组质粒.接着,使用大肠杆菌原核表达系统进行表达,将纯化的重组蛋白免疫实验兔.通过间接ELISA法检测制备多克隆抗体效价,蛋白免疫印迹的方法对抗体的反应性进行鉴...     

家蚕微孢子虫极管蛋白2（NbPTP2）的表达、纯化和定位特征

【目的】微孢子虫是一种细胞内专性寄生的真核生物,几乎能感染所有生物,包括人类。极管作为微孢子虫特有的侵染器官,主要由极管蛋白组成。极管蛋白在微孢子虫侵染宿主与稳定孢子结构中发挥重要作用。本研究通过克隆、表达家蚕微孢子虫（Nosema bombycis）极管蛋白2（NbPTP2）,分析其在成熟孢子极管上的定位特征,为深入研究极管蛋白的功能打下基础。【方法】克隆家蚕微孢子虫NbPTP2。利用Expasy、SignalP 4.1、TMHMM Server V.2.0和NetPhos 3.1 Server等在线软件对NbPTP2的序列特征进行分析,包括氨基酸组成、蛋白质理论分子量、等电点、信号肽、跨膜结构域和磷酸化位点。此外,利用MEGA 7.0软件构建不同种属微孢子虫极管蛋白2的系统进化树。通过克隆NbPTP2,将其与原核表达载体pET32a(+)连接,构建pET32a(+)-NbPTP2重组表达质粒。将测序正确的重组质粒转化到大肠杆菌Rosetta中,IPTG诱导异源表达,经镍柱亲和层析纯化融合蛋白后免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体。利用免疫印迹检测NbPTP2在成熟孢子中的表达情况,并通过间接免疫荧光试验（IFA）分析NbPTP2在家蚕微孢子虫成熟孢子中的定位特征。【结果】成功克隆并获得长为834 bp的NbPTP2基因序列,该蛋白编码278个氨基酸残基,理论分子质量为30.9 kD,等电点为9.39,无跨膜结构域,N端存在信号肽,具有潜在的磷酸化修饰位点。系统进化树分析结果显示,家蚕微孢子虫NbPTP2与西方蜜蜂微孢子虫NaPTP2、东方蜜蜂微孢子虫NcPTP2的亲缘关系最近。Western blot结果表明,NbPTP2编码的蛋白质在成熟孢子的孢子总蛋白中有表达,分子量大小约为39 kD。IFA定位特征分析结果显示,NbPTP2能定位于家蚕微孢子虫的整条极管上,证实其为一种极管蛋白。【结论】明确了NbPTP2与其他微孢子虫极管蛋白2的亲缘关系,NbPTP2在成熟家蚕微孢子虫中有表达,且能定位于微孢子虫发芽后的整条极管上。研究结果可为极管的结构解析与极管蛋白功能的研究提供依据。     

家蚕整合素基因Bmintegrin αPS3的鉴定及亚细胞定位

【目的】克隆家蚕整合素基因Bmintegrin αPS3,分析其mRNA表达及亚细胞定位特征,并进行原核表达及蛋白纯化,为进一步探究Bmintegrin αPS3在家蚕中的功能奠定基础。【方法】利用RACE方法克隆获得Bmintegrin αPS3的cDNA全长序列;采用RT-PCR方法检测Bmintegrin αPS3的时空表达;在原核表达系统中表达获得Bmintegrin αPS3重组蛋白;并构建Bmintegrin αPS3真核表达载体,转染家蚕胚胎细胞系分析其蛋白亚细胞定位。【结果】家蚕整合素基因Bmintegrin αPS3 编码框全长为2 895 bp,编码965个氨基酸,含有整合素家族蛋白典型的integrin alpha结构域,预测其为跨膜蛋白。构建了Bmintegrin αPS3的原核表达系统,并利用亲和层析纯化获得高纯度的Bmintegrin αPS3原核表达蛋白,为进一步制备抗体获得足够的抗原。在家蚕细胞系中外源表达Bmintegrin αPS3蛋白,显示其主要定位于细胞质和细胞膜中。另外,RT-PCR结果显示Bmintegrin αPS3 mRNA 在血细胞中为特异持续表达。【结论】获得了Bmintegrin αPS3的完整cDNA序列及表达特征,经原核表达、纯化获得其融合蛋白,在细胞水平上初步分析了其亚细胞定位情况。     

β变形菌多聚磷酸激酶PPK2的原核表达及纯化

多聚磷酸激酶2(Polyphosphate kinase 2, PPK2)在众多病原菌的致病性中发挥重要作用,而人等后生动物体内未发现ppk2基因,因而PPK2是新型抗生素开发的靶点。为探索β变形菌CB中PPK2在大肠埃希菌中的可溶性表达,获得纯度、浓度均可用于蛋白质晶体学研究的PPK2蛋白。首先,采用生物信息学方法对PPK2蛋白的基本理化性质和二级结构进行预测,利用限制性核酸内切酶酶切位点NdeΙ和HindⅢ将ppk2基因插入到原核表达载体pET30a中,并通过全质粒酶切法和目的基因测序确认重组表达载体PPK2/pET30a的准确性;接下来,重组表达载体通过物理法转入大肠埃希菌BL21(DE3)菌株中,利用IPTG诱导目的蛋白PPK2在37℃、25℃和16℃下试表达,并通过SDS-PAGE电泳和Western blot鉴定分析表达产物;最后,利用3 L表达菌液进行放大培养,表达产物先后经Ni-IDA亲和色谱柱、阴离子交换色谱柱和凝胶过滤色谱柱分离纯化。结果显示:大肠原核表达系统可在16℃、终浓度为0.2m M·L~(-1)的IPTG诱导下稳定高效表达以可溶性单体形式存在的,相对分子质量约为35 ku的PPK2蛋白;放大培养中产生的PPK2蛋白经系列色谱法纯化后浓度可达12 mg·mL~(-1),纯度为95%,可用于PPK2蛋白的结构和功能研究。     

家蚕TCTP基因的克隆、分析及其表达

 【目的】在家蚕基因表达谱研究中鉴定了近4万个特异的SAGE标签，为了研究这些标签所对应基因的功能，选择了其中一个SAGE标签，探索这个SAGE标签对应的基因序列，表达特征以及相关的功能。【方法】在SAGE结合GLGI结果的基础上，利用5’RACE获得基因的全长，根据不同物种间该基因的同源性来构建系统发生树，通过PCR检测该基因在家蚕不同时期、不同组织中的表达特征，并在原核表达系统中表达该基因。【结果】从cDNA中获得了家蚕TCTP基因的全长序列，构建了不同物种间TCTP的系统发生树，PCR结果表明TCTP基因在家蚕的各个时期、各个组织中都稳定的表达，并且成功的在原核表达系统中表达了该基因。【结论】从cDNA中获得了TCTP基因的全长序列，并且成功在原核系统中表达，证明了通过笔者的实验方法能够获得新的基因；系统发生树显示亲缘性越近的物种TCTP间的同源性越高；家蚕TCTP基因在家蚕生命的各个时期、各个组织都有重要的生物学功能；这些工作为进一步研究其具体功能奠定了基础。     

猪CD8β分子重组蛋白的表达、纯化与免疫活性鉴定

对猪CD8β(pCD8β)基因重组蛋白的表达纯化条件以及免疫活性进行了研究.结果表明:pET-28a-pCD8β重组菌诱导表达产物的分子量约为24 ku,与预计的分子量大小相符.包涵体形式表达的重组蛋白的纯化产物经免疫印迹分析和ELISA检测证实有良好的特异性反应;SDS-PAGE后的目的胶带以直接研磨法和电洗脱纯化法加佐剂分别免疫BALB/c小鼠后,ELISA检测抗原免疫效价均大于1∶6 400,说明本试验对pET-28a-pCD8β纯化的重组蛋白具有良好的免疫原性和反应原性,可以制备CD8β的单克隆抗体.     

牛整合素β5亚基基因的构建与原核表达

[目的]构建牛整合素β5亚基（ITGB5）基因,并进行原核表达。[方法]扩增目的基因,将其重组到pET-32a（＋）质粒中,将经鉴定为阳性的重组克隆,转化大肠杆菌感受态细胞表达蛋白后纯化。[结果]从牛甲状腺、扁桃体扩增到目的基因ITGB5;ITGB5基因表达产物的SDS-PAGE结果显示,在88 KD处出现表达产物及纯化后的蛋白;W estern-blot分析表明,抗血清可与原核表达的蛋白特异性结合。[结论]表达、并纯化了ITGB5蛋白。     

牛源整合素β_1亚基的克隆及表达载体的构建

参照已公布整合素β1亚基的基因组序列,设计并合成了对克隆引物,以RT-PCR方法从牛肺组织扩增出约2 400 bp的β1基因,经回收纯化连入PGEM-T载体,测序.依照测序结果设计1对原核表达引物,1对真核表达引物,分别以克隆载体PGEMβ1为模板扩增目的片段,经相应的EcoR I、XhoI和EcoR I、XbaI酶切纯化后,在T4DNA连接酶的作用下,定向亚克隆到原核表达载体pET-28a和真核表达载体pCDNA3.1zero(+)中,PCR、酶切鉴定及序列测定表明,成功构建了β1亚基原核表达载体pETβ1及真核表达载体pCDNAβ1.     

家蚕iap基因在原核表达系统中的表达

为研究IAP蛋白抑制细胞凋亡的作用,用PCR法扩增出家蚕iap基因的cDNA,然后插入pET28a载体,得到阳性质粒pET28a-iap,并转化感受态细胞BL21,使用异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导IAP蛋白的表达,应用SDS-PAGE和Western Blotting法分析目的蛋白,得到一条分子量约为38.8 kDa的特异表达条带,与表达产物的理论值相符。为进一步研究BmIAP蛋白的功能奠定了基础。     

人β2微球蛋白成熟肽基因克隆及其原核表达载体的构建

根据GenBank基因库中人β2微球蛋白(β2m)成熟肽基因序列设计2对引物,使用RT-PCR法从健康人血液中扩增人β2m成熟肽基因,扩增产物进行T-A克隆和测序.结果表明,获得的人β2m成熟肽基因为297 bp,与模板序列的同源性为100%.利用基因重组技术,将β2m成熟肽基因亚克隆入pET-28a(+)载体中,经PCR、酶切和测序鉴定,证实所获重组表达质粒pET-28/Humβ2m中含有目的片段,且连接、构建正确,表明成功构建了重组表达质粒pET-28/Ham β2m.     

家蚕卵黄原蛋白受体BmVgR的体外表达

【目的】克隆家蚕卵黄原蛋白受体（vitellogenin receptor, VgR）,分析其在昆虫细胞中的表达特征,了解正常VgR和突变VgR的表达模式,为阐明其生物学功能提供参考依据。【方法】基于家蚕VgR的基因编码序列设计特异引物,扩增的目的片段连接到载体pET28a上,构建原核表达载体,转化E. coil BL21（DE3）表达菌株,IPTG诱导获得目的蛋白;用镍柱亲和层析方法纯化诱导表达的家蚕VgR肽蛋白;将纯化后的肽蛋白制备BmVgR的兔源多克隆抗体;PCR扩增获得大造和突变型白妙卵（scanty vitellin,vit）的LBD1+EGF1结构域（C11D和C11V）片段,连接到细胞表达载体上,通过细胞转染表达目的蛋白,采用细胞免疫组化检测大造和突变型vit的VgR在细胞里的表达情况;通过Western blot检测细胞培养液中大造和突变型vit VgR的表达量。【结果】原核表达获得了一个大小约为22 kD的融合蛋白,以包涵体形式表达;镍柱亲和层析初纯化得到BmVgR的肽蛋白,进一步切胶纯化后,以此为抗原制备BmVgR的兔源多克隆抗体,其抗体效价＞1﹕512 000,纯度为95%以上。转录水平检测表明Sf9和Spli221昆虫细胞中没有BmVgR和BmVg内源基因的表达;在Sf9昆虫细胞中成功表达了家蚕野生型和突变型vit BmVgR的结构域SP+LBD1+EGF1肽段,家蚕突变型vit在BmVgR第1个表皮生长因子同源区域的第3个ClassB区域有编码50个氨基酸残基的核酸序列缺失;细胞免疫组化试验表明,突变型和正常型的C11V和C11D都能在Sf9细胞质中正常表达;制备的BmVgR兔源多克隆抗体和Myc标签抗体同时检测到细胞表达的目的蛋白,表明试验所制备的VgR抗体特异性较好;由于SP+LBD1+EGF1肽段存在信号肽,细胞表达的蛋白会分泌进入细胞培养液中,Western blot对培养液进行蛋白检测,表明突变型vit存在氨基酸缺失,但并不影响肽蛋白的正常表达,且表达量没有明显差异。【结论】EGF1结构域的缺失并不影响SP+LBD1+EGF1肽蛋白的正常表达,可能是其蛋白功能异常导致突变型vit表型产生。     

环加氧酶2基因的大肠杆菌表达与纯化

通过RT-PCR从肺癌细胞株A549克隆环氧化酶2（cyclooxygenase2,COX-2）基因全长1．8kb,测序结果与已发表的一致;将该片段插入pET32-a（＋）载体中,构建原核表达载体pET-32-COX-2,转入BL-21中,IPTG诱导重组融合蛋白his—COX-2表达,SDS-PAGE分析71kD处有特异条带,与理论相符;Western blotting验证为COX-2蛋白;用镍离子螯合柱（Ni—NTA）纯化融合蛋白,获得纯度较高的原核表达蛋白．为其新型抑制剂的研发与抗肿瘤作用蛋白疫苗的研制奠定基础．     

家蚕类胰岛素相关肽结合蛋白2（BmIBP2） 的原核表达与组织特异性分析

【目的】从体外表达家蚕中新发现的1个免疫球蛋白超家族成员-类胰岛素相关肽结合蛋白2（BmIBP2）,并制备其多克隆抗体,为进一步深入研究BmIBP2的生物学功能奠定基础。【方法】以家蚕中肠的总cDNA为模板,利用普通PCR方法,扩增出BmIBP2基因的成熟肽序列;通过构建重组表达质粒pET-28a-BmIBP2对BmIBP2的成熟肽进行重组表达;制备多克隆抗体,通过免疫共沉淀的方法研究BmIBP2蛋白的组织特异性。【结果】SDS-PAGE电泳分析表达产物发现,重组蛋白rBmIBP2主要以包涵体的形式表达,目的蛋白大小约为30 kD;以兔抗His-tag抗体为一抗进行Western blot检测,结果表明rBmIBP2具有良好的免疫反应性;用镍离子亲和层析的方法可获得纯化的rBmIBP2,以纯化的rBmIBP2为抗原免疫新西兰白兔制备多克隆抗体,Western blot结果显示家蚕的中肠组织匀浆液中有1条约28 kD大小的条带,大小与BmIBP2成熟肽的蛋白分子量基本一致,而脂肪体、血淋巴、丝腺、精巢及卵巢的组织匀浆液中没有检测到特异反应条带。【结论】成功地实现了BmIBP2在大肠杆菌中的表达和纯化,并获得其多克隆抗体,Western blot结果证明BmIBP2被正确表达,并明确了该蛋白只在家蚕中肠表达的组织特异性。     

猪β防御素3表达载体的构建及其 在大肠杆菌中的表达

根据Gen Bank上发表的猪β防御素3(p BD3)基因的序列,通过生物学软件预测其成熟肽序列。提取猪舌组织RNA,设计引物,通过PCR的方法扩增得到约150 bp的p BD3成熟肽基因序列,构建其原核表达载体p ETp BD3,并获得工程菌株BL21-pET-p BD3。IPTG诱导表达后,比对照多表达了1条约16 k D的蛋白条带,通过免疫蛋白印记说明所表达的蛋白为带有His·Tag的融合蛋白,证明p BD3成功表达。     

猴痘病毒E2L蛋白的表达、纯化及免疫原性评价

【目的】构建猴痘病毒E2L蛋白原核表达载体,经诱导表达及纯化鉴定后免疫接种昆明小鼠评价其免疫原性,为猴痘病毒诊断试剂、疫苗和特异性治疗药物的研发打下基础。【方法】根据GenBank已公布的猴痘病毒基因组序列优化密码子后合成E2L基因,将其克隆至表达载体pET-28a（+）上构建原核表达载体pET-28a-E2L,然后转化大肠杆菌BL21(DE3)受态细胞,采用控制变量的方法对融合蛋白最佳诱导表达条件进行优化,通过SDS-PAGE和Western blotting进行鉴定。融合蛋白经His-Bind柱亲和层析纯化后,经腹腔注射免疫昆明小鼠,从免疫当天（第0 d）开始每隔7 d通过断尾法采集昆明小鼠血清1次,采用ELISA检测血清抗体效价。【结果】以构建的原核表达载体pET-28a-E2L转化BL21(DE3)受态细胞后,经IPTG诱导,能成功表达获得融合蛋白E2L,且主要以包涵体的形式进行表达。融合蛋白E2L的最佳诱导表达条件为40℃下以1.0 mmol/L IPTG诱导16 h,通过His-Bind柱亲和层析纯化时的最佳咪唑洗脱浓度为100 mmol/L。昆明小鼠免疫试验结果表明,纯化...     

水稻半胱氨酸蛋白酶OsCP2的特征分析及其原核表达与纯化

半胱氨酸蛋白酶是植物体中重要的蛋白水解酶,广泛参与种子萌发、幼苗发育、胁迫响应和组织分化衰老等生理过程.我们对水稻中半胱氨酸蛋白酶基因OsCF2 (Oryza sativa cysteine protease 2)序列进行分析.该基因cDNA全长2 279 bp,由2个外显子和1个内含子组成;包含1个1 089 bp的开放读码框,编码1个含362个氨基酸残基的蛋白,在蛋白氨基端有-36个氨基酸组成的信号肽.生物信息学分析表明,OsCP2与大麦半胱氨酸蛋白酶HvCP同源性最高,同属木瓜蛋白酶亚家族.另外,我们构建了pET32a/CP2原核.表达载体,通过转化大肠杆菌BL21DE3,成功表达了OsCP2重组蛋白.分子量约为58kD;通过纯化包涵体获得了纯度高达90%以上的重组OsCP2蛋白,这为进一步研究该基因的功能提供了基础.     

PCV2 Cap蛋白原核表达、纯化及多克隆抗体的制备

猪圆环病毒2型是一种常见的猪感染性病毒,Cap蛋白为猪圆环病毒2型的核衣壳蛋白,也是该病毒最主要的结构蛋白,是目前猪圆环病毒2型基因工程疫苗研制的关键蛋白。研究构建了Cap蛋白原核表达质粒pET28a-His-Cap,转化Transetta(DE3)表达菌株,IPTG诱导表达,经SDS-PAGE及蛋白免疫印迹试验验证,重组蛋白主要以可溶性形式表达,少数为包涵体蛋白。以Ni-NTA树脂进行蛋白纯化,纯化后蛋白浓度为629μg·mL^-1,采用透析袋浓缩将重组蛋白浓缩,浓缩后蛋白终浓度为1.8 mg·mL^-1。将重组蛋白与弗氏佐剂等体积混合,充分乳化后制备抗原,免疫兔子采集全血,分离血清。经蛋白免疫印迹试验,该多抗与重组蛋白存在免疫反应性,ELISA检测抗体效价可达1∶32 000,IFA试验证明该多抗能够特异性识别猪圆环病毒2型。Cap蛋白多克隆抗体的成功制备,为后续猪圆环病毒2型基因工程疫苗制备过程中验证Cap体外蛋白表达提供了材料。     

球形红细菌无机焦磷酸酶的原核表达、纯化及初步分析

无机焦磷酸酶(inorganic pyrophosphatase,PPase)水解在许多生物大分子的生物合成过程中产生焦磷酸并释放能量,形成的热力学拉力可促进合成反应的进行。球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides 2.4.1)无机焦磷酸酶(RsPPase)属于II型可溶性焦磷酸酶,钴离子对于其活性的维持具有重要的功能,而其活性调控及其表达对细菌生长的影响尚未报道。研究克隆、原核表达纯化RsPPase。结果发现,钴离子会导致谷胱甘肽S-转移酶(glutathione sulfotransferase,GST)标签不能进行蛋白酶切,且融合蛋白GST-PPase水解焦磷酸的催化效率较低(Km/kcat=2.0×104mol(/L.s));在球形红细菌胞内表达大肠杆菌焦磷酸酶(Km/kcat=5.5×107mol/(L.s))没有影响细菌的生长,暗示球形红细菌胞内PPase活性足够高。通过对其结构的模拟推测,在钴离子存在的情况下为闭合构象,GST标签的存在可能影响PPase羧基端结构域的运动,而影响其结合底物和释放产物的能力;在钴离子不存在的情况下为开放构象,GST标签具有较大的自由度,可暴露蛋白酶识别位点酶切产生无标签RsPPase。