纳豆激酶基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

纳豆激酶是一种良好的天然蛋白酶类溶栓物质。国内外许多学者对该酶进行了基因工程研究,但在克隆表达过程中出现了许多长短不同的基因片段。本研究通过原产日本的优质纳豆中分离鉴定出高产纳豆杆菌N07并提取该菌株的全基因组;通过PCR手段扩增出能编码纳豆激酶信号肽,前导肽和成熟肽的前纳豆激酶酶原基因NK1,以及能编码纳豆激酶成熟肽的纳豆激酶基因NK2,构建了纳豆激酶基因的表达载体pET30a-NK1和pET30a-NK2,转化E.coli BL21后在大肠杆菌中表达,并进行了活性分析。结果发现,纳豆激酶酶原基因片段NK1能成功表达出有活性的分泌型纳豆激酶;而纳豆激酶基因片段NK2的表达产物为无活性的包涵体。在对NK1和NK2的比较研究后可知,纳豆激酶酶原基因片段NK1能在大肠杆菌中很好的分泌表达,这将为纳豆激酶基因工程的深入研究奠定基础。     

纳豆激酶基因克隆及其在大肠杆菌中活性表达研究

以纳豆芽孢杆菌基因组DNA为模板，PCR扩增了纳豆激酶基因（natto kinase gene）中编码前肽、成熟肽的核苷酸序列（pro-NK），构建大肠杆菌表达质粒pTYB102，转化大肠杆菌ER2566。在IPTG诱导下，分别在15℃（14h）、30℃（3h）、37℃（2h）条件下培养，pTYB102均能表达出有活性的纳豆激酶。实验证实纳豆激酶基因得到活性表达需要Pro序列。SDS－PAGE表明，15℃和30℃和37℃培养表达的杂蛋白更少。薄层扫描测定表达的纳豆激酶占菌体总蛋白30％以上。     

一种新型纳豆激酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

从市售纳豆中分离得到一株芽孢杆菌,命名为纳豆芽孢杆菌FDM415.提取其基因组DNA,利用聚合酶链式反应(PCR)扩增获得含纳豆激酶编码基因的DNA片段(1179 bp);测序结果证实所分离得到的纳豆激酶编码基因NKM与文献报道(GI:29164926)的NK基因有17个碱基差异,所编码的氨基酸有3个残基不同.将该基因连接到pMG36e表达载体并导入大肠杆菌JF1125中表达,测得的纤溶酶活力为468 U/L.     

大肠杆菌aroG基因在枯草杆菌中的分泌表达

为了对大肠杆菌中由ａｒｏＧ基因编码的３－脱氧－Ｄ－阿拉伯庚酮糖酸－７－磷酸合成酶（ＤＡＨＰ合成酶）进行结构与功能的深入研究,尝试了ａｒｏＧ基因在枯草杆菌中的表达。表达载体以ｐＵＢ１１０为骨架,采用了枯草杆菌热激蛋白ｇｒｏＥＳＬ基因的启动子,碱性蛋白酶ｓｕｂｔｉｌｉｓｉｎ基因的信号肽和Ｎ－乙酰胞壁酸－Ｌ－丙氨酸酰胺酶ｃｗｌＨＢ基因的转录终止子,将ａｒｏＧ基因在枯草杆菌ＷＢ６００宿主菌中进行了分泌表达     

枯草杆菌纳豆激酶基因的克隆及其在E.coli BL21(DE3)plysS中的表达

用CTAB法从枯草杆菌(纳豆株)中提取基因组DNA,聚合酶链式反应(PCR)扩增获得837bp的DNA片段,将该基因片断克隆到pMD18-T载体上,筛选重组子,通过限制性内切酶、PCR技术和测序分析确定该重组子所含插入片断为纳豆激酶基因．利用基因重组技术构建了纳豆激酶基因的融合表达载体,转化E．coli BL21(DE3)plysS后经IPTG诱导在大肠杆菌中高效表达,经SDS—PAGE电泳及bandscan软件分析融合蛋白分子量约为33．4kD,约占菌体总蛋白29．4％．     

纳豆激酶的高效表达研究进展

心血管疾病(cardiovascular diseases,CVDs)已成为影响人类健康的主要疾病.纳豆激酶(nattokinase,简称NK)是一种由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)分泌表达的碱性丝氨酸蛋白酶,具有较强的溶栓活性.文章主要就NK溶栓机理、高效表达方面进行论述,简要概述近年来NK高效表达研究进展,并对未来NK发展趋势进行展望.     

PCR扩增纳豆激酶基因的程序优化

研究了利用ＰＣＲ从纳豆菌基因组ＤＮＡ中扩增纳豆激酶基因的最优化条件，得到ＰＣＲ反应在本研究中的最重要的三个参数值为：模板量１０ｎｇ；Ｍｇ＾２＋浓度１．５ｍｍｏｌ／Ｌ；退火温度６０℃。在这种优化程序下进行ＰＣＲ反应，获得了特异、高效和忠实的纳豆激酶基因产物。     

枯草杆菌启动基因在大肠杆菌中的克隆和表达

以大肠杆菌启动基因选择载体pHE5为载体,枯草杆菌染色体DNA为供体,克隆了一批启动基因功能片段,带克隆片段的重组质粒在大肠杆菌中表现不同的四环素抗性水平,其中50%在100μg/ml以上,12%达到200μg/ml。对其中一个转化子进行质粒检测和分析,获得一个重组质粒pHE273,经酶切分析证明,克隆的强启动基因位于2.2kb的EcoRI-HindⅢ片段上。     

纳豆激酶原基因的克隆及表达

从纳豆菌中克隆具有溶血栓性质的纳豆激酶原的基因，与质粒PBV220连接，转化大肠杆菌E.coli DH5α。挑取阳性克隆用EcoR I/BamH I双酶切鉴定得到一条约1000bp的条带。阳性克隆经温度诱导表达，用SDS－PAGE电泳鉴定，在38kD处有一条明显的带，占菌体蛋白的20％左右，同时还表明该蛋白以包涵体的形式蛋白分子量为存在。包涵体经收集、蛋白变性及复性后显示溶血栓活性。     

纳豆激酶基因重组表达载体的构建及其稳定性

利用PCR方法从分泌纳豆激酶的纳豆杆菌基因组DN中扩增纳豆激酶基因,将该基因克隆到表达载体PBV220上,筛选重组子,通过限制性内切酶和PCR技术分析,初步确定该重组子所携外源基因为纳豆激酶基因,用凝块溶解时间法（CLT）测出表达产物具有溶解血栓活性,证明该基因可在大肠杆菌中表达,对重组菌中重组质粒的稳定性进行研究,结果表明质粒的插入对宿主菌的生长没有太大影响,该质粒在宿主菌中具有良好的分离稳定性,但结构稳定性较差,SDS-PAGE分析结果表明基因产物为分泌型,蛋白表达量占菌体蛋白的12%左右。     

人工合成人表皮生长因子在大肠杆菌中的表达

目的：在大肠杆菌中高产表达人表皮生长因子（hEGF），并探索提高外源基因在pET-3c：BL（DE3）表达系统的表达水平的途径。方法：根据大肠杆菌对密码的偏爱性，合成编码53个氨基酸的hEGF基因，分别以非融合蛋白和融合蛋白两种方式表达。计算机两者mRNA的翻译起始区（translation initiation region，TIR）的结构。结果：融合蛋白表达产量为27％，非融合蛋白的表达用SDS－PAGE检测不到，两者均具有促细胞增殖的活性。融合蛋白mRNA的TIR的△G值较非融合蛋白的高。结论：在pET－3c：BL21（DE3）大肠杆菌表达系统中，以融合蛋白方式表达人表皮生长因子，表达效率高且不影响其活性，此外，mRNA的TIR的结构可能是影响外源基因在本研究的表达系统的表达效率的一个重要因素。     

G蛋白偶联受体激酶5在大肠杆菌中的表达纯化

通过RT-PCR扩增得到了人G蛋白偶联受体激酶5(GProtein-coupledreceptorki-nase,GPK5)的基因,将其克隆到表达载体pET-28a中,并将该质粒转入大肠杆菌BL21(DE3),在10μmol/L异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPIG)诱导培养下表达,通过分离纯化,得到部分纯化的GRK5蛋白。体外活性测定表明,纯化后的GPK5能够特异性地磷酸化视紫红质。动力学常数Km=4.3μmol/L,Vmax=25nmol/(mg·min),与文献报道的从真核表达系统中纯化得到的GRK5相近。     

GST-Jab1融合蛋白表达载体的构建及表达纯化

目的获取GST-Jab1蛋白,进一步研究Jab1的功能。方法以pMSCVneo-Jab1为模板,PCR扩增Jab1 DNA片断,EcoRI和XhoI双酶切后克隆至pGEX-5X-1表达载体,测序验证。将正确重组的pGEX-5X-1-Jab1表达质粒转化E.coli BL21,IPTG诱导后,超声破碎细胞,用GST琼脂糖珠对上述表达产物进行纯化,SDS-PAGE、Western Blot分析和鉴定诱导表达和纯化的GST-Jab1蛋白质。结果成功构建了pGEX-5X-1-Jab1重组表达载体,SDS-PAGE分析结果显示表达和纯化的蛋白质与融合蛋白GST-Jab1预期分子量一致,Western Blot鉴定结果证实纯化的蛋白质为GST-Jab1。结论成功地表达、纯化了GST-Jab1融合蛋白。     

Expression of the E. coli uvrA gene is inducible

UvrA+-dependent excision repair is one of the most important systems in Escherichia coli for repairing UV-induced pyrimidine dimers and a variety of other forms of DNA damage. The uvrA protein acts in conjunction with the uvrB and uvrC gene products to introduce a nick at the of a DNA lesion and thus initiate the repair process. We have recently used the Mud(Ap, lac) operon fusion vector to identify a set of genes whose expression is induced by DNA damage. One Mud(Ap, lac) insertion mapped at the uvrA locus and made the cells sensitive to UV light. In this fusion strain, beta-galactosidase expression was induced by DNA-damaging agents in a recA+lexA+-dependent fashion. We were surprised by this result because uvrA+-dependent excision repair is observed both in cells in which protein synthesis has been inhibited and in recA- and lexA- cells, findings which have led to the conclusion that the uvrA gene product is constitutively expressed and not under the control of the complex recA+lexA+ regulatory circuitry (see below). We have investigated this possibility further and describe here the generation and characterization of a set of fusions of the lac genes to the promoter of the uvrA gene. We confirm that the uvrA gene product is induced by DNA damage in a recA+lexA+-dependent fashion.     

重组人脑钠素在大肠杆菌中的表达、纯化与鉴定

人脑钠素(hBNP,humanbrainnatriureticpeptide)是心室分泌的由32个氨基酸组成的多肽激素.临床研究表明,hBNP是治疗充血型心衰竭的一种安全有效的多肽药物.化学合成脑钠素全基因,以pET32a为表达载体,构建了硫氧还蛋白-脑钠素(thioredoxin＿hBNP)融合蛋白表达质粒,并转化至大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导,融合蛋白的表达量占全菌蛋白量的25%以上.融合蛋白经肠激酶裂解、Zn＿Sepharose亲和层析和C4反相高效液相层析,从每升培养液中可获取4mgrhBNP,纯度达到95%.经质谱测定,rhBNP样品的分子量为3464Da.体外活性测定结果表明,rhBNP样品对兔胸主动脉条具有显著的血管舒张效应,其ED50为(2.24±0 58)×10-6mg/mL.     

血管生成抑制因子canstatin基因的克隆及表达

Canstatin是最近发现的能抑制新生血管生成和肿瘤生长的又一血管生成抑制因子。从胎盘组织中提取总RNA,根据已知canstatin基因序列,设计特异引物,应用RT－PCR方法扩增出该基因片段。DNA序列测定表明,与文献报道的该基因比较,核苷酸序列完全一致。将扩增得到的该基因克隆于原核表达载体pPROEX-HTb中,在大肠杆菌E;coli BL21中经IPTG诱导获得了表达,表达量约占菌体总蛋白量的20％以上。     

蚯蚓纤溶酶在大肠杆菌中的克隆与表达

根据蚯蚓纤溶酶最佳组分的N-末端氨基酸序列设计简并引物,以蚯蚓cDNA为模板,获得该组分蛋白质的部分编码序列(AF432224,GenBank 登陆号).BLAST相似性分析表明,该序列与U25643和U25648的部分序列相似性达91%, 根据5' 和3' 末端保守序列设计引物,经PCR获得全长cDNA编码序列.将该序列插入pTBY-11质粒,转化大肠杆菌,表达蛋白以包含体形式存在.