人α-防御素基因克隆及其毕赤酵母表达的研究

为探讨人α-防御素(HNP2)酵母表达,根据HNP2氨基酸序列和巴斯德毕赤酵母密码偏爱性,设计HNP2基因序列片段,构建pGAPZαA-HNP2酵母表达载体,转化E.coliJM109,扩增重组子,经限制性核酸内切酶BlnI线性化,转毕赤酵母.PCR扩增挑选阳性转化子,SDS-PAGE分析酵母表达,利用阳离子交换树脂纯化HNP2,开展抗菌试验.结果显示转入巴斯德毕赤酵母HNP2基因得到表达,表达的HNP2具有显著的抗菌作用.     

HIV-1外膜蛋白在毕赤酵母中的构建

为了进一步研究HIV-1外膜蛋白的结构和功能,获得足够量的糖蛋白,对HIV-1的外膜蛋白Env进行了修饰,利用PCR技术克隆目的基因,把Env基因构建到毕赤酵母Pichia pastoris表达载体中,把pPICZαB-Env表达载体转化到酵母中,根据基因重组技术,使Env基因和酵母基因组重组,筛选阳性重组子.     

酵母高稳定载体的构建及人-αA干扰素在酵母中的高表达和分泌

本文利用酿酒酵母天然2μm质粒的SnaBI位点与pEMBL Yi27质粒的SmaI位点经平末端连接,构建成酿酒酵母高稳定质粒载体pHC11,经测定表明,其酵母转化子在非选择培养条件下连续生长50世代后,仍有82％的细胞保留该质粒,此结果证实了2μm质粒中非功能区的存在,将人-αA干扰素基因表达分泌单元插入pHC11,构建成重组质粒转化酵母后,在完全培养基中发酵培养,经分析测定,培养上清液中表达产物占总蛋白量的36.8％,干扰素效价达2.6×10~(10)u/L,表明利用高稳定载体pHC11使人-αA干扰素在酵母中得到了高表达和分泌。     

α-因子指导下β-hCG在酵母中的合成和分泌

本文利用酵母接合因子α基因(MFα-1)的启动子、前导肽顺序(α-factor leader sequence)以及2μm质粒复制起始顺序(2μori)构建了一组酵母-大肠杆菌穿梭分泌型表达载体(pYNA,pYNB)。将人绒毛膜促性腺激素β-亚单位(β-hCG)基因(145肽顺序)融合于这一前导肽顺序的3′端,在酵母(Saccharomyces cerevisiae)中得到表达和产物分泌。表达产物与天然β-hCG全抗体及单克隆抗体都有免疫反应。用β-hCG放射免疫双抗试剂盒测到每升培养物含有45μg产物。对这一产物的部分特性做了初步鉴定。     

重组人OCIF结构域D1～D6基因在毕赤酵母中的表达

利用PCR以实验室构建的原核重组表达质粒pProEX-OCIF为模板扩增得到N末端融合有6×His标签和rTEV蛋白酶识别序列的人破骨细胞形成抑制因子(OsteoclastogenesisInhibitoryFactor,简称OCIF)结构域D1～D6(简称O CIFm)编码基因片段;将其与pMD18-T连接,转化大肠杆菌TOP10,筛选得到阳性重组质粒pMD18-OCIFm,双酶切重组克隆质粒pMD18-OCIFm得到OCIFm基因片段;将其定向插入甲醇营养型酵母分泌表达载体pPIC9中,构建获得重组表达质粒pPIC9-OCIFm.测序验证后,以限制性内切酶SalⅠ线化,电穿孔转化酵母宿主菌GS115.筛选得到阳性表达菌株后,甲醇诱导表达4d,SDS-PAGE和Westernblot对表达情况进行分析和确认.所获得的OCIFm基因片段在甲醇营养型酵母中表达量占菌体总蛋白的30%以上.利用Ni-NTA树脂对表达产物进行一步亲和层析纯化.活性测定表明纯化的表达产物可诱导体外培养的成熟破骨细胞样细胞的凋亡.表达产物的生物学活性较利用原核表达系统明显提高.     

酵母表达基因工程产物不均一性分析及其对策

应用FPLC,SDS-PAGE,Western Blot等技术,揭示了酵母表达系统生产重组人αA干扰素的不均一性,主要表现为聚合体的存在,信号肽加工不完全以及内部降解现象。文中详细分析了酵母表达基因工程产物不均一性的原因,并提出解聚,基因定点突变,抑制蛋白酶活性,改善发酵条件等避免异质性的对策。     

地衣杆菌α-淀粉酶基因在酿酒酵母中的表达

利用酵母MF-α1因子的启动子和信号序列构建载体并将缺失了启动子和信号序列的地衣杆菌α-淀粉酶基因重组进该载体上信号序列的下游,组建含α-淀粉酶基因的表达载体,经校正读码框架后实现α-淀粉酶基因在酿酒酵母中的表达和产物的分泌;比较了酵母分泌的酶与在枯草杆菌中表达产生的酶的某些性质;讨论了基因表达和分泌的机制。     

SARS病毒核衣壳蛋白的表达与鉴定

依据Genebank中SARS基因组序列和酵母菌对密码子的选择性,采用人工合成的方法,合成了优化的SARS病毒核衣壳蛋白(N)的全基因(1296bp),与CTL表位基因(195bp)重组后,将其克隆到酵母分泌型表达载体pPIC9K中,构建成重组表达载体pPIC9K-N.重组载体转化毕赤酵母GS115,并经MD平板和MM平板筛选及PCR鉴定,得到阳性重组酵母工程菌GS115-pPIC9K-N.用甲醇诱导其分泌表达目的蛋白并对表达产物进行分析、浓缩与鉴定.结果表明,SARS病毒核衣壳蛋白能实现在毕赤酵母中高效表达,表达量达到20%,初步纯化后的产物具有良好的抗原特异性.     

转基因水稻植株再生及外源人α-干扰素cDNA的表达

本文使用转化脂介导转化法(Lipofectin-mediated transformation)成功地将含有人α-干扰素(Hu-α-IFN)cDNA以及与其连锁的新霉素磷酸转移酶(Npt-Ⅱ)基因的E. coli质粒pIG3031导入到水稻(indica type rice)的原生质体内,并由此获得转化愈伤组织。基于Npt-Ⅱ酶活性的测定结果表明转化频率高达10％。筛选出的转化愈伤组织在分化培养基上再生出了完整的籼稻转基因植株。Southern杂交分析证明,外源Hu-α-IFN cDNA己整合到水稻基因组内;RNA条带杂交结果显示,外源Hu-α-IFN cDNA在T-DNA转录子1启动子(P1′)的控制下,在转化水稻细胞中有效地进行了转录;体外生物活性检测表明,转化植株组织抽提物中含有干扰素特有的抗病毒活性,说明外源Hu-α-IFN cDNA可在水稻细胞内正确表达。     

黑曲霉葡萄糖淀粉酶基因在酿酒酵母中的表达和分泌

将黑曲霉葡萄糖淀粉酶GAI的cDNA插入到质粒pMA91的酵母PGK基因的启动子和终止序列之间,构成含葡萄糖淀粉酶基因的表达载体pMAG69。用原生质体转化法引入酿酒酵母GRF18,实现黑曲霉葡萄糖淀粉酶基因在酿酒酵母中的表达,利用基因本身的信号序列使99％以上的酶蛋白分泌至胞外,构建的酵母菌株在含10％淀粉的培养基中2天内能水解87％的淀粉,对酵母转化子的稳定性检测显示,重组质粒pMAG69可在酿酒酵母中较稳定地存在。     

人α-干扰素cDNA在转化的烟草植株中表达

本试验成功地将人的α-干扰素cDNA导入烟草细胞中,并得到了产生活性干扰素的转化烟草植株。将人的α-干扰素的cDNA通过平头末端连接的方法插入到植物表达质粒pAP2034中的T-DNA转录子1的启动子及其转录子7的加尾信号间的BamHI位点,构建了重组质粒piG3031,将此重组质粒导入Ti质粒载体pGV3850的T区,利用农杆菌感染叶盘的方法转化普通烟草1551,得到了抗卡那霉素的转化植株。DNA的Southern杂交表明:人的α-干扰素基因随同T-DNA一起整合进了烟草基因组中,新霉素磷酸转移酶Ⅱ(NPTⅡ)的检测表明:转化植株之所以能抗卡那霉素是因为NPTⅡ酶基因表达的缘故。而干扰素的生物活性检测的结果说明转化植株能产生有活性的α-干扰素。     

肠道病毒71型外壳蛋白VP2在Pichia.pastoris酵母中的表达

利用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)的方法,克隆肠道病毒71型(Enterovirus 71,EV71)SHZH03株外壳蛋白VP2基因,构建酵母分泌型表达质粒pPIC9K/VP2,经序列测定证实α-factor信号肽和VP2的序列和阅读框正确后,用SacI酶切使之线性化,电转化法将目的基因整合到宿主菌GS115基因组上;经转化子表型筛选和PCR分析鉴定后,甲醇诱导筛选到高效表达VP2蛋白的工程菌株.用饱和硫酸铵法对重组蛋白VP2进行了较好的纯化.Western Blot分析表明,重组蛋白VP2具有较好的反应原性,从而为发展EV71快速、高效、廉价诊断试剂奠定了基础.     

人参皂苷β-葡萄糖苷酶基因的毕赤酵母载体构建及生物转化

将人参皂苷β-葡萄糖苷酶(Glu GF)基因与表达载体p PIC9K连接,构建重组质粒,转化至毕赤酵母中表达,并用于人参皂苷Rb1的催化转化.研究结果表明,成功构建了重组表达质粒p PIC9K-GluGF,转化后筛选到阳性重组毕赤酵母菌.重组菌产酶的最佳甲醇诱导体积为0. 5%,诱导时间为168 h.重组菌诱导培养制备的粗酶液具有Glu GF的活性,可以水解人参皂苷Rb1,产物中皂苷C-K含量达到0. 09 mg/mL,粗酶液中Glu GF的比活力为0. 67 U/mg.     

活性酵母细胞不对称催化苯乙酮还原及树脂吸附对反应的促进作用

 以苯乙酮为模型底物,研究了水相体系中酵母细胞催化前手性芳香酮不对称还原生成相应手性醇的反应特性. 实验发现,酵母细胞催化苯乙酮不对称还原的产物以(S)-α-苯乙醇为主,反应的立体选择性很高,(S)-α-苯乙醇的对映体过量值可达99%左右. 在pH为7～8, 酵母细胞用量为0.2 g/ml的条件下能获得较高的产物收率(可达35%左右). 酵母细胞能选择性地氧化(S)-α-苯乙醇,而留下(R)-α-苯乙醇. 在反应体系中加入合适的吸附树脂,可以降低底物和产物对细胞的毒害作用,显著提高反应底物的初始浓度,从而提高产物收率.     

新型抗HIV-1重组导向制剂SL41在毕赤酵母中的表达及活性实验

以酵母分泌型表达载体pPIC9k为基础, 通过一段柔性连接肽Linker构建含有人源化抗HIV-1 gp41单链抗体(ScFv41)和免疫诱导因子葡萄球菌肠毒素A(staphylococcal enterotoxin A, SEA)的融合表达质粒pPIC9k-SL41, 线性化后, 采用电转化法整合入巴斯德菌毕赤酵母GS115中, 经His+MutS表型鉴定、PCR分析以及G418筛选获得高拷贝重组转化子. 摇瓶培养、甲醇诱导表达、SDS-PAGE和Western Blot分析结果表明, 目的蛋白得到良好表达, 表达量最高可达到47.9 mg/L. 目的蛋白经初步纯化后, 用于制备的HIV-1感染靶细胞复制模型进行抗体亲和力测定、细胞结合活性测定和细胞杀伤活性研究, 结果显示, 目的蛋白能够很好地与靶细胞模型中的HIV-1外膜蛋白gp160发生结合反应, 并可介导特异的CTL反应, 对靶细胞具有明显的杀伤活性, 表明获得了具有生物活性的抗HIV-1重组导向制剂.     

利用Ty片段构建高稳定的整合型酵母菌表达载体

本文提出了一种利用酵母转座子Ty因子的新战略.本文中构建的酵母整合型质粒含有TyH25片段,利用这一片段与染色体之间的同源重组,可把质粒上的目的基因带入染色体,并可获得相当稳定的表达.本文还报道了GAL4基因和CUP1基因的稳定表达.脉冲梯度电场电泳(PFGE)揭示,质粒上的同一基因可以整合到不同的染色体上.Southern杂交分析表明,质粒整合的靶位点具有较高的结构相似性;整合后的质粒可以以单拷贝形式,也可以成串排列的多拷贝形式存在.我们还发现,随着整合情况的不同,质粒中同一目的基因在不同转化子中表达的情况也不尽相同.     

人CuZn-SOD的分子改造及在毕赤酵母中的表达

为了改善人CuZn-SOD的酶学性质, 在借鉴人细胞外超氧化物歧化酶的特性基础上, 利用分子生物学技术, 在人CuZn-SOD的C末端加入肝素亲和肽构建了人CuZn-SOD工程酶, 并在毕赤酵母中获得表达, 经纯化的工程酶具有较强的肝素亲和性.     

人工合成的水蛭素基因在酵母中的表达

本文按水蛭素HV2的氨基酸序列,设计并合成了水蛭素基因,并在酵母α因子表达系统中表达。通过诱变得到的稳定携带水蛭素表达质粒的酵母菌株,在丰富培养基中培养36—48 h后,可在培养液中测得10—20 ATU/ml的分泌的水蛭素表达产物。经过较简单的纯化步骤,得到HPLC纯的水蛭素,其N-端氨基酸序列与天然产物完全相同,并有强烈的抗凝血和抑制凝血酶的活力。从500 ml培养液中可得到约3000 ATU的纯水蛭素,其比活力为6600 ATU/mg。     

面包酵母催化不对称还原2,5-己二酮

选用10种面包酵母,研究其对2,5-己二酮的不对称还原特性。筛选出一种酵母S.c No.6,对底物2,5-己二酮有较高的转化活性和对映体选择性。初始底物浓度20 mmol.L-1,经酵母转化48h,2,5-己二醇得率为84.0%,e.e.值94.8%。采用气相色谱-质谱联用技术确认酵母培养液中存在中间产物5-羟基-2-己酮,并推测酵母不对称还原2,5-己二酮的反应分两步进行,首先生成中间产物(S)-5-羟基-2-己酮,而后二次加氢生成(2S,5S)-2,5-己二醇。     

人表皮生长因子受体cDNA在酵母(Saccharomyces cerevisiae)中表达

人表皮生长因子受体(human epidermal growth factor receptor,简称hEGFR)是一个170kD的穿膜糖蛋白。利用酵母诱导型Gall启动子,hEGFR cDNA被成功地在酵母细胞中表达,其转录产物(mRNA)大小约为3.5kb。免疫荧光显微实验显示该mRNA的翻译产物(hEGFRy)是位于酵母细胞质膜上,并且hEGFRy具有与EGF结合的功能。本文还进一步证明了酵母2μm质粒的2kb的片段的确具有转录终止的功能。