何首乌中Ⅲ型PKS基因的克隆和表达

为利用基因工程技术调控何首乌的次生代谢途径,采用互补DNA末端快速扩增技术以及生物信息学方法,从传统中药材何首乌中克隆到一种Ⅲ型PKS基因FmPKS2(GenBank登录号:GQ984139),其互补DNA全长1498bp,编码392个氨基酸.生物信息学预测其蛋白相对分子质量为43160,等电点为5.85,亲水系数为-0.154,含有几个较强的疏水区域.系统进化树显示,FmPKS2与蓼科植物的查尔酮聚合酶聚类关系最近.该基因在何首乌不同组织中均有表达,其中在块根中表达量最高.     

皱纹盘鲍Hdh-MMP-1基因cDNA的克隆及原核表达

利用同源克隆方法和cDNA末端快速扩增(RACE)技术,从皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)肌肉组织中克隆得到基质金属蛋白酶-1基因(Hdh-MMP-1)cDNA全长序列(GenBank登录号:KR537291)。结果表明,Hdh-MMP-1 cDNA全长2136 bp,其中ORF长度为1551 bp,编码区含有516个氨基酸残基,预测其分子质量为58.94 ku,理论等电点为5.99。Hdh-MMP-1具有MMPs家族典型的N-端前肽区、催化区、铰链区和C-端类血红素结合区。利用SOPMA和SWISS-MODEL软件对该基因编码蛋白质高级结构进行了预测分析。氨基酸序列相似性结果显示,Hdh-MMP-1不仅与多种生物MMP-1基因具有序列相似性,且与某些软体动物和虫类的MMP-14及MMP-19也具有序列相似性。多序列比对结果显示,Hdh-MMP-1与红螺鲍、杂色鲍、美洲牡蛎的MMP-1相似性分别为95.29%、82.35%、38.85%。随后,构建了表达载体pET28a-catMMP-1,利用大肠杆菌原核表达系统,在大肠杆菌BL21 (DE3)中成功对该蛋白质催化区进行异源表达。     

SARS病毒E基因的克隆及原核表达

为了得到纯的SARS-CoV E蛋白以进一步研究其功能,通过Touch-down PCR程序,从SARS-CoV WHU cDNA(pMD18-T载体)文库中扩增了E基因,构建了重组质粒pGEX-E,并在Ecoli DH5α中进行了原核表达。SDS/PAGE及Western blot结果表明SARS病毒E蛋白的分子量约5 kDa,较预测的略小,并进一步分析了这种现象产生的可能原因。     

草鱼生长激素基因的克隆及原核表达研究

应用RT-PCR技术从草鱼脑垂体总RNA中克隆草鱼生长激素cDNA(cGH)，全长669bp，含开放阅读框633bp，编码210个氨基酸，分子量为23．6kDa，等电点为6．28；与已报道的草鱼GH有12个碱基、3个氨基酸残基的差异，同源性为98％．将草鱼cDNA定向插入原核表达载体pGEX-4T-1，构建了重组草鱼GH基因质粒pGEX-GcGH，经IPTG诱导，pGEX-GcGH在大肠杆菌中可表达49．6kDa的融合蛋白．     

结核分枝杆菌Rv1009基因的克隆、表达及亲和层析纯化

克隆表达结核分枝杆菌Rv1009基因,序列测定正确后进行融合表达、纯化。采用聚合酶链反应（PCR）从结核分枝杆菌H37Rv基因组中扩增了Rv1009编码基因,用限制性内切酶消化后插入到pGEM—Teasv中,序列测定正确后．再亚克隆到融合表达载体pPro—EX HT中,转化大肠杆菌DH5α,目的基因经IPTG诱导,由T7启动子调控表达了氨基端带6个连续组氨酸残基的Rv1009蛋白,在变性条件下对目的蛋白进行纯化。获得了结核分枝杆菌H37Rv株Rv1009蛋白基因．得到融合6个组氨酸残基的Rv1009蛋白纯度大于80％。证实构建了结核分枝杆菌Rv1009基因的重组表达载体,并获得了高纯度的融合表达蛋白．为以后的深入研究奠定了基础．     

罗氏沼虾原肌球蛋白基因的克隆表达及变应原性鉴定

通过NCBI查找到罗氏沼虾原肌球蛋白的mRNA,根据其CDS区域设计特异引物,通过反转录聚合酶链反应(RT-PCR)克隆出目的基因片段,测序后将该片段克隆到原核表达载体 pET-28a 上,转化到 E. coli BL21(DE3)和E. coli Rosatta后,经异丙基-B-D-硫代乳糖苷(IPTG)诱导表达,用Ni2+亲和层析柱对重组变应原进行纯化.采用免疫印迹检测其与对虾过敏患者血清的 IgE 结合活性.对罗氏沼虾变应原进行了表达、鉴定及纯化,成功地获得了具有变应原活性的重组罗氏沼虾原肌球蛋白,为罗氏沼虾过敏性疾病的诊断、治疗奠定了基础.     

扁豆几丁质酶基因的克隆及表达

以扁豆总RNA为模板,通过RT-PCR技术扩增到长度为885 bp的扁豆几丁质酶基因cDNA,其编码294个氨基酸,目的蛋白的分子量为28.429 kDa.以该基因构建pET-21a-chi表达载体并在E.coli BL21(DE3)中表达.30℃下,用0.1 mmol.L-1IPTG,诱导5 h,表达产物的酶活力为36.25 U.mL-1.通过常压Sephadex G-50凝胶过滤色谱,DEAE-650C常压与高效离子交换色谱对表达产物进行纯化.目标蛋白达到电泳纯(SDS电泳一条带),几丁质酶的比活力108.42 U.mg-1.表达的蛋白质产物主要以可溶性形式存在.     

佛手GRAS基因的克隆及表达分析

利用抑制消减杂交法从芸香科柑橘属不耐寒植物佛手中分离得到了一个表达序列标签(EST)片段,结合RACE技术克隆获得该基因的1 669 bp序列,编码区长1 236 bp,编码413个氨基酸.通过Blastn同源序列比对分析,结果显示该基因与拟南芥已知的GRAS基因同源性较高;与GenBank数据库比对分析,表明该基因具有GRAS特有的保守结构域.因此,命名该基因为:CmsGRAS(GenBank登录号:JF440647).用荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)的方法研究了该基因在低温胁迫处理下的表达特性,结果显示该基因在低温胁迫后的表达量有明显的变化.     

青岛文昌鱼肾上腺髓质素基因的克隆、组织特异性表达和生物信息学分析

用PCR技术在青岛文昌鱼中克隆到肾上腺髓质素(AM)基因的全长,命名为BjAM基因.序列分析发现BjAM基因全长1805bp,开放阅读框366bp,5'-UTR为82bp,3'-UTR为595bp;进行生物信息学分析发现,BjAM蛋白序列具有AM家族成员典型的保守关键位点,预测BjAM与AM1是直系同源,与脊椎动物AM1具有类似的生物学功能.组织特异性表达分析发现BjAM在各个组织中均有表达,鳃、脊索、肝盲囊和后肠中的表达量较高.头索动物文昌鱼中AM基因克隆和生物信息学分析为进一步构建原核表达载体、探究AM蛋白的功能奠定了基础.     

小鼠OB基因的克隆及在大肠杆菌中的高效表达

利用RT-PCR技术从小鼠脂肪组织中扩增了OB基因,并利用定向克隆技术克隆至原核表达载体pTO-T7.将构建好的质粒导入表达型大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导表达,并对表达产物进行Western-blot检测.表达产物利用亲和层析技术进行纯化.结果显示:表达的带有his标签的小鼠leptin融合蛋白,分子量约为20 ku.0.5 mmol/L的IPTG在37℃诱导2.5 h时,leptin融合蛋白的表达量达到最大,达菌体总蛋白50%以上.表达产物经过纯化,纯度可达90%以上.Western-blot杂交显示,小鼠leptin融合蛋白有很强的抗原特异性.     

斑马鱼3种胰蛋白酶原基因的克隆、序列分析及组织表达

 胰蛋白酶是丝氨酸蛋白酶类超家族成员之一,在动物蛋白消化中起着重要作用。为深入研究胰蛋白酶在鱼类中的蛋白结构和生理功能,利用RT-PCR和RACE方法,成功获得了斑马鱼3种胰蛋白酶原cDNA序列(zftry1a、zftry1b和zftry2)。结果表明,zftry1a和zftry1b均有242个氨基酸残基组成,其中包括15个氨基酸的信号肽和5个氨基酸(LDDDK)的激活肽。zftry2由247个氨基酸残基组成,其中包括15个氨基酸的信号肽和9个氨基酸(APLGDDDDK)的激活肽。氨基酸序列比对结果显示,三者具备胰蛋白酶原的保守结构特征,如含有催化三联体氨基酸(His-57、Asp-102和Ser-195),12个半胱氨酸,位于底物结合口袋底部Asp-189和口袋开口处的Gly-216、Gly-226等。进化树结果显示,斑马鱼zftry1a和zftry1b属于group I,为阴离子胰蛋白酶原;斑马鱼zftry2属于group II,为阳离子型胰蛋白酶原。RT-PCR结果显示,三者组织分布模式类似,且在肠中有最高表达量。这些结果为研究鱼类胰蛋白酶原的基因进化和功能以及进一步探讨鱼类消化生理的分子机制奠定了基础。     

人亲环素基因的克隆、表达及应用研究

亲环素(CyP)具有多种生物学功能,它是CsA的胞内受体,能和CsA特异结合;它又是人类免疫缺陷病毒(HIV)在细胞内复制的必要因子.研究首先从动物组织中提取、纯化CyP蛋白,并且克隆了CyPA基因,在Ecoli中获得高效表达.进而又克隆、表达了CyPB基因,进行了生物学活性测定,制备了CyP蛋白单克隆抗体和多抗,建立了多项检测方法.研制的CyP自身抗体及CsA血药浓度两种检测药盒已在临床应用,已取得良好的效益.     

牙鲆fibrinogen β基因的克隆及表达分析

通过mRNA差异显示发现一个鳗弧菌刺激后在牙鲆肝脏中表达量显著增加的片段,结合RACE技术得到了该差异片段1 856 bp的全长cDNA,包含一个1 479 bp的开放阅读框,编码的蛋白质含有fibrinogen β的C末端签名序列.同源性分析表明其氨基酸序列与鱼类以及哺乳类的fibrinogen β都具有高度的相似性,因此可断定此基因为牙鲆的fibrinogen β基因(GenBank登录号为EF581895).RT-PCR分析表明,在注射鳗弧菌后,该基因在肝脏、肾脏、脾脏、腮、肠、心脏中的表达量呈现逐渐增加的趋势.推测其可能在鳗弧菌侵染中,起到了促进伤口愈合的作用,或通过和其他细胞因子结合在防御细菌的侵染中发挥免疫调节作用.     

不同基因型的人类乙醛脱氢酶2基因的克隆及表达

乙醛脱氢酶2是细胞防御系统的重要组成部分,它催化各种对人体有害的醛类成相应的酸．实验证明,东亚人群中存在大量的突变基因型aldh2*2,且aldh2*2基因型与酒后宿醉程度(脸红及不适感)相关．本实验采用昆虫细胞表达系统sf9高效表达ALDH2和ALDH2*2,并分别检测两种蛋白对底物乙醛的催化活性,发现二者对乙醛的催化活性差异显著,其中ALDH2的Km为1．70μmol／L,而ALDH2*2的Km为61．56μmol／L,支持了前人关于ALDH2的遗传缺陷可能导致醉酒及酒后不适感的结论．     

Arthrobacter globiformis酯酶基因的克隆、表达和酶活性测定

采用聚合酶链反应(PCR)的方法扩增了A rthrobacter g lobiform is中酯酶编码基因,与载体质粒连接后在大肠杆菌BL 21(DE 3)中进行表达。以包涵体形式表达的蛋白在8 m o l/L尿素作用下溶解,经过透析复性后获得了具有活性的粗蛋白。产物活性实验表明,酯酶表现出较高的催化活性,为菊酯作为杀虫剂的应用奠定了基础。     

灵芝免疫调节蛋白LZ-8基因的克隆与表达

灵芝能够调节和增强机体免疫力,具有极高的药用价值;LZ -8蛋白是最早被分离研究的免疫调节蛋白,它不仅是灵芝生命活动的重要物质而且具有独特免疫原性.实验采用CTAB法提取灵芝基因组DNA,PCR扩增全长lz -8基因;利用XbaⅠ,XhoⅠ位点将lz -8编码基因片段克隆到原核表达载体pET -28a中,构建原核重组表达质粒pET -lz8,转化BL21(DE3)并进行SDS - PAGE及Western - blot分析.结果表明:克隆的lz -8基因与GenBank报道的序列同源性达到87.5%～100%;重组菌株经IPTG诱导后,lz -8基因得到了高效表达,目的蛋白表达量可达菌体总蛋白的36.52%.     

藤黄微球菌rpf基因的克隆表达及其结构预测

为了了解藤黄微球菌(Micrococcus luteus)复苏促进因子(resuscitation-promoting factor,Rpf)的性质,用自行设计的引物,以藤黄微球菌ACCC41016基因组DNA为模板,扩增rpf基因.随后,构建pET-28a(+)-rpf表达载体,在Escherichia coli BL21(DE3)中进行IPTG诱导表达,并以克隆测得的rpf基因核酸序列为基础,对Rpf蛋白的氨基酸序列、疏水性、信号肽、磷酸化位点、三级结构以及结构功能域进行生物信息学预测分析.结果表明:该rpf基因与文献报道的藤黄微球菌IAM 14879 rpf基因核苷酸序列一致性为69.72%;该rpf基因所编码蛋白的氨基酸序列与文献报道的Rpf蛋白氨基酸序列一致性为63.44%.在E.coli BL21(DE3)中成功表达了Rpf目的蛋白.初步了解了Rpf蛋白的理化性质及生物学功能.解释了Rpf蛋白能够使细菌复苏并促进其生长的理论,为进一步探讨Rpf蛋白的作用机理奠定了基础.     

梅花鹿过氧化氢酶基因的克隆与表达

克隆得到梅花鹿过氧化氢酶基因序列,已提交Genbank登录(HQ877674).基因编码区全长1 584 bp,编码527个氨基酸,理论计算分子量为60 027.4 Da,理论计算等电点为6.67,预测蛋白质结构中不含有二硫键,在蛋白质序列中,具有过氧化氢酶家族活性中心保守序列和过氧化氢酶家族亚铁血红素保守序列,其DNA序列和蛋白质序列均与Bos taurus来源过氧化氢酶的同源关系最为接近.使用pPICZαC质粒和毕赤酵母GS115菌株,成功异源表达该基因,对诱导表达的发酵上清液进行活性测定,酶活为463 U·mL-1.     

鲢(Hypophthalmichthys molitrix)IL-10基因的克隆及表达分析

白细胞介素10(IL-10)是一种作用广泛的抗炎细胞因子,主要功能是限制和最终终止炎症反应.用RACE(rapid amplification of cDNA ends)-PCR方法扩增出鲢白细胞介素10(IL-10)的cDNA,其全长为1248nt,包含5'非编码区156nt,3'非编码区552nt,开放阅读框540nt.鲢IL-10的开放阅读框编码179个氨基酸,其中包含构成两对二硫键的4个保守半胱氨酸.RT-PCR结果显示鲢IL-10mRNA主要在脾脏、鳃、头肾和肌肉中表达.将鲢IL-10完整开放阅读框克隆到原核融合表达载体pET-32a-c(+)上,转入大肠杆菌Rosetta-gami(DE3)内进行表达,经SDS-PAGE电泳后显示重组融合蛋白在分子量约39 ku处有明显表达带,与预期分子量大小一致,且主要以不可溶的包涵体形式存在.变性条件下利用His·Bind树脂成功纯化了融合蛋白,将其免疫家兔,获得兔多克隆抗鲢IL-10抗体,Western blot检测到兔多克隆抗鲢IL-10抗体可有效地与重组蛋白结合.这些结果为进一步研究IL-10的功能奠定了基础.     

牛蛙生长激素基因cDNA克隆及在大肠杆菌中的表达

以成体牛蛙脑垂体总RNA为模板进行RT-PCR,克隆到牛蛙生长激素基因(bullfrog growth hormone, bfGH)cDNA编码序列,其长度为651 bp,编码的前体GH蛋白序列经BLAST分析,与已报道的牛蛙GH蛋白质序列AAB24792、AAB19428、CAA31038的同源性分别为98.1%、96.3%、95.3%,其在Genbank的登录号为AY251538;将bfGH亚克隆到原核表达载体pGEX1-λt构建成牛蛙GH原核表达载体VGBfGH,转化BL21（DE3）E.coli得