密码子优化前后AvBD2成熟肽基因的表达水平及其抑菌活性的比较

根据大肠杆菌的密码子偏好性,将编码AvBD2成熟肽的基因原片段Na-AvBD2优化为片段Op-AvBD2,将2条片段分别转化至大肠杆菌中重组表达,表达产物经GST树脂纯化后,对二者的表达水平和抗菌活性进行了比较。结果,融合蛋白rOp-AvBD2的表达量比rNa-AvBD2高2倍。而两者对大肠杆菌(CM-CC44102)、金黄色葡萄球菌(ATCC25923)、鸡白痢沙门氏菌(CVCC533)和粪肠球菌(ATCC29212)的抑菌活性及对鸡白痢沙门氏菌(CVCC533)和粪肠球菌(ATCC29212)菌体超微结构的破坏程度无显著差异。结果提示AvBD2在预防和治疗细菌感染中具有替代抗生素的潜在应用价值,而密码子优化将成为通过基因工程生产AvBDs的可行途径。     

家蝇幼虫溶菌酶1基因的克隆与真核表达及表达产物抑菌活性的检测

采用PCR扩增获得家蝇溶菌酶1基因(Musca domesticalysozyme-1,MdL-Ⅰ),构建真核重组表达质粒pPIC9K-MdL-Ⅰ。将线性化的重组质粒电击转入巴斯德毕赤酵母感受态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-Tris-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-MdL-Ⅰ获得高效表达,蛋白质的分子质量为14.2ku,管碟法检测重组蛋白对大肠杆菌、雏沙门菌均具有体外抑菌活性。本研究为利用毕赤酵母表达系统规模化生产具有抑菌活性的MdL-Ⅰ蛋白奠定了基础。     

鸡β防御素2成熟肽基因在毕赤酵母中的表达及其抗菌活性分析

为构建基因重组酵母菌株表达鸡β防御素2(Gal-2)并研究其抗菌活性,将鸡β防御素2成熟肽基因克隆到pPIC9K中,获得重组分泌表达质粒pPIC9K-Gal-2并用电转化法转入酵母菌GS115,筛选出阳性克隆后用甲醇诱导,表达上清经Tricine-SDS-PAGE和抑菌试验检测,最后通过禽致病性大肠杆菌CVCC1565感染雏鸡,研究表达上清的预防效果。结果表明,重组分泌表达质粒pPIC9K-Gal-2构建成功,Tricine-SDS-PAGE检测到分子质量在5.8ku左右的目的条带,表达上清能抑制包括2种禽致病菌在内的多种细菌的生长;在禽致病性大肠杆菌感染雏鸡的试验中,注射不同浓度的Gal-2表达上清组与空酵母表达上清组、PBS对照组相比,死亡率均极显著降低(P<0.01),表达上清显示了较好的预防效果。该研究成功构建了表达鸡β防御素2的毕赤酵母菌株,为鸡防御素作为新型饲料添加剂的研发提供了基础。     

惠阳胡须鸡Ⅱ型干扰素基因在毕赤酵母中的表达及其产物活性分析

为了确定惠阳胡须鸡IFN-γ基因(chIFN-γ2)在毕赤酵母中表达的重组蛋白的抗病毒活性和蛋白的二级结构,将pGEM-T-chIFN-γ2重组质粒中的chIFN-γ2基因克隆到表达质粒pPICZαB上,经酶切鉴定、PCR鉴定和测序后的序列同源性分析,证明目的基因没有发生缺失、突变,并且插入方向正确。将重组质粒电转化到毕赤酵母感受态细胞GS115中,阳性转化子经甲醇诱导表达,获得了高效分泌表达。重组IFN-γ的分子质量约为33 ku,表达量达0.604 mg/mL,在鸡胚成纤维细胞(CEF)上抑制VSV的抗病毒活性为3.2×104U/mg。圆二色性分析表明,IFN-γ酵母重组蛋白属于典型的α螺旋蛋白,二级结构含量为:α螺旋55.1%,β折叠8.3%,转角13.9%,无规卷曲22.8%。采用毕赤酵母分泌表达了有活性的鸡IFN-γ,并首次证明鸡IFN-γ重组蛋白属于典型的α型蛋白。     

新城疫病毒HN基因在毕赤酵母中的表达及其表达产物的免疫原性

应用RT-PCR获得新城疫病毒(NDV)La Sota株的血凝素-神经氨酸酶(HN)基因片段,将HN基因片段定向插入毕赤酵母表达载体pPICZaA,构建了分泌型表达载体pPICZaA-HN,将其用Sac I线性化后电转化入P.pastoris X-33.经高抗性及阳性转化子筛选得到重组菌株X-33/pPICZaA-HN,甲醇诱导后,表达产物的上清液经SDS-PAGE、Western-blot和血凝活性检测,结果约在97 ku处有目的条带.比预期分子质量大,占总蛋白的53%,与NDV阳性血清发生特异性免疫反应,并具有较高的血凝活性.表明,HN基因在毕赤酵母中成功地进行了表达且表达产物具有良好的免疫原性.     

鸡α干扰素在毕赤酵母中的分泌表达及其抗病毒活性的测定

将克隆的鸡α干扰素(ChIFNα)基因亚克隆至酵母表达载体pPICZα-A中,构建重组质粒pPIC-ChIFNα,线性化后电转化整合到毕赤酵母菌株X-33基因组中,得到阳性菌株。经1%甲醇连续诱导4 d,SDS-PAGE检测结果表明鸡α干扰素在酵母中获得了分泌型表达,表达产物分子质量约为18 ku。细胞病变抑制法检测其效价为1×10~(7.69)U/mL;在鸡胚中能有效抑制禽流感病毒H9N2的增殖。针对Ⅰ群4型禽腺病毒YBAV-4株强毒的动物攻毒保护试验结果显示,表达的蛋白具有较好的抗病毒活性。     

猪带绦虫TSO18基因真核表达载体的构建及其表达

采用PCR从重组克隆载体pGEMTSO18中扩增出猪带绦虫六钩蚴TSO18基因,与毕赤酵母分泌性表达载体pPIC9k相连接,构建重组表达载体pPIC9kTSO18,转化大肠埃希氏菌JM109,经测序证实,基因序列完全正确。制备重组质粒pPIC9kTSO18,用SalⅠ线性化,并电转化毕赤酵母(Pichiapastoris)GS115,使重组表达载体与酵母染色体发生同源整合。采用G418抗性梯度法筛选得到高拷贝重组菌株,以甲醇进行诱导表达,SDSPAGE和Westernblotting分析结果表明,诱导表达的培养上清中表达出具有反应活性的16ku重组蛋白,目的蛋白约占培养上清液中蛋白总量的80%以上,诱导72h目的蛋白表达量为0.5mg/mL。     

Attacin-Thanatin杂合抗菌肽的融合表达及其菌内抑菌活性

构建杂合抗菌肽Attacin-Thanatin(简称mAT)融合表达重组菌株,对其在大肠杆菌系统中的表达特性及其融合表达产物的菌内抑菌活性进行了研究.将mAT重组表达质粒pET-mAT(pe)依次转化宿主菌E.coli DH5a、BL21(DE3)、Rosetta-gamiTM(DE3)pLysS,采用IPTG诱导表达;优化筛选该抗菌肽的敏感菌株、IPTG浓度、宿主菌诱导起始浓度等,初步建立了抗菌肽菌内抑菌活性检测方法,用于研究该杂合抗菌肽的体内抑菌活性.SDS-PAGE分析结果显示,宿主菌Rosetta-gamiTM(DE3)pLysS可获得表达的融合产物,而E.coli DH5α、BL21(DE3)经IPTG诱导后未检测到目的条带;优化结果显示,以E.coli DH5α宿主菌、IPTG工作浓度0.1 mmol/L、起始诱导菌浓度D600nm值0.3为检测抗菌肽菌内抑菌活性的最佳条件;mAT融合表达产物抑菌活性的检测结果显示,宿主菌被本身所表达的杂合抗菌肽融合蛋白所抑制,增殖速度放缓.利用Rosetta-gamiTM(DE3)pLysS有效融合表达mAT并初步建立的抗菌肽菌内抑菌活性快速检测方法为进一步研究mAT奠定了基础.     

鸡PrP基因真核表达载体的构建及其在毕赤酵母GS115中的表达

为构建鸡PrP基因的真核表达载体,并通过毕赤酵母表达系统获得鸡朊蛋白(ChPrP),根据毕赤酵母GS115的密码子偏好性、G+C含量等特点对目的基因PrP(25~248)进行密码子优化与基因合成,同时以特异性引物扩增获得天然未经密码子优化的目的片段,之后将两种目的片段分别连接于pPIC9K表达载体并转化至毕赤酵母GS115中,经PCR,选择培养基MM、MD方法鉴定表型后以甲醇进行诱导获得目的蛋白,最后以SDS-PAGE检测蛋白表达。结果显示,经PCR及双酶切鉴定,成功构建了真核表达重组载体pPIC9K-PrP(25~248),并在毕赤酵母GS115中获得鸡朊蛋白,其与未经密码子优化的目的蛋白相比,具有更高的表达量。本研究通过毕赤酵母表达系统成功获得了鸡朊蛋白,为后续研究奠定了基础,也通过密码子优化前后蛋白表达量比对,再一次证实毕赤酵母具有较高的密码子偏好性。     

堆形艾美球虫广东株3-1E基因在毕赤酵母中的表达

以重组质粒pGEM-3-1E为模板,扩增了序列两端分别含有EcoRⅠ和XbaⅠ酶切位点的堆形艾美球虫(Eimeria acervulina)广东株3-1E基因(长度为529 bp),将3-1E基因克隆至巴斯德毕赤酵母分泌型表达载体pPICZαC中,构建了酵母表达质粒pPICZαC-3-1E。转化毕赤酵母X-33得到含有3-1E基因的重组酵母,甲醇诱导产生的目的蛋白经SDS-PAGE分析和免疫印迹检测,表明毕赤酵母成功表达了3-1E基因。     

土耳其斯坦东毕吸虫磷酸丙糖异构酶基因的克隆及在毕赤酵母中的表达

利用RT-PCR技术从土耳其斯坦东毕吸虫(Orientobilharzia turkestanicum)成虫总RNA中扩增磷酸丙糖异构酶基因(TPI),鉴定后将目的片段与毕赤酵母表达载体pPIC9k连接,构建重组表达质粒pPIC9k-TPI,并将其电击转化到毕赤酵母GS115中,重组菌株经甲醇诱导后表达的TPI蛋白,经SDS-PAGE、western-blotting检测,并利用葡聚糖凝胶层析柱纯化。结果显示,成功地克隆了土耳其斯坦东毕吸虫TPI；重组毕赤酵母表达了分子质量为43 ku的TPI蛋白；葡聚糖凝胶层析过滤得到单一的TPI蛋白。     

猪囊尾蚴半胱氨酸蛋白酶TsCL-1基因在毕赤酵母中的表达

采用RT-PCR方法从猪囊尾蚴总RNA中扩增出TsCL-1基因并构建了真核表达载体pPIC9K-TsCL-1,pPIC9K-TsCL-1电转化毕赤酵母GS115.采用G418抗性梯度筛选多拷贝重组菌株,经甲醇诱导表达,应用SDS-PAGE和Western-blot分析重组蛋白的表达情况.结果显示,TsCL-1与GenBank登录的TsCL的核苷酸和氨基酸的同源性分别为99.8%和100%,与肝片吸虫和大片吸虫组织蛋白酶氨基酸的同源性为76.3%.TsCL-1基因在毕赤酵母中成功表达,表达产物的分子质量为42 ku左右;Western-blot分析表明,表达产物具有反应原性.     

口蹄疫病毒3D蛋白对DNA疫苗免疫效果的影响

将携带O型FMDVChina 99株P1 2A、部分 2B及 3C蛋白酶编码基因的真核表达质粒与在毕赤酵母中表达的纯化FMDVChina 99株 3D蛋白同时经肌肉注射方法接种豚鼠。以MTT法检测豚鼠脾淋巴细胞经植物血凝素 (PHA)刺激后的增殖活性 ,以间接ELISA方法检测血清FMDV特异抗体变化 ,并以微量中和试验检测中和抗体水平。结果表明 ,FMDDNA疫苗与 3D蛋白共同免疫豚鼠后 ,抗体水平没有明显提高 ,攻毒后的保护率为 2 5 %。     

藏猪IGF-1成熟肽真核表达载体的构建及其在毕赤酵母GS115中的表达

构建藏猪IGF-1成熟肽基因的真核表达载体,通过毕赤酵母表达系统获得具有生物活性的IGF-1成熟蛋白。根据GenBank中猪IGF-1基因设计1对引物,以构建的藏猪pMD19-T-IGF-1重组质粒为模板,克隆IGF-1成熟肽基因,并将其克隆于表达载体pPIC9k,获得重组穿梭质粒pPIC9k-IGF-1,电转毕赤酵母GS115感受态,对重组酵母转化子经MM、MD平板筛选和PCR鉴定后,经G418抗性梯度筛选,获得多拷贝重组菌株,甲醇诱导表达后进行Tricne-SDS-PAGE和Dot blot分析。Tricne-SDS-PAGE和Dot blot分析显示,表达的目的蛋白分子质量约为13 ku,获得成功表达;CCK8法检测显示,纯化后的IGF-1重组蛋白能够促进细胞增殖。表明,本研究成功构建了藏猪IGF-1成熟肽真核表达质粒pPIC9k-IGF-1,并在毕赤酵母GS115中得到了有效表达,表达产物具有促进细胞增殖的生物活性。     

微小牛蜱Bm91基因的克隆及在毕赤酵母中的表达

从我国半饱血微小牛蜱雌性成蜱肠道和唾液腺中提取总RNA;参照GenBank中已发表的微小牛蜱Bin91基因的核苷酸序列,设计了1对特异性引物.采用RT-PCR技术扩增Bm91基因,测序正确后将其亚克隆到巴斯德毕赤酵母分泌型表达载体pPIC9K的EcoR I酶切位点,构建重组表达载体pPIC9K-Bm91.再次测序正确后将其用Sac Ⅰ内切酶线性化,电转化毕赤酵母GS115并经G418抗性筛选高拷贝重组菌株后用甲醇诱导表达.表达产物经SDS-PAGE和Western-blot分析,结果显示,Bm91基因获得了成功表达,诱导表达的培养上清液中表达出具有反应活性的83 ku的重组Bm91蛋白.     

微小牛蜱Bm86基因的真核表达

采用RT-PCR技术从微小牛蜱饥饿幼蜱破解物中扩增到Bm86基因,将其与巴斯德毕赤酵母分泌型表达载体pPIC9K重组构建了重组表达载体pPIC9K-Bm86,测序正确后将其用SacⅠ内切酶线性化后采用电穿孔法转化巴斯德毕赤酵母菌GS115,经G418抗性筛选高拷贝重组菌株后用甲醇诱导表达,SDS-PAGE和Western-blotting分析结果表明,诱导表达的培养上清液中表达出具有反应活性的68 ku重组Bm86蛋白,目的蛋白约占培养上清液中蛋白总量的32%以上,诱导96 h目的蛋白的表达量为0.36 mg/mL。     

猪CD8分子α链胞外区基因片段在毕赤酵母中的表达

为了给猪CD8α分子单克隆抗体的研制提供高生物学活性的抗原,采用PCR方法从pGEM-T-pCD8α重组质粒中克隆了pCD8α分子的胞外区基因片段,构建了真核融合表达载体pPIC9K-pCD8α-ED,在毕赤酵母中进行表达,并对重组基因工程菌的发酵时间、pH值进行了优化。结果表明,表达出约20ku的目的蛋白,诱导表达的最适pH值为5.0,诱导表达的最佳时间是120h。Western-blot分析结果显示,表达产物能被鼠抗人CD8α多克隆抗体识别,在20ku左右出现目的条带,说明表达的目的蛋白具有免疫活性结构。     

口蹄疫病毒RNA聚合酶3D基因在毕赤酵母中的表达

以口蹄疫病毒 (Foot and mouthdiseasevirus ,FMDV)RNA聚合酶基因 3D为研究对象 ,对其部分碱基进行定点诱变 ,替换成在毕赤酵母 (Pichiapastoris)中使用频率较高的密码子以优化其表达。改造后的目的片段用NotⅠ和AvrⅡ内切酶双酶切 ,然后与相应内切酶双酶切的穿梭载体pPIC9K相连接 ,构建重组表达载体 pPIC9K/ 3D ,转化大肠埃希氏菌JM 10 9,筛选阳性克隆pPIC9K/ 3D。经测序表明 ,插入位置、突变碱基、片段大小和读码框均正确。重组质粒用SacⅠ内切酶线化 ,电转化毕赤酵母SMD116 8,采用G4 18抗性梯度法筛选 ,获得高拷贝整合重组菌株SMD116 8/ pPIC9K/ 3DHIS MUT ,利用甲醇进行诱导分泌表达 ,经SDS PAGE和Westernblot ting鉴定 ,3D基因在毕赤酵母中表达成功 ,目的蛋白分子质量大小为 5 2ku ,与预期的大小吻合 ,并能够被FMDV阳性血清所识别 ,表达量占总分泌蛋白量的 36 %。     

猪IL-2基因真核表达载体的构建及在酵母中的表达

用真核表达引物从pGEM-IL-2重组质粒中扩增出猪IL-2基因,将目的基因和真核表达载体pPIC9K连接转入E.coli的JM109中,得到了猪pPIC9K-IL-2重组表达质粒。通过电激法将经SalⅠ酶切线性化的pPIC9K-IL-2质粒转化到巴斯德毕赤酵母GS115感受态细胞中,利用甲醇诱导表达,经SDS-PAGE电泳分析,表明在摇床水平及发酵罐中均表达出约17 ku大小的分泌性目的蛋白,采用Sephadex G-100分子筛层析对其表达产物进行纯化,纯化结果理想。     

貂圆环病毒Cap蛋白在毕赤酵母中的分泌表达

为研制水貂圆环病毒(MiCV)亚单位疫苗或建立相关诊断技术,利用常规PCR扩增出优化后的貂圆环病毒Cap蛋白基因序列,并插入毕赤酵母分泌型表达载体pPICZαA中。获得的重组表达载体pPICZαA-Cap以SacⅠ进行线性化后,经电击转化整合入毕赤酵母GS115菌株中,用含Zeocin的YPD平板筛选出重组子pPICZαA-Cap-GS115。PCR、SDS-PAGE和Western-blot分析鉴定的结果显示,貂圆环病毒Cap蛋白成功在毕赤酵母中分泌表达。