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。     

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。     

禽流感病毒NA基因在巴斯德毕赤酵母系统中的表达

采用PCR扩增禽流感病毒 (AIV)NA基因 ,克隆入 pMD18 T载体中 ,再亚克隆入含有AOX1启动子和α分泌信号肽序列的巴斯德毕赤酵母 (Pichiapastoris)表达载体pPIC9k中 ,构建了重组转移载体 pPIC9kNA。经电穿孔转化酵母宿主菌GS115和筛选高拷贝重组转化子及筛选His Mut 表型转化子后 ,摇瓶培养 ,10mL/L甲醇诱导表达后 ,经SDS PAGE、Western blotting、双向琼脂扩散试验、神经氨酸酶试验分析证明 ,获得了几株高效表达重组表达株 ,并且该重组NA蛋白具有免疫学活性。     

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。     

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。     

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。     

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.     

Asia 1 型口蹄疫病毒多表位基因的设计及其在毕赤酵母中的表达

为制备Asia 1型口蹄疫病毒(FMDV)特异性诊断抗原,根据国内Asia 1型FMDV流行毒株的序列,合成了2个FMDV流行毒株VPl基因的5个抗原表位.采用Insight Ⅱ软件进行蛋白空间构象模拟,证实设计的多表位分子结构符合要求.将合成的多表位基因按设计的酶切位点进行酶切连接,构建了Asia 1型FMDV VP1双拷贝基因重组质粒(pMD18-dVP1Asia).从该重组质粒获得dVP1Asia基因,与毕赤酵母表达载体pPIC9K连接,构建了重组表达质粒pPIC9K-dVP1Asia.用BglⅡ将重组表达质粒线性化后,转化GS115酵母菌.经筛选、鉴定,成功获得了表达FMDV多表位VP1蛋白的阳性重组酵母茵.该阳性重组酵母茵经甲醇诱导,在培养液上清中可检测到目的蛋白.Western-blot结果显示,该蛋白能特异识别Asia 1型FMDV抗体,且具有很好的反应原性.     

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。     

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.     

吕氏泰勒虫TlSP基因多态性免疫区在毕赤酵母中的高效分泌表达

为研制具有完整抗原性和天然结构的吕氏泰勒虫表面蛋白TlSP(Theileria luwenshuni surface protein),采用RT-PCR方法从吕氏泰勒虫裂殖子总RNA反转录获得TlSP基因的c DNA序列,将其多态性免疫区域克隆至毕赤酵母表达载体p PIC9K,构建重组质粒p PIC9K-TlSP。p PIC9K-TlSP经SalⅠ酶切线性化后,电转化导入毕赤酵母菌株GS115和KM71中,经遗传霉素G-418筛选后得到高拷贝菌株,对PCR鉴定为阳性的菌株进行甲醇诱导表达。对GS115和KM71两种菌株表达重组蛋白TlSP的效果进行评估,并对TlSP的反应原性进行了分析。结果表明,反转录获得的TlSP基因的c DNA序列长为888 bp,其中多态性免疫区域长为552 bp;筛选得到抗遗传霉素G-418(4.0 mg/m L)的GS115菌株5株,KM71菌株7株,经PCR鉴定为阳性的2种菌株均成功表达了分泌型重组蛋白TlSP,GS115菌株的蛋白表达效果较好;重组蛋白TlSP能与吕氏泰勒虫、尤氏泰勒虫、绵羊泰勒虫及环形泰勒虫阳性血清发生反应,而与巴贝斯虫、绵羊无浆体阳性血清无反应。本研究为深入研究TlSP蛋白在羊泰勒虫病免疫学诊断和亚单位疫苗中的应用奠定了基础。     

日本血吸虫胰岛素样多肽的真核表达及其多克隆抗体的制备

为克隆和表达日本血吸虫胰岛素样多肽基因(Sjilp)并制备特异性多克隆抗体,根据基因组注释信息,设计特异性引物,利用RT-PCR技术从日本血吸虫成虫m RNA中成功扩增出长度为588 bp的特异性c DNA序列,其CDS序列长393 bp。基于毕赤酵母密码子偏好性,对Sjilp基因密码子进行优化,构建p PIC9KSjilp重组表达载体,并在毕赤酵母GS115中进行诱导表达。SDS-PAGE与Western-blot检测结果显示,重组蛋白Sj-ILP获得高效表达,其大小约为15 ku,与预期结果一致。利用合成肽技术,设计并合成得到2条特异性的肽段,偶联KLH,免疫新西兰大白兔,制备多克隆抗体,间接ELISA检测其效价达到1︰51 200,Western-blot鉴定表明这2条特异性多肽具有良好的免疫原性。本试验为后续验证Sj-ILP与其结合蛋白的功能奠定了良好的基础。     

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。     

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。     

鸡β防御素2在毕赤酵母中的组成型表达及其发酵条件的优化

合成鸡β防御素2(AvBD2)成熟肽基因,构建重组质粒pGHK-AvBD2;将其电转化至毕赤酵母GS115;Tricine-SDS-PAGE和Western-blot检测表达产物,琼脂扩散法测定产物的抑菌活性,并测定产物的溶血活性;响应面法优化接种量、装液量和发酵温度。Tricine-SDS-PAGE和Western blot检测结果显示,在5.8ku位置出现目的蛋白质条带;抑菌活性检测表明,表达产物对粪肠球菌(ATCC29212)、大肠杆菌(CMCC44102)、金黄色葡萄球菌(ATCC25923)和巴氏杆菌具有明显的抑菌活性;发酵产物在500mg/L时的溶血活性仅2.17%。由建立的响应面模型得到重组酵母最佳发酵条件为:接种量528mg/100mL、装液量8.43%、发酵温度27.8℃,产物蛋白浓度较优化前提高20%。本研究实现了AvBD2在毕赤酵母中的组成型表达,表达产物有较好的抗菌活性,为AvBD2作为新型饲料添加剂的应用奠定了基础。     

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。     

猪带绦虫HSP70-4的真核表达及其抗血清的制备

为了研究猪带绦虫(Taenia solium)热休克蛋白70-4(TsHSP70-4)基因序列的特征及其真核表达蛋白的抗原性,参考GeneDB中猪带绦虫基因组注释信息,设计特异性引物,RT-PCR扩增TsHSP70-4 ORF序列。根据毕赤酵母密码子偏好性,对TsHSP70-4基因密码子进行优化,连接载体pPIC9K,在毕赤酵母中进行诱导表达,通过Western-blot及质谱测序进行蛋白鉴定。将纯化后的TsHSP70-4表达蛋白免疫新西兰大白兔,制备抗血清。结果显示,成功克隆出大小为1 953 bp的TsHSP70-4 ORF序列。在毕赤酵母中进行了高效表达,获得大小约为95ku的重组蛋白。Western-blot检测和质谱鉴定表明,获得的重组蛋白即为TsHSP70-4。免疫新西兰大白兔,制备出效价高达1∶409 600的抗血清。该研究为猪囊尾蚴病新疫苗的研制提供了依据。     

鸭白细胞介素-2基因在毕赤酵母中的表达

根据GenBank中登录的鸭IL-2基因序列设计并合成了1对特异性引物,以经ConA诱导的广州鸭外周血淋巴细胞提取的总RNA为模板,用RT-PCR方法扩增出长度为360 bp的目的基因片段,并将该基因克隆到pMD18-T载体上.酶切鉴定、PCR鉴定及序列测定结果表明,获得了鸭IL-2成熟蛋白基因的完整克隆.测序结果表明,该成熟蛋白基因由360个核苷酸组成,共编码119个氨基酸.克隆的鸭IL-2基因与GenBank上序列号为AYl73028及AF294322的鸭IL-2基因的同源性高达99.4%.将目的基因克隆至真核表达载体pPICZáC上,构建了重组质粒pPICZáC-DuIL-2.酵母转化子经甲醇诱导发酵分泌表达了鸭IL-2基因.SDs-PAGE分析证实,鸭IL-2基因在毕赤酵母(Pichia pastoris)中表达成功,表达的重组蛋白的分子质量约为14.3 ku.