氯菊酯异构体对人类绒毛膜癌JEG-3细胞内分泌的选择性干扰

以人类绒毛膜癌JEG-3细胞为模型,通过考察拟除虫菊酯类农药氯菊酯(permethrin,PM)及其异构体对JEG-3细胞内分泌相关基因的干扰情况,探讨了氯菊酯及其异构体暴露对产妇胎儿健康的潜在风险。通过高效液相色谱拆分得到氯菊酯的4个异构体,采用实时荧光定量反转录聚合酶链式反应(reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR)法检测目的基因的相对表达水平,发现氯菊酯异构体对JEG-3细胞促性腺激素释放激素(Gn RHI,Gn RHII)及其受体(Gn RHR)、胆甾醇类雌激素合成关键基因以及胚胎免疫耐受相关基因(HLA-G)在m RNA水平的相对表达量均呈现选择性干扰,其中1R-cis-PM和1S-trans-PM对滋养层细胞内分泌相关基因表达量的影响大于其他2个异构体。

N-氨甲酰-D-氨基酸酰胺水解酶的融合表达、纯化和酶活性

将菌株SS-ori的N-氨甲酰-D-氨基酸酰胺水解酶基因(DCase)插入到pMAL-c2X载体中,构建表达产物为麦芽糖结合蛋白(MBP)与DCase融合的重组子。该重组子在E.coliBL21中的表达产物为融合蛋白MBP-DCase(76.4ka),光密度扫描表明,其表达量约占菌体超声后离心上清总蛋白的19%。经Amy-lose亲和纯化和Superose12凝胶排阻层析后达到了电泳纯。根据pMAL-c2X的背景,用FactorXa剪切后,可得约41.7ka的MBP和34.7ka的DCase。酶活性检测表明当用N-氨甲酰-DL-缬氨酸做为底物,A600=10时,每升菌体每小时可产生D-缬氨酸0.78g。

高效液相色谱法测定琥珀酰亚胺及其酶解产物

采用HPLC法,以Symmetry(C18柱(4·6mm×150mm,5μm),甲醇∶10mmol/L磷酸缓冲液(pH6·5)=5∶95(V/V)为流动相,在波长210nm检测条件下,使琥珀酰亚胺及其酶解产物琥珀酰胺酸得到了较好的分离。琥珀酰亚胺与琥珀酰胺酸的质量浓度与峰面积呈良好的线性关系,相关系数均在0·999以上。该方法既可用于定量分析琥珀酰亚胺和琥珀酰胺酸,又能用于测定环二酰胺酶的活性及产物转化率。检测精度可达μg水平;用NMR确认了酶分解物质的分子结构。

C-末端残基Arg缺失的D-海因酶的分子形式与稳定性

报道D-海因酶分子C-末端Arg残基的缺失,导致酶的解聚与稳定性的显著改变。用基因克隆、表达与纯化的方法,制备了重组D-海因酶(P479)及其C-末端残基Arg缺失的D-海因酶(P478)。SDS-PAGE和Native-PAGE分析表明,在完全相同的条件下,两者单体的分子量相同;但天然P479为二聚体,而P478为单体并保持约40%催化底物海因的活性。突变酶P478的pH值稳定性显著增加,抗SDS能力亦有所提高,但热稳定性明显降低。结果预示:D-海因酶的C-末端残基Arg显著影响酶的分子形式及热稳定性,虽也影响酶活性,但非酶活性所必需。

吡唑硫磷对映体对东亚飞蝗的对映选择毒性及其机制研究

通过比较吡唑硫磷(pyraclofos)两种对映体对东亚飞蝗1型乙酰胆碱酯酶基因Lm-ace1转录水平、乙酰胆碱酯酶(AChE)活性影响以及其对AChE活性抑制的差异,探究吡唑硫磷对映体在东亚飞蝗体内毒性差异产生的机理。利用HPLC法拆分吡唑硫磷。分别对三龄若虫点滴得到的两种手性对映体,24h后计算LD50值,并检测实验虫体各组AChE的活性,采用RT-PCR检测Lm-ace1mRNA的表达水平。提取对照组AChE粗酶液进行体外抑制实验检测。结果表明:(+)/(-)-吡唑硫磷的半致死量LD50分别为0.398mg·kg-1虫重和36.535mg·kg-1虫重。在AChE体外活性抑制实验中,随着(+)/(-)-pyraclofos浓度的增加,农药对东亚飞蝗AChE的抑制程度也在逐渐增强。吡唑硫磷对映体对东亚飞蝗具有显著的毒力差异,两种对映体对飞蝗Lm-ace1不同的诱导表达活性以及对AChE不同的抑制活性是造成这种毒性差异的部分原因。

肿瘤基因靶向治疗载体的构建和鉴定

目的构建并鉴定人端粒酶反转录酶(human telomerase reverse transeriptase,hTERT)基因核心启动子调控的EGFP基因表达载体。方法从体外培养的HepG2细胞中提取全基因组DNA,以此为模板,克隆得到hTERT基因启动子核心区基因片段(hTERTp)。设计引物以质粒pEGFP-N1为模板利用PCR扩增得到EGFP基因片段,将两者通过搭桥PCR扩增得到hTERTp-EGFP片段,经SacⅠ、XbaⅠ双酶切定向插入到pGL3-Enhancer载体中,得到重组表达载体pGL3-hTERTp-EGFP。将该表达载体瞬时转染HELF细胞和HeLa细胞后观察EGFP蛋白表达情况。结果重组质粒经测序后确认插入序列正确无误,瞬时转染48h后在HeLa细胞中可以看到EGFP蛋白的大量表达,而在HELF细胞中未见表达。结论成功构建了可以通过hTERT核心启动子调控治疗基因在肿瘤细胞中特异表达的重组表达载体pGL3-hTERTp-EGFP。

N-氨甲酰基-D-氨基酸酰胺水解酶基因的克隆与表达

按本室纯化的N 氨甲酰基 D 氨基酸酰胺水解酶 (DCase)的N 末端氨基酸序列设计了正向引物 ,并在已报道的不同来源菌株DCase的氨基酸序列同源性分析的基础上 ,设计了反向引物。用菌株No . 2 2 62总DNA为模板 ,经PCR扩增获得长度为约0 9kpb的片段 ,DNA序列分析表明基因全长为 912bp。将该片段插入 pET 3a ,构建成重组子 pET DCase ,并在E coliDH5α中获得表达 ,经SDS PAGE检测 ,表达产物分子量与天然纯DCase相同 ,约为 35kD。

突变型环酰亚胺水解酶的底物专一性研究

目的:研究环酰亚胺水解酶(CIH293)C-末端区残基对其底物专一性的影响。方法:通过缺失或替代获得了环酰亚胺水解酶C-末端剔除2个或3个氨基酸残基及C-末端两个Lys替代为两个Glu的突变型酶CIH291、CIH290以及KK292,293EE,用比色法与高效液相色谱法分析了重组野生型酶与突变型酶的底物专一性和动力学参数。结果:突变型酶与重组野生型酶相比,底物专一性未发生显著改变,最适底物仍为琥珀酰亚胺,然突变型酶对最适底物的亲和力略有降低,导致反应速度减小。结论:环酰亚胺水解酶(CIH293)C-末端区残基的改变对其底物专一性的影响不大,但影响了酶对底物的亲和力。

酶分子在试管内的定向进化及其在手性有机物合成中的应用

本文扼要介绍了当今改进酶分子性能的有效手段———分子定向进化技术的基本方法如易错PCR和DNA洗牌,以及派生的一些新技术的原理与进展,并列举了在手性有机物合成中一些成功的实例,为该领域的研究与应用提供了一些新的信息。

2,3-吡啶二甲酰亚胺及其工程菌转化产物的高效液相色谱检测

建立了利用含D-海因酶的基因工程菌转化吡啶二甲酰亚胺(PDI)生成3-氨基甲酰基-α-吡啶甲酸(α-3CP)的高效液相色谱(HPLC)检测方法。将工程菌pET3a-hyd/BL21(DE3)诱导表达后收集菌体,以PDI为底物,37℃摇床反应30 min后,以13 000 r/min离心,取上清液进行HPLC检测。色谱条件:HypersilTMGOLD C18色谱柱(250mm×4.6 mm,5μm);流动相为H2O-乙腈(体积比为90∶10,含0.1%(体积分数)三氟乙酸);检测波长为254 nm。当底物PDI达到饱和浓度时,测得工程菌pET3a-hyd/BL21(DE3)的比活力为0.61 U/(mL·10OD600 nm)。该研究为今后利用生物法制备复杂半酰胺有机物提供了坚实的理论基础。

靶向MSTN基因shRNA表达载体的构建与鉴定

目的旨在构建靶向MSTN基因的短发夹RNA(shRNA)真核表达载体,并鉴定其在小鼠体内的抑制效果。方法根据MSTN基因的mRNA序列(NM_010834.3)设计siRNA,并挑选出3条可能具有良好干扰效果的siRNA,设计合成shRNA,构建pSIREN-MSTN-shRNA表达载体。通过肌内注射法将载体递送至小鼠体内,利用实时荧光定量PCR和Western blot法检测干扰后小鼠肌肉组织中MSTN的mRNA表达量和蛋白质表达水平。结果测序鉴定表明pSIREN-MSTN-shRNA表达载体构建成功,3个重组质粒均能够明显降低肌肉组织中MSTN的mRNA和蛋白质水平,其中pSIREN-M819表达载体干扰效果最好,与对照组比较,MSTN的mRNA表达量降低了71%,蛋白水平也明显降低。结论成功构建了pSIREN-MSTN-shRNA表达载体,并在小鼠体内能够有效抑制MSTN基因的表达。

重组人肠激酶轻链的原核表达、纯化及活性分析

【目的】在原核表达系统中实现人肠激酶轻链(Human enterokinase light chain,hEKL)的表达和纯化。【方法】通过PCR扩增得到编码hEKL的基因片段,利用基因重组技术构建原核表达质粒pMAL-s-hEKL,在Escherichia coli中进行诱导表达,菌体经超声破碎后利用Amylose亲和柱对目标蛋白进行纯化,并利用Tricine SDS-PAGE检测酶的切割活性。【结果】目的基因能够以可溶形式表达,每升发酵液可纯化得到40 mg纯度在97%以上的MBP-hEKL蛋白,活性检测表明该酶可以对含有肠激酶识别序列的蛋白进行特异性切割,酶活力达到6.0×105U/mol。

利用基因工程菌HC01固定化细胞转化生产D-对羟基苯甘氨酸

对一菌两酶工程菌HC01转化底物DL-对羟基苯海因(DL-HPH)的最适条件及其细胞固定化进行了研究,HC01游离细胞转化DL-HPH的最适条件为40°C、pH7.5。通过对固定化细胞酶活力测定,确定细胞固定化的最优条件为海藻酸钠浓度2.5%、细胞浓度0.029g/mL、钙离子浓度3%。固定化HC01的热稳定性比游离细胞高5°C,二价金属离子Mn2+、Mg2+、Cu2+、Co2+和Ni2+在浓度为0.1mmol/L时对固定化细胞中D-海因酶(HYD)和N-氨甲酰-D-氨基酸酰胺水解酶(CAB)两酶的活力无显著影响,Mn2+和Mg2+可分别使游离细胞中CAB活力提高至原来的2.1和2.7倍。在氮气保护下,当初始pH为9.0、转化温度为40°C、转速为80r/min,利用固定化HC01转化30g/L的DL-HPH时,36h后转化率可达97%左右,产物D-HPG经纯化后光学纯度达到99.7%,得率可达85%。

假单胞菌YZ-26来源环酰亚胺水解酶中半胱氨酸残基的反应性及功能

【目的】研究环酰亚胺水解酶(Imidase,CIH)中的两个半胱氨酸残基的反应性及功能。【方法】设计了3个半胱氨酸突变酶:CIH7,108、CIH7、CIH108。将天然酶以及突变酶基因分别与麦芽糖结合蛋白(MBP)基因在大肠杆菌(Escherichia coli)中进行融合表达,融合蛋白经纯化后得到了电泳纯的样品。使用5,5'-二硫代双(2-硝基苯甲酸)(DTNB)对天然酶CIH的巯基基团进行修饰,并分析了DTT对分子状态的影响。进一步研究了经H2O2处理后CIH及其突变酶的锌离子结合能力及分子状态。【结果】酶活测定表明CIH7,108和CIH7的活力基本丧失,而CIH108仍保持了72%的酶活性。CIH中的两个半胱氨酸残基以游离形式存在,不形成链内或链间二硫键。CIH与CIH108为四聚体结构且具有一定的锌离子结合能力,CIH7,108为多聚体,CIH7为单体及多体的混合物且都不具备锌离子结合能力,随着H2O2浓度的增加,CIH中的链内二硫键及CIH108中的链间二硫键逐渐增加。【结论】说明Cys7是结合锌离子和稳定CIH分子结构的必要残基。

两种黑色素瘤B16细胞肺转移小鼠模型的构建和比较

目的采用尾静脉接种法建立C57BL/6小鼠和KM小鼠两种黑色素瘤B16细胞肺转移动物模型,观察小鼠肺部成瘤过程,并对两种模型进行比较。制作肿瘤切片,通过HE染色分析两种肿瘤模型的组织病理学特征。方法培养B16黑色素瘤细胞至对数生长期时收集细胞,用生理盐水调整浓度为5×106/ml备用。将备好的B16细胞通过尾静脉接种小鼠,每只注射0.2 ml。接种后,两种小鼠每隔一定时间随机各取一只小鼠处死,解剖取肺,观察成瘤情况,计数肺表面的瘤结节数,测量瘤结节大小。以出现瘤结节开始计时,记录小鼠荷瘤时间。形成稳定的肿瘤模型后,制作肿瘤组织切片,HE染色进行病理学观察分析。结果 B16细胞尾静脉接种C57BL/6小鼠和KM小鼠,均能形成肺转移模型,但两种小鼠成瘤情况差异较大。KM小鼠的荷瘤时间比C57BL/6小鼠荷瘤时间长。HE染色结果显示黑色素瘤B16细胞在两种小鼠的肺组织中均形成巢团状的转移瘤,且两种模型肺转移瘤均多分布在支气管周围。结论通过对C57BL/6小鼠和KM小鼠两种黑色素瘤B16细胞肺转移小鼠模型的成瘤特点的分析比较,可以看出KM小鼠更适合用于研究新的肺肿瘤治疗药物,为研究黑色素瘤的发生发展提供依据。

ZIKA病毒E蛋白膜外区(E80)的表达、纯化及鉴定

目的构建ZIKA病毒E蛋白膜外区(E80)的原核表达质粒,对重组蛋白E80进行表达、纯化和鉴定。方法以重组质粒pCMV-S-ZIKA_ME为模板,利用PCR扩增E80基因片段并将其插入原核表达载体pET-28a,构建重组质粒pET-28a-ZIKA-E80,转入大肠埃希菌BL21(DE3)感受态细胞,经IPTG诱导表达,采用Ni+柱亲和层析法纯化蛋白,Western印迹检测蛋白特异性。结果重组质粒pET-28a-ZIKA-E80经双酶切验证构建正确,且测序结果与原序列一致。E80成功的以包涵体的形式表达,大小为45 kD且与预期一致。亲和层析纯化后纯度达到95%以上,能被ZIKA病毒E蛋白抗体特异性识别。结论成功构建了能高效表达E80的基因工程菌,纯化后的目的蛋白纯度高、特异性好,为ZIKA病毒疫苗和E蛋白的结构与功能的研究奠定了基础。