利用双启动子质粒在毕赤酵母中高效表达人FGF1

基于p PIC9K构建了同时含有AOX1和FLD1的双启动子质粒,并成功转入毕赤酵母GS115中,建立了一个新型的全长人活性FGF1表达系统。测序结果和SDS-PAGE显示质粒构建成功,两种启动子可同时被甲醇诱导。液质联用分析表明,目的蛋白的氨基酸组成与人源性FGF1基本一致,且在生物活性测定中表现出良好的生物相容性。经过大规模发酵与凝胶过滤层析,重组FGF1蛋白的产量为197 mg/L,约为当前报道的最高表达水平的两倍,且纯度达到97%。

低温菌启动子探针质粒的构建

为了在宿主菌Acinetobacter sp.DWC6中构建低温菌蛋白表达载体,以pBR322质粒为基础,去除质粒上β-内酰胺酶基因的启动子片段,取而代之为来源于质粒pJRD215的卡那霉素抗性基因片段,并在pBR322中插入Acinetobacter菌属特异性ori的DNA片段,构建了能在Acinetobacter sp.DWC6和E.coli中正常复制的启动子探针质粒pBAP1。通过在质粒pBAP1中的β-内酰胺酶基因上游随机导入Acinetobacter sp.DWC6基因组片段,通过检测宿主细胞的氨苄青霉素抗性和β-内酰胺酶活性,来筛选强启动子片段,并分析了启动子探针质粒载体的功能及启动子的强度。

猪NLRC5基因启动子克隆及生物信息学分析

为了构建猪NLR家族含CARD结构域5(NOD-like receptor family caspase recruitment domain family domain-containing 5,NLRC5)基因启动子双荧光素酶报告质粒,确认其活性,进而探索其转录调控机制,试验采用PCR方法从猪睾丸细胞(swine testicular cell,ST细胞)中扩增出猪NLRC5基因启动子,将其与pGL3-Basic载体连接,测序正确后将猪NLRC5基因启动子双荧光素酶报告质粒转染至ST细胞中,通过双荧光素酶报告检测试剂盒检测荧光素酶的表达活性,并使用生物信息学软件预测该基因启动子区域的CpG岛、调控元件及转录因子结合位点。结果表明:试验成功构建猪NLRC5基因启动子双荧光素酶报告质粒,该质粒的相对荧光素酶活性极显著高于pGL3-Basic载体(P<0.01)。NLRC5基因启动子区域中存在2个CpG岛,TATA box、CCAAT box和GC box等多种调控元件,以及IRF1、IRF3、STAT1、STAT3、STAT4和NF-κB转录因子结合位点。说明猪NLRC5基因的表达可能受甲基化的影响,同时也可能受顺式作用元件以及干扰素和NF-κB相关转录因子的调控。

TFF1基因启动子双荧光素酶报告基因载体的构建及活性鉴定

目的:构建含有野生型或突变型人三叶因子1(Trefoil factor1,TFF1)基因启动子双荧光素酶报告基因重组质粒,并研究雌激素对上述启动子转录活性的影响。方法:设计人野生型和突变型TFF1基因启动子的引物,扩增回收片段,将其克隆到含有荧光素酶报告基因的载体pGL3-Basic中构建重组质粒,经双酶切和测序鉴定后转染胆囊癌GBC-SD细胞,24 h后采用双荧光素酶报告基因检测系统检测荧光素酶的表达活性。结果:成功构建了野生型pGL3-TFF1质粒和雌激素应答元件(Estrogen response elements,ERE)位点突变的pGL3-TFF1-ERE突变质粒,激活蛋白1(Activating protein-1,AP-1)位点突变的pGL3-TFF1-AP-1突变质粒以及pGL3-TFF1-ERE+AP-1双突变质粒。经双荧光素酶报告基因检测分析,pGL3-TFF1质粒和pGL3-TFF1-ERE突变质粒均具有基础转录活性,与对照组比较(P<0.001)。雌激素能进一步增强野生型TFF1启动子质粒和pGL3-TFF1-ERE突变质粒的启动子转录活性(P<0.01),而对pGL3-TFF1-AP-1突变质粒以及pGL3-TFF1-ERE+AP-1双突变质粒的活性无影响(P>0.05)。结论:本研究成功构建了野生型以及突变型TFF1启动子质粒,发现非经典雌激素受体结合部位——激活蛋白1(AP-1)位点对雌激素诱导的TFF1启动子转录活性增强发挥决定性作用。

氧化葡萄糖酸杆菌启动子的筛选及鉴定

利用缺乏启动子的绿色荧光蛋白TFP作为报告基因,与广宿主型质粒pBBR1MCS-5相结合,构建了可在氧化葡萄糖酸杆菌中稳定存在的探针质粒pBBR1MCS5-TFP。利用构建的启动子探针质粒从氧化葡萄糖酸杆菌中分离到多个具有启动子功能的DNA片段——G12、G65、G69和G78,序列测定结果显示G12片段上具有典型的细菌启动子保守序列(-35和-10区)和核糖体结合位点(RBS),将其命名为Lhp启动子。鉴定Lhp在氧化葡萄糖酸杆菌中的启动活性,结果显示该启动子能有效启动异源基因绿色荧光蛋白以及NADH脱氢酶Ⅱ基因的表达。

大肠杆菌yigP基因启动子的定位

在已知大肠杆菌yigP基因的最小功能片段为yigP-P4P2基础上,将该片段装载于无外源启动子的载体质粒上,通过功能回补yigP基因缺陷株JDP14,发现其可以代替温敏质粒,保证大肠杆菌正常生长,推断其包含完整转录单元。RT-PCR结果显示该片段内部有转录产物,即yigP-P4P2片段具有转录独立性。将不同长度的yigP-P4P2亚片段克隆到启动子探针质粒pSP-Z上,通过对重组菌进行蓝白斑筛选及β-半乳糖苷酶活性测定,结果显示pP40V3-Z/JM83和pP40V4-Z/JM83可观测到蓝色菌斑,并检测到较弱的β-半乳糖苷酶活性,由此表明大肠杆菌yigP基因启动子位于该片段上游,下游边界位于引物V4区域内。

一个硫化叶菌病毒启动子的分离与鉴定

几乎所有古菌病毒基因组中无RNA聚合酶(RNA polymerase,RNAP)等组成基本转录装置的同源蛋白编码序列,而且启动子活性对病毒感染过程中病毒基因的转录上可能具有重要的影响.为进一步揭示古菌病毒基因启动子的序列结构特点和活性之间的关系,首先基于硫化叶菌质粒pSeSD,将β-半乳糖苷酶编码基因lacS克隆到阿拉伯糖启动子araS下游多克隆位点,构建重组表达载体pSeSD-lacS.将pSeSD-lacS转化冰岛硫化叶菌(Sulfolobus islandicus)E233S菌株后的功能分析结果表明,lacS基因成功表达.在此基础上,利用硫化叶菌病毒STSV2衣壳蛋白编码基因ORF37上游500bp的潜在启动子片段P37替换pSeSD-lacS中的araS启动子,构建出新的重组表达质粒pSeSD-P37-lacS,进一步将pSeSD-P37-lacS转化E233S菌株进行启动子活性分析.β-半乳糖苷酶酶活结果显示,诱导后araS启动子酶活为14 345.7±422.3 mU,P37酶活为13 723.1±370.9 mU,表明P37片段具有启动子功能,而且活性与araS启动子相当.序列分析也显示,P37具有与硫化叶菌基因启动子类似的基础序列元件initiator、TATA-box及BRE等.本研究表明pSeSD-lacS可作为一个硫化叶菌病毒基因启动子筛选载体,而且高活性的基因启动子可能在STSV2病毒生命过程具有重要的作用.(图4表1参27)

一个假单胞菌MY1402基因启动子的分离与鉴定

利用构建的启动子探针载体pUE,以大肠杆菌(Escherichia coli)DH5α作为宿主菌,从耐低温假单胞菌(Pseudomonas sp.)菌株MY1402分离基因启动子片段,获得7个具有不同大小的启动子功能片段的重组子,命名为pUE1～pUE7.将其中具有p1片段的重组子PUE1导入假单胞菌MY1402中进行卡那霉素耐受浓度分析,结果显示阳性转化子MY1402/pUE1的最高耐受浓度为250 mg/L,而且在相同抗生素浓度下培养温度从28℃降到15℃并不影响转化子MY1402/pUE1的生长,表明pUE1中的插入片段p1具有低温启动子的活性.将所预测的p1核心序列p1a通过化学合成并连接到探针载体pUE上,构建出重组质粒pUE1a并转化MY4102中进行功能分析.结果显示,28℃条件下p1a片段仍保持相同强度的启动子活性,但15℃条件下活性下降明显,卡那霉素质量浓度高于100 mg/L基本没活性,表明p1a两端序列可能与p1低温转录启动活性有关.