LHCGR胞外结构域蛋白的生信分析、原核表达及纯化

目的为获得小鼠LHCGR胞外结构域蛋白(LHCGR-1),分析其结构及理化性质,为今后研究该蛋白功能及筛选与之相互作用的小分子化合物奠定基础。方法根据NCBI中小鼠LHCGR氨基酸序列合成目的基因Lhcgr-1,经生物信息学分析后,将该基因插入至表达载体pET-28a(+),并转化至BL21(DE3)感受态细胞中;经IPTG诱导,表达重组蛋白pET-28a-LHCGR-1,利用SDS-PAGE和Western Blot进行鉴定,之后对该蛋白进行纯化,并通过分子对接技术预测该蛋白与LH、CG的相互作用。结果预测LHCGR-1蛋白分子量为40749.08,由367个氨基酸组成,等电点理论值为5.47;氨基酸序列中有29个丝氨酸位点、10个苏氨酸位点和5个酪氨酸位点;成功构建了表达载体pET-28a-LHCGR-1并获得纯化的目的蛋白;分子对接结果表明目的蛋白可以与LH、CG通过多种相互作用,形成稳定的复合物,有利于其发挥原有的生物学功能。结论成功构建了小鼠胞外结构域蛋白LHCGR-1在大肠杆菌内的原核表达体系并获得了纯化蛋白,分子对接预测该蛋白具有生物学功能,提示该蛋白可以用于后续研究。

蛋白质纯化分析仪关键参数计量方法研究

随着我国生物医药产业快速发展,蛋白质药物相关产业对大众医疗健康具有重要意义,其技术作为蛋白质组学的关键技术,广泛应用于生命科学研究和生物制药产业中。蛋白质纯化分析仪自动化程度较高,已基本完全替代传统的蛋白质纯化柱的模式。本文系统分析了蛋白质纯化分析仪的关键计量参数,并针对各项参数建立了校准方法,为蛋白质分析仪校准提供了技术依据和质量控制方法,为国家校准规范制定奠定基础。

H5N1亚型禽流感病毒HA蛋白在水稻胚乳中的表达及其纯化

为制备H5N1亚型禽流感病毒HA蛋白并评估其免疫原性,利用水稻表达系统表达H5N1亚型禽流感病毒重组HA蛋白。首先构建了重组植物表达载体pCAMBIA1300-HA,该载体具有GT13特有启动子、信号肽SP和终止子,有利于外源基因在水稻中表达。之后将重组质粒pCAMBIA1300-HA通过电转化法导入根癌农杆菌EHA105中,筛选出阳性菌落并侵染水稻愈伤组织。经过暗培养、潮霉素筛选、分化、生根、成苗,采用CTAB法提取水稻叶片DNA,PCR鉴定结果显示,HA基因已插入到水稻基因组中,重组HA基因大小为4660 bp。将阳性植株移植到大田中,4个月后收获水稻种子,提取水稻胚乳蛋白,Western blot鉴定结果表明,HA蛋白在水稻胚乳中成功表达。重组HA蛋白通过Q阴离子层析、疏水层析和凝胶过滤层析三步分离纯化,其纯度达到90%以上。最后将纯化后的重组HA蛋白与ISA 50V佐剂混合并乳化制成疫苗,免疫小鼠,小鼠血清具有较高的特异性抗体水平,表明重组HA蛋白免疫原性较好。综上,成功构建了H5N1亚型禽流感病毒HA重组蛋白的水稻表达系统,并分离纯化获得了高纯度和免疫原性良好的重组HA蛋白。

内含肽介导的新型蛋白质纯化技术

内含肽(intein)的自切割功能在蛋白质工程领域有着广泛的应用,尤其是在蛋白质纯化方面,将内含肽与亲和纯化技术联合应用,使得传统的亲和纯化方式有了重大的突破。近年来,随着内含肽的研究不断深入,一批内含肽介导的新型蛋白质纯化技术不断出现。新技术依靠内含肽的自切割功能去除亲和标签,避免了传统工艺中因外加蛋白酶而带来的诸多麻烦;新的聚合材料的引入又成功地避开了亲和树脂柱的使用,不仅优化了工艺,也大大降低了纯化的成本,为在工业化大生产中的应用奠定了基础。

计算机模拟蛋白质纯化实验

将计算机辅助教学手段（即ＣＡＩ）用于高等学校的教学工作，近年来已取得了很大发展，这是高校教学改革的重要方向。而将ＣＡＩ用于实验教学，模拟动态的实验过程，则难度相对较大，目前成熟的实用软件还不多见。在生物化学大实验中使用计算机模拟纯化生物大分子的实验软...

致病疫霉NLP家族基因PiNLP30的克隆、原核表达及蛋白质纯化

为了制备致病疫霉NLP家族中PiNLP30蛋白的多克隆抗体,根据GenBank中PiNLP30的cDNA序列及原核表达载体pET28b中的多克隆位点设计引物,对PiNLP30基因进行RT-PCR扩增和重组质粒pET28b-PiNLP30的构建,将重组质粒在大肠杆菌BL21(DE3)表达体系中进行诱导表达,通过SDS-PAGE检测蛋白质表达,并利用镍琼脂糖亲和层析进行蛋白质纯化。克隆和序列分析显示,该基因cDNA全长714bp,编码237个氨基酸。该基因编码蛋白质是一个主要由不规则卷曲组成的亲水蛋白,含有一段19个氨基酸的信号肽序列。预测蛋白质分子量为26.6kD,等电点5.49。经PCR、酶切及测序验证,成功构建了原核表达载体pET28b-PiNLP30,使用0.6mmol/L IPTG于37℃下诱导6h后蛋白质大量表达,表达的蛋白质主要以包涵体形式存在。经镍琼脂糖亲和层析进行纯化,获得了纯化的PiNLP30蛋白,其质量浓度约为0.3mg/mL。

SARS-CoV-2主蛋白酶的表达、纯化和一种新型晶体结构的研究

新型冠状病毒SARS-CoV-2的主蛋白酶(Main Protease, Mpro),也称为3-糜蛋白酶样蛋白酶(3CLpro),在病毒复制的过程中发挥核心作用。Mpro的结构和功能在β-冠状病毒中相对保守,在人体内没有同源蛋白,因此是抗病毒药物开发的关键靶点。本研究完成了SARS-CoV-2 Mpro的原核表达与纯化,获得具有高纯度和高均一性的蛋白质样品。利用气相扩散坐滴法开展了Mpro的结晶筛选,获得单晶体后将其浸泡在由谷胱甘肽包裹的金团簇纳米材料溶液中,成功解析了仅有第156位半胱氨酸结合一个金离子的一个新型X射线衍射晶体结构。结构分析发现,Mpro蛋白的Cys156结合金离子后Asp153~Cys156区域的构象发生了~0.6 Å的偏移,推测该构象变化进一步通过变构效应抑制Mpro的生物功能,为新冠病毒的纳米型抑制剂的研发提供了新的信息。

枸杞LbSPL6重组蛋白的纯化和复性

SPL(Squamosa promoter binding protein-like,SPL)是植物特有的转录因子,在植物花和果实的生长发育、次生代谢、调控植物适应性等过程中起着重要作用。SPL蛋白中含有高度保守的SBP功能结构域,通过特异性结合基因的启动子元件,调控相关基因的表达。对已获得的枸杞pET28a-LbSPL6融合蛋白进行诱导表达条件的优化,并对形成的包涵体蛋白进行纯化和复性。结果表明:诱导温度37℃、c(IPTG)=1 mmol/L诱导4 h后,LbSPL6蛋白的表达量最高;原核表达的LbSPL6蛋白,在各种诱导条件下的存在形式都为包涵体;通过超声破碎回收包涵体,并将沉淀在变性缓冲液中进行溶解复性,利用Ni-NTA柱亲和层析纯化蛋白,从而获得有活性的重组LbSPL6融合蛋白。蛋白免疫检测结果进一步证实纯化后的蛋白为LbSPL6重组蛋白。试验纯化得到的重组LbSPL6蛋白为进一步深入研究枸杞LbSPL6蛋白的功能奠定了基础。

超滤技术在蛋白质分离纯化中的应用研究

超滤技术是一种相对比较实用的膜分离的相关技术,并且在生物工业的制药领域中对于去除发酵液汇总的内毒素十分有效,能够高效的进行有关蛋白质溶液的浓缩、脱醇以及脱盐工序。本文在分别介绍超滤技术以及蛋白质分离纯化研究过程的前提下,深入的分析探究了超滤技术在蛋白质分离纯化中的具体应用。

聚合高分子电解质分离纯化蛋白质

聚合高分子电解质含有大量阳离子或阴离子,通过静电作用结合带相反电荷的蛋白质,生成聚合高分子电解质-蛋白质复合物,电解质-蛋白质复合物通过桥连作用或疏水作用形成沉淀颗粒;聚合高分子电解质的选择性沉淀作用受电解质的分子量、添加剂量、溶液离子强度和pH的影响。用高分子电解质从大规模的低浓度溶液中选择性地沉淀目的蛋白质,为生物工程的下游处理开辟了一条新途径。

“干实验”研究——在微机上模拟蛋白质纯化实验

在微机上模拟蛋白质纯化实验又称“干实验”，它是通过模拟软件完成的。文章论述了该教学软件开发的思路及过程，介绍了教学软件的教学效果、使用情况和学生的评价。最后提出了软件进一步升级和后续开发的构想。

三种甘蔗叶片蛋白质分离纯化方法比较及双向电泳体系优化

为了优化适用于甘蔗叶片蛋白质的分离纯化方法与双向凝胶电泳体系,比较了3种蛋白质分离纯化方法对甘蔗叶片蛋白质的SDS-PAGE电泳图谱、蛋白质提取率以及双向凝胶电泳的影响,同时优化了双向电泳条件。结果显示,SDS提取法的SDS-PAGE电泳图谱中条带较少,蛋白质沉淀杂质多,效果差;三氯乙酸/丙酮沉淀法蛋白质沉淀得率高,但沉淀复溶性差,蛋白质溶液浓度低,难于满足双向电泳大胶的高上样量要求;酚抽提法蛋白质沉淀得率虽低,但沉淀纯度高、复溶性好,蛋白质溶液浓度高,是适合双向电泳分离纯化甘蔗叶片蛋白质的理想方法。酚抽提法蛋白质双向凝胶电泳合适的胶条p H范围为4~7,17 cm大胶合适的上样量为800μg,平均可分离出954个蛋白点。

反胶束用于蛋白质纯化和生物转化的研究进展

反胶束是表面活性剂分子在非极性有机溶剂中自发形成的具有热力学稳定性的纳米级聚集体,其内部可溶解水和其他亲水性分子,包括多种生物活性物质,在生物技术领域应用广泛。综述了反胶束中蛋白质纯化和生物转化的研究进展,对存在的问题进行了评述,并对其应用前景作了展望。

人类PIF1蛋白质N-末端多肽的表达纯化和生物学活性研究

解螺旋酶参与几乎体内所有的DNA代谢，具有重要的生理功能。为了从分子水平阐述人类PIF1解螺旋酶的生理功能，我们以HeLa细胞的cDNA文库为模版，PCR扩增得到PIF1基因5’端含有1～534核苷酸的cDNA序列一PIFAC。在PIF△C的5’端引入六组氨酸标签后插入pET15b表达载体，得到重组质粒pET15-PIF△C。以此重组质粒转化Rosetta TM2（DE3）感受态细胞，使PIFAC蛋白质在大肠杆菌中得到表达。在4℃通过快速液相色谱纯化系统，通过一系列色谱层析柱纯化了PIFAC蛋白质。以纯化的PIFAC蛋白质免疫家兔制备了抗血清，并检测了纯化的PIFAC的生物化学活性。结果显示不含解旋酶模序的人类PIF1蛋白质的N-末端，具有使单链DNA复性的特性。PIF1解螺旋酶具有解开DNA双链和使双链DNA复性这一矛盾的特性，暗示了人类PIF1解螺旋酶可能参与损伤DNA的修复，包括断裂的双链DNA的修复。

“吸附功能分离膜及其在蛋白质纯化中应用研究”项目通过天津市科委验收

由我校中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室副主任张玉忠教授主持完成的天津市应用基础研究计划重点项目“吸附功能分离膜及其在蛋白质纯化中应用研究”，于2007年12月29日通过了由天津市科委组织的专家验收．

参与碱基切除修复的AP内切酶1的克隆和蛋白质纯化

碱基切除修复途径是去除氧化和甲基化碱基的最主要途径。在碱基切除修复过程中,多个蛋白质,诸如DNA糖基酶、APE1内切酶、DNA聚合酶beta和DNA连接酶在体内的精密调节下高度协调地作用,从而切除受损碱基,使DNA恢复正常序列。碱基切除修复对维持基因组的稳定及抑制肿瘤发生等生理过程有重要作用。为了进一步从分子水平阐明APE1的作用机制,我们从HeLa细胞的cDNA文库中克隆得到APE1基因,使APE1在大肠杆菌中得到表达,并用蛋白质纯化的快速液相层析法经过一系列层析柱纯化了重组APE1蛋白质,APE1的生物化学功能研究正在进行中。

基于磁性微球的固定化金属亲和载体及其在蛋白质/多肽纯化中的应用

采用模板法制备的单分散磁性硅胶微球,经过表面修饰偶联上亚氨基二乙酸(IDA),与过渡金属离子Cu2+螯合,制成一种新型的磁性固定化金属亲和纯化载体。用牛血清白蛋白(BSA)作为模型进行磁性固定化金属亲和吸附蛋白的研究,结果表明,BSA在磁性亲和载体上的吸附可用Langmuir吸附方程描述,对BSA的饱和吸附量为90mg/g。将磁性亲和载体用于带有组氨酸标签的镇痛抗肿瘤多肽(analgesic-antitumorpeptide,AGAP)纯化,在未经过滤的细胞裂解液中可以将AGAP一步纯化,非特异性吸附低,操作简便,完全适用于含有组氨酸标记的重组多肽或蛋白的分离纯化。

《蛋白质纯化技术》理论与实验课程教学探索

《蛋白质纯化技术》课程是大学生物学科教学中的一门较为特殊的课程,是生物学的下游技术集成,也是多学科的交叉。论文针对《蛋白质纯化技术》课程,进行了课程教学的探索与改革,构建了贴近领域前沿的开放性教学模式,由教师引导学生自主选择浸入,进行对等式的教学,帮助学生完成差异性的特色鲜明的实验自主设计。

高效液相色谱在多肽、蛋白质分离纯化中的应用

高效液相色谱(HPLC)具有分析速度快、分离效能高,检测灵敏度高,样品适用范围广等优点,因此在药学研究和生物医学测定中,都得到了广泛的应用。HPLC法分离、纯化和鉴定多肽和蛋白质类物质是一门新技术。

蛋白质纯化虚拟仿真课程的教学设计

目的蛋白质纯化是医学与生物学实验教学课程中的一个重要内容,本文通过设计新的蛋白质纯化虚拟仿真教学内容,开发虚拟仿真教学系统,希望学生能够更有效率地掌握蛋白质纯化技术的要点,提升教学质量。方法利用3D虚拟仿真技术,构建虚拟仿真实验室。结合线下教学经验,确定虚拟仿真教学中需要体现的教学内容、教学重点、核心仪器的特色、评分指标、考核方式、操作体验等。结果本文基于3D虚拟仿真技术构建了蛋白质纯化虚拟仿真实验室,和传统教学相比,虚拟仿真教学可以提高教学效率,节省教学成本和场地占用;教学设计和虚拟仿真教学系统融合了教学、练习和考核模块,根据以往的教学经验优化了评分体系,保证学生更加有效、严谨地掌握技术细节;涵盖了全新的教学内容——荧光检测联用的分子排阻层析,添加了蛋白质层析的常用案例,保证了内容的新颖与实用;完全再现了现实实验室中仪器设备的搭建模式,实现虚拟学习与实际操作的无缝衔接。结论蛋白质纯化虚拟仿真教学系统由虚及实,由点及面,把控细节,保证学生动手能力和探索能力的提高,学以致用,并且拥有传统教学模式不可比拟的优势。