铁蛋白Ferritin原核表达和纯化及纳米颗粒胞外自组装

旨在使用原核表达系统表达幽门螺杆菌铁蛋白Ferritin,获得具有天然纳米结构的铁蛋白纳米颗粒,从而通过表面修饰等方法应用于疾病治疗和抗原呈递等研究。将铁蛋白氨基酸序列按照大肠杆菌常用密码子进行优化,合成重组铁蛋白基因并克隆至原核表达载体。使用镍柱进行亲和层析纯化重组蛋白,并在透析复性后利用透射电子显微镜对体外自组装纳米颗粒进行鉴定。结果显示,本研究成功构建了pET-32a-Ferritin原核表达载体,并使用IPTG进行诱导表达获得His-Ferritin重组铁蛋白,且主要以包涵体形式存在。通过镍柱进行亲和层析纯化获得纯度为96%的重组蛋白,使用脱盐柱将重组蛋白梯度透析至2mol·L-1尿素缓冲液中进行复性后,使用电子显微镜观察胞外自组装重组蛋白为粒径在12~20nm的均一的纳米结构,与天然铁蛋白纳米粒子类似。本研究成功建立了Ferritin蛋白原核表达体系,通过诱导表达、亲和层析纯化及复性获得了具有天然纳米结构的铁蛋白纳米颗粒,为其在生物医药领域的应用奠定基础。

重组人重链铁蛋白纳米粒的构建、表达及鉴定

目的通过原核表达人重链铁蛋白基因(recombinant human H-chain ferritin,rHF),为新型纳米疫苗的研制提供新方法和手段。方法将人源性铁蛋白氨基酸序列按照大肠杆菌常用密码子进行优化,合成重组人重链铁蛋白(rHF)基因并克隆至原核表达载体pET-32a。通过双酶切、测序鉴定阳性重组质粒,将阳性质粒转入感受态细胞BL21(DE3),再经过异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达。通过镍柱纯化重组蛋白。结果成功构建并表达纯化重组蛋白,经SDS-PAGE和Western blot鉴定蛋白产物,利用电子透射显微镜观察重组蛋白构型。重组铁蛋白以可溶性形式存在于蛋白上清,并具有生物学活性。且能够胞外自组装成具有12-20nm狭窄尺寸分布的纳米笼结构。结论采用大肠埃希菌表达系统可表达可溶性rHF蛋白并具有纳米粒结构,为新型纳米疫苗的研制以及疾病诊治提供了理论基础。