热纤梭菌Cthe_2401蛋白功能预测及在大肠杆菌中的克隆表达与纯化

目的利用生信手段预测Cthe_2401蛋白的特性与功能,并在大肠杆菌中进行体外克隆、表达与纯化。方法利用国家生物技术信息中心数据库(NCBI)、蛋白保守结构域数据库(CDD)分析Cthe_2401蛋白的序列和进化特征,采用SWISS-MODEL在线软件进行同源建模并预测该蛋白的结构与功能;利用聚合酶链式反应(PCR)扩增Cthe_2401基因,并与pET28a载体链接构建pET28a-Cthe_2401表达质粒,转化大肠杆菌后利用异丙基硫代半乳糖(IPTG)诱导Cthe_2401蛋白表达;利用50%硫酸铵沉淀、Ni-NTA柱以及SephadexG75葡聚糖凝胶柱纯化Cthe_2401蛋白。结果生物信息学预测表明,Cthe_2401蛋白属于Veg蛋白家族,可能与生物膜的发生和孢子形成有关;Cthe_2401蛋白成功在大肠杆菌克隆与表达,体外纯化获得约10 ku大小的蛋白条带,与预期结果一致。结论成功预测Cthe_2401蛋白的功能,成功获得Cthe_2401蛋白在大肠杆菌中的克隆、表达与纯化。

重组人源胰岛素原C肽在大肠杆菌中的克隆、表达与纯化(英文)

目的:构建一种新型表达载体(pEDCC),表达并纯化得到人源胰岛素原C肽。方法:将编码截短的门冬酰胺酶突变体(ansB-C),天然C肽,人IgG1铰链区(hinge),额外的酸敏感二肽(DP)以及富含碱性氨基酸的8肽(KRKRKKSR)的核苷酸序列依次分别插入pET28a载体中,构建表达载体pEDCC。在乳糖的诱导下,融合蛋白ansB-C-hinge-DPKRKRKKSRNGS-GR-C-peptide以包涵体形式高效表达。融合蛋白经洗涤和乙醇分级沉淀纯化后,通过酸水解将PKRKRKKSRNGSGR-C-peptide释放出来。C肽N端14肽用胰蛋白酶切割,通过DE52柱与C-peptide分离。结果:构建的表达载体pEDCC序列正确,融合蛋白经分离纯化得到了高纯度的重组人源胰岛素原C肽。结论:以截短的门冬酰胺酶作为融合伙伴,并以富含碱性氨基酸的8肽调节等电点是一种生产重组人源胰岛素原C肽的有效方法。

鱼腥藻PCC 7120中all3556蛋白的表达与纯化

琥珀酸半醛脱氢酶在生物体中发挥重要的生理功能。通过BLAST序列分析,发现鱼腥藻PCC 7120中all3556基因编码琥珀酸半醛脱氢酶。实验通过常规PCR从鱼腥藻PCC 7120基因组中克隆了all3556基因,将该基因构建到p ET-28a载体上并在大肠杆菌BL21(DE3)菌体中表达。经过SDS-PAGE电泳,结果表明:all3556蛋白可以在该表达体系中高效可溶性表达。利用镍亲和层析纯化方法得到了纯度大于95%的all3556蛋白,蛋白收率约为27 mg/g菌体。研究为进一步阐明all3556蛋白的催化功能及机制奠定了重要基础。

TAT-HBX-EGFP蛋白的表达与纯化

目的构建TAT-HBx-EGFP质粒,转化大肠埃希菌BL21,进行蛋白的表达、鉴定及纯化。方法 PCR扩增目的基因HBx,进行EcolR1单酶切,与经EcolR1单酶切的TAT-EGFP质粒进行连接,转化大肠埃希菌BL21,利用IPTG对其进行诱导。应用West-ern blot方法鉴定表达的融合蛋白,采用Ni2+-金属螯合亲和层析柱法对融合蛋白进行纯化。结果得到构建好的TAT-HBx-EGFP质粒及纯化的目的融合蛋白TAT-HBX-EGFP。结论通过对TAT-HBx-EGFP质粒的构建和TAT-HBX-EGFP蛋白的表达与纯化,为进一步研究HBX蛋白的致肝癌作用奠定了实验基础。

幽门螺杆菌HspA亚基的表达与纯化

目的:利用原核表达载体高效表达幽门螺杆菌热休克蛋白A(HspA),并进行纯化. 方法:PCR扩增hspA基因,将其克隆至原核表达载体pET22b,pQE-60,pGEX-4T-2中,转化大肠杆菌,经IPTG诱导后,SDS—PAGE分析表达.利用镍离子亲和层析对表达产物进行纯化.免疫印迹检测蛋白的抗原性. 结果:PCR扩增得到hspA基因,在载体pQE-60中以HspA和HspA-His6两种形式得到表达,表达量高达菌体总蛋白的40%以上.经镍离子亲和层析后,纯化率分别为88.63%和86.32%,但HspA—His6在纯化过程中发生降解.免疫印迹实验表明,HspA和HspA-His6都有很好的抗原性. 结论:实现了HspA蛋白的高效表达和纯化,为幽门螺杆菌HspA亚单位疫苗的免疫实验奠定基础.

猪肌生成抑制素基因成熟蛋白编码序列的表达与纯化

猪肌生成抑制素基因myostatin(MSTN)的cDNA去除信号肽后对成熟蛋白编码序列PCR扩增出1.2kb片段,将该片段与pMD18-T载体连接,转化JM109受体菌细胞,筛选阳性克隆测序分析,结果表明与设计序列完全一致。将该克隆载体的质粒DNA用带有BamHI和SalI内切酶识别序列的另一对引物进行PCR扩增,将回收的1 2kbPCR目的片段定向克隆到pET28a(+)表达载体上,成功地构建了猪肌生成抑制素成熟蛋白编码的原核表达载体。对成功构建表达载体阳性克隆在LB液体培养基中用IPTG诱导表达,SDS-PAGE凝胶电泳显示,重组菌表达的MSTN蛋白是以包涵体的形式表达的;SDS-PAGE凝胶经薄层扫描仪扫描分析,表达的MSTN包涵体蛋白占菌体不溶性蛋白含量的27 9%,表达的MSTN分子量为41451 3D.因为所构建的表达载体中含六聚组氨酸标签,则用His-trap亲和柱进行纯化后,纯度可达92 5%.该试验为获得较好的猪肌生成抑制素基因抗原、制备抗体打下了良好的基础。

根癌土壤杆菌SCUEC1菌株尼古丁降解代谢中agnH基因的克隆表达与纯化

对从湖北省襄阳市烟草种植土壤中分离筛选得到的尼古丁降解菌根癌土壤杆菌SCUEC1菌株中agnH基因进行克隆表达,并对AgnH蛋白的表达和纯化条件进行优化,为解析agnH基因的功能和揭示根癌土壤杆菌SCUEC1菌株尼古丁降解的分子机制提供理论依据。通过PCR扩增获得agnH全长基因(585bp),构建重组质粒pET28a(+)-agnH,转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株进行异源表达,研究不同IPTG浓度、诱导温度和诱导时间对重组质粒pET28a(+)-agnH诱导表达的影响,用不同浓度的咪唑洗脱液洗脱重组蛋白,采用SDS-PAGE检测重组蛋白。结果表明:在IPTG浓度为0.4mmol/L、诱导温度为25℃且诱导时间为25h条件下,AgnH蛋白表达量较高;在250mmol/L的咪唑洗脱液洗脱下,得到浓度较高的AgnH蛋白。

大劣按蚊卵黄蛋白原基因cDNA全长序列扩增及功能域蛋白的表达与纯化研究

目的对大劣按蚊卵黄蛋白原(Anopheles dirus vitellogenin, AdVg)基因cDNA的全长序列进行扩增和分析,并对其功能域蛋白进行表达与纯化。方法基于前期克隆的AdVg基因cDNA片段,利用RACE PCR技术,扩增AdVg基因的5′末端及3′末端序列。用Vector NTI软件将测序得到的AdVg cDNA片段、5′末端序列、3′末端序列进行校正,拼接得到完整的AdVg cDNA全长序列。对AdVg全长序列进行功能域预测。利用pet28a(+)构建重组质粒进行AdVg功能域蛋白的表达与纯化。结果成功获得AdVg基因全长cDNA序列,包括117 bp的5′UTR序列、192 bp的3′UTR序列和6 186 bp的ORF序列。AdVg蛋白主要包含Vit N、DUF1943及vWD 3个结构域。通过构建重组质粒,成功表达和纯化了AdVg Vit N功能域蛋白。结论成功克隆了大劣按蚊卵黄蛋白原基因的全长序列,并获得了重组蛋白。

D型产气荚膜梭菌ε毒素重组蛋白的表达与纯化

复苏实验室保存的产气荚膜梭菌ε-pET28a(DE3)菌株,经限制性内切酶EcoRⅠ,XhoⅠ双酶切鉴定后,诱导表达得到大量可溶性的ε重组毒素蛋白.对重组蛋白进行镍柱纯化,得到纯度高于95%的毒素蛋白,利用Western Blot和ELISA分析检测纯化后的毒素蛋白,显示该蛋白具有良好的特异性和免疫原性,为进一步研究单链抗体做铺垫.

埃兹蛋白(Ezrin)及其突变体的原核表达与纯化

Thr567位点磷酸化是ezrin活化的必需条件。利用定点突变引物将T567突变为A或D,通过PCR扩增出相应的基因片段,将其通过T4连接酶连接至含His标签的原核表达载体pET-20b(+),构建了原核重组质粒pET-20b(+)-Ez WT,pET-20b(+)-EzT567A和pET-20b(+)-EzT567D。转化表达宿主大肠杆菌Rosseta后,用异丙基-β-硫代半乳糖诱导重组蛋白的表达。重组蛋白经亲和镍柱纯化以后,应用western blot鉴定纯化的融合蛋白。Ezrin野生型及其组成型激活和显性负突变质粒的成功构建及其目的蛋白His-Ez WT,His-EzT576A和His-EzT576D的成功表达纯化,为更深入地研究ezrin生物学功能奠定基础。

海带核基因组编码CbbX蛋白的原核表达与纯化

为研究海带核基因组编码的nuc Cbb X蛋白的结构和功能,根据海带配子体核基因cbb X(Gen Bank登录号:NP_053838)设计含有酶切位点的引物,通过RT-PCR方法获得末端连接NdeⅠ、XhoⅠ酶切位点的完整ORF。序列保守性分析表明,预测的海带成熟nuc Cbb X蛋白序列含具有AAA+结构域、Walker-A和Walker-B ATP结合位点及ATP水解酶和Ru Bis Co活化酶活性相关位点。序列相似度分析表明,海带nuc Cbb X与其质体基因组编码的pt Cbb X和类球红细菌的Rs Cbb X蛋白氨基酸序列相似度均较低,分别为37.4%和36.8%,相比pt Cbb X与Rs Cbb X相似度较高为57.6%。以Rs Cbb X蛋白单体晶体结构模型为模板,预测获得的海带nuc Cbb X蛋白三级结构中N端为一个α/β子域含有5个α螺旋和5个β折叠,C端为α螺旋子域含有5个α螺旋。为进一步研究海带nuc Cbb X蛋白晶体结构,通过双酶切和连接反应成功构建p ET28a-cbb X原核表达载体,并转化至BL21感受态细胞,获得p ET28a-cbb X/BL21重组菌株。利用终浓度为1%的IPTG进行诱导后,重组蛋白主要以包涵体形式存在,分子量为50.2 k Da,较nuc Cbb X成熟蛋白(44.7 k Da)大。重组蛋白经变性、纯化和复性后用于蛋白结晶,初步获得海带nuc Cbb X蛋白晶体。

His-细胞外调节蛋白激酶8融合蛋白的表达与纯化

目的:对细胞外调节蛋白激酶(ERK)8进行表达、纯化及活性鉴定。方法:PCR扩增目的基因ERK8,进行Bam HⅠ和HindⅢ双酶切,与经Bam HⅠ和HindⅢ表达载体p ET-28a进行连接,转化大肠杆菌BL21,以不同浓度(0.2、0.4、0.8、1.0mmol/L)异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)和不同温度(15、20、25、37℃)对重组质粒进行诱导表达,并用Western blot技术鉴定表达的融合蛋白;用Ni2+金属螯合亲和层析柱法对融合蛋白进行纯化。结果:成功构建p ET-28a-ERK8重组质粒,并获得纯化的有活性的His-ERK8融合蛋白,且IPTG终浓度为0.2 mmol/L,温度37℃,时间5 h下,该融合蛋白的表达量最大。结论:通过对p ET-28a-ERK8的构建和ERK8蛋白表达与纯化,为进一步研究ERK8蛋白的结构和功能奠定实验基础。

人CD147胞内结构域蛋白的表达与纯化

目的构建人CD147胞内结构域(CD147 intracellular domain,CD147ICD)融合蛋白质粒,表达、提取、纯化CD147ICD蛋白并进行蛋白质互作分析。方法将CD147ICD的cDNA片段插入pET-32a(+)质粒载体后,转化大肠杆菌Origami B(DE3)感受态细胞,大量培养后用异丙基硫代-β-d-半乳糖苷诱导蛋白表达,超声破碎法裂解细胞,采用Ni-Sepharose FF预装柱纯化TrxA-His6-CD147ICD融合蛋白,经凝血酶酶切、超滤后获得CD147ICD蛋白。结果CD147ICD融合蛋白质粒经测序比对后表明构建成功;采用Ni-Sepharose FF预装柱纯化的TrxA-His6-CD147ICD融合蛋白纯度和浓度均较高,经凝血酶酶切、超滤后获得的CD147ICD蛋白纯度在95%以上,蛋白浓度为0.74 mg/mL。结论纯化出了高纯度的、具有生物学活性的CD147ICD蛋白,为CD147ICD互作分子的鉴定及结构解析奠定了基础。

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。

志贺氏杆菌分泌蛋白Dnak的表达纯化与多克隆抗体的制备及应用

目的表达轮状病毒感染的乳鼠体内志贺氏杆菌分泌蛋白Dnak(Hsp70),并制备Dnak多克隆抗体。方法以提取的志贺氏杆菌基因组为模板PCR扩增Dnak片段,与pET-24a(+)和PCDNA3.1分别连接构建原核表达质粒pET24a(+)-Dnak和真核表达质粒PCDNA3.1-Dnak;pET24a(+)-Dnak原核表达质粒转化至E.coli BL21(DE3)感受态细胞,IPTG诱导表达,经镍柱纯化Dnak蛋白。以纯化后的重组蛋白为免疫原免疫C57BL/6小鼠制备多克隆抗体,采用间接ELISA检测效价,Western Blot法检测灵敏度和特异性。利用制备的多克隆抗体在GST Pull-down实验中检测Dnak与轮状病毒非结构蛋白Nsp2的相互作用。真核表达质粒PCDNA3.1-Dnak转染至HEK293T细胞,以制备的DnaK多克隆抗体为一抗,Western blot法检测Dnak在细胞中的表达。利用MEGA11及Genedoc软件分析此志贺氏杆菌与志贺菌属其他细菌Dnak氨基酸序列同源性。结果重组质粒pET24a(+)-Dnak与PCDNA3.1-Dnak经测序比对包含与此志贺氏杆菌(Shigella:PRJNA804371)序列一致的基因,证明质粒构建成功。诱导表达的重组Dnak蛋白主要以可溶性形式存在,相对分子质量约为75 kDa,浓度可达0.62 mg/mL;Dnak鼠多克隆抗体可与重组Dnak蛋白发生特异性反应,效价为1∶32000,至少可以在1∶6000稀释度下检测到Dnak蛋白。GST Pull-down实验可以检测到Dnak与轮状病毒非结构蛋白Nsp2发生相互作用。转染PCDNA3.1-Dnak重组质粒的HEK293T细胞可以表达Dnak蛋白。经MEGA11和Genedoc软件比对PRJNA804371株与宋内志贺菌(Shigella sonnei)、痢疾志贺菌(Shigella dysenteriae)、鲍氏志贺菌(Shigella boydii)、福氏志贺菌(Shigella flexneri)Dnak氨基酸序列同源性较高。结论成功表达志贺氏杆菌Dnak蛋白,具有良好反应性与免疫原性;制备的鼠多克隆抗体效价及灵敏度较高可满足后续实验需要。

人源SOD1及其突变体的表达纯化及酶学性质

分析人源SOD1(hSOD1)、牦牛SOD1序列,定点突变得到hSOD1突变体Mt1SOD1(E25G、P29T、E101V、C112S)和Mt2SOD1(I18T、N20H、K31V、C112S),全合成经密码子优化的hSOD1、Mt1SOD1、Mt2SOD1、牦牛SOD1序列后,将其重组克隆到表达载体pET-28a(+)中,转化大肠杆菌BL21(DE3)获得重组菌。重组菌经1 mmol/L IPTG诱导,在含800μmol/L Cu^(2+)和20μmol/L Zn^(2+)的LB培养基中,25℃、180 r/min诱导培养16 h,4种SOD1均以可溶性形式高效表达,镍亲和层析可有效纯化重组SOD1。100 mL LB摇瓶培养获得的hSOD1活性为71094 U/mg,产率为4.57 mg。Mt1SOD1活性为128506 U/mg,产率为3.13 mg。Mt2SOD1活性为58700.1 U/mg,产率为5.47 mg。牦牛SOD1活性为42969.5 U/mg,产率为6.81 mg。对hSOD1、Mt1SOD1的酶学性质研究表明,在25℃~55℃,酶活力基本保持不变,75℃保温30 min,hSOD1相对酶活力保持在50%左右,Mt1SOD1保持30%酶活性。在pH 3.6~10.4条件下放置30 min,两种SOD1均能保持70%以上的酶活力。研究通过定点突变获得高活性高稳定性的hSOD1和Mt1SOD1,为SOD1在医疗、保健、化妆品等领域的应用奠定基础。

基因片段Myo5a原核表达、纯化及多克隆抗体制备

目的:制备了PGEX-4T-3/Myo5a原核表达载体,并表达与纯化融合蛋白,制备其多克隆抗体。方法:通过PCR扩增Myo5a末端一个基因小片段,Bam HⅠ和XhoⅠ双酶切后,连接到原核载体pGEX-4T-3,制备原核表达载体PGEX-4T-3/Myo5a。鉴定后,在BL21菌中诱导表达蛋白并对重组蛋白进行纯化,重组蛋白PGEX-4T-3/Myo5a采用聚丙烯酰胺凝胶电泳和免疫印迹进行鉴定。采用融合蛋白免疫家兔,制备其抗血清,测定抗血清效价和特异性。结果:经鉴定后原核表达载体PGEX-4T-3/Myo5a制备成功,表达的重组蛋白相对分子量约为30 kD。免疫家兔后抗血清滴度为1∶128 000,免疫印迹和间接免疫荧光证明其特异性。结论:实验成功制备了PGEX-4T-3/Myo5a原核表达载体,融合蛋白具备了较高的免疫反应性,并得到了其多克隆抗体,为进一步探讨Myo5a的生物学意义做了铺垫。

大肠杆菌植酸酶在毕赤酵母中的表达与纯化

为探讨植酸酶的结构与功能,研究了来源于大肠杆菌的植酸酶基因在酵母中的表达和纯化条件.将含有大肠杆菌植酸酶基因的毕赤酵母工程菌在不同甲醇浓度和不同诱导时间下培养,检测植酸酶的表达情况.结果表明:诱导培养基中一次性添加2.5%的甲醇,诱导96 h后,蛋白浓度达到1.36 mg mL-1,酶活力达到6 530 U mL-1;将在毕赤酵母中表达的植酸酶粗酶液经过硫酸铵盐析、Resource S柱和Superdex-75三步纯化,得到单峰纯的蛋白,比活力为137 280 Umg-1.用圆二色谱分析纯化后的蛋白在pH 5.0和8.0环境中的结构变化,结果显示pH 8.0环境使大肠杆菌植酸酶发生了变性.

白木香AsMYC2蛋白的原核表达与纯化

MYC2转录因子属于bHLH转录因子家族中重要的一员,它是植物茉莉酸(JA)信号途径中的核心调控元件之一,但在白木香中研究甚少。本实验以白木香叶片中分离的总RNA为模板,通过RT-PCR方法获得AsMYC2基因的编码区(CDS)全长,利用基因重组技术构建pGEX-4T-1-AsMYC2原核表达载体,并进行酶切和测序鉴定,将鉴定正确的克隆转化大肠杆菌BL21(DE3),在37℃下0.1 mmol·L^(-1)异丙基硫代β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导4 h,AsMYC2蛋白的表达量最高,且主要为可溶性蛋白。利用谷胱甘肽亲和介质进行融合蛋白的纯化,最后应用SDS-PAGE电泳和Western blotting鉴定融合蛋白。结果表明,成功构建了pGEX-4T-1-AsMYC2原核表达载体,诱导了GST-AsMYC2(谷胱甘肽巯基转移酶-AsMYC2)融合蛋白的表达并进行了蛋白的纯化。高质量的GST-AsMYC2融合蛋白的获得,为多克隆抗体的制备提供材料基础,为筛选其互作蛋白因子和研究基因功能奠定基础。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对该基因进行组织表达特异性分析,结果显示AsMYC2基因在沉香形成的主要部位根和茎中的表达量最高,在叶中的表达量最低;该结果提示该基因可能与白木香中沉香的形成有关。

产气荚膜梭菌多毒素融合蛋白的表达与纯化及基因工程亚单位多价疫苗的制备

产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)的α、β2和ε毒素是病原的主要外毒素,也是制备预防该病基因工程亚单位多价疫苗的主要研究对象。本研究通过优化密码子、去除蛋白信号肽、选择亲水性与抗原性较好的序列、同时优化表达条件等方法的探索,在大肠杆菌表达系统中获得了高效表达的可溶性α-β2-ε融合蛋白;用该蛋白免疫小鼠后可产生较高水平的血清抗体,针对A、B、C和D型产气荚膜梭菌的免疫保护率分别为100%,100%,90%,100%;小鼠三免后7~14d的抗体效价达到峰值。本研究构建了多毒素融合蛋白表达载体Pet30a-α-β2-ε,并成功表达与纯化出了高效可溶性的目的蛋白,且表达出的融合蛋白具有良好的免疫原性,可以进一步用于羊三联四防基因工程亚单位疫苗的研制,具有较强的研究价值和应用前景。