人脑乙酰胆碱酯酶(hAChE)基因在毕赤酵母中的分泌表达与鉴定

研究了hAChE基因在毕赤酵母中的表达。设计并合成引物Pb1和P2,以18周龄引产胎儿大脑组织mRNA为模板,经AMV逆转录和高保真PCR,扩增出序列正确的hAChE成熟肽完整基因约1.8kb,经鉴定获得正确构建的分泌型酵母表达栽体pHIL-S1(hAChE),BglⅡ线性化后回收的酵母表达单位经电穿孔法转化入毕赤酵母GS115中,经MD/MM营养表型筛选、提取酵母基因组进行PCR鉴定和含3-酰基吲哚培养基进行表达产物的显色反应,初步筛选出分泌表达有hAChE活性的P.patstoris菌22株。依据hAChE酶活性与3-酰基吲哚显色深浅成正比,在平皿和微量反应板上快捷地筛选出高效表达菌pHIL-S1(AChE)(Ⅰ)-7株,SDS-PAGE分析和Western印迹试验表明,产物分子量约为65kDa,经甲醇诱导摇瓶培养,发酵上清原液rhAChE相对酶活性高达4.0mU/ml,表达量占分泌蛋白总量的23.6%。

人抑瘤素M在毕赤酵母中的高效分泌表达

目的:在毕赤酵母中高效分泌表达重组人抑瘤素M(rhOSM)。方法:以人胚胎组织DNA为模板通过PCR技术获得hOSM基因,构建毕赤酵母真核表达载体pPICZαC-hOSM,电转化毕赤酵母菌株X-33,PCR法筛选阳性克隆,SDS-PAGE和Western blotting方法筛选能够稳定、高效分泌表达rhOSM的酵母工程菌。结果:经PCR法获得了hOSM基因,培养液上清经SDS-PAGE和Western blotting证实获得了相对分子质量约为28000的rhOSM,表达量为45mg·L-1。结论:毕赤酵母表达系统能够稳定、高效分泌表达rhOSM,摇瓶规模表达量为45mg·L-1。

产人胰岛素毕赤酵母工程菌的构建

根据人胰岛素的氨基酸序列和酵母偏爱的密码子,采用基因半合成技术合成人胰岛素基因.将合成的胰岛素基因克隆到pP IK 9质粒,构建了毕赤(P ich ia)酵母重组表达载体pP IN S319,用B g lⅡ线性化后用电转化法导入毕赤酵母G S ll5菌株,经过营养筛选和PCR复筛,得到含人胰岛素基因的毕赤酵母工程菌株.经SDS-PAGR和密度扫描分析表明,合成的人胰岛素基因能够在毕赤酵母中高效分泌性表达,表达量可达0.563 m g/mL,表达产物无需转肽过程,只经过胰蛋白酶和羧肽酶B简单处理即得到优质重组人胰岛素,其体内活力约为30 IU/m g.

人瘦素基因在毕赤酵母中的分泌表达

将人瘦素成熟蛋白编码序列同义突变成毕赤酵母偏好密码子,人工合成全基因序列。将基因直接连接到pPIC9载体信号肽识别序列之后,构建毕赤酵母真核表达载体pPIC9-hLeptin,电转化毕赤酵母菌株GS115,用PCR法筛选阳性克隆,SDS-PAGE和Western blotting方法筛选能够稳定、高效分泌表达目的蛋白的酵母工程菌。结果表明,成功构建了重组人瘦素毕赤酵母工程菌株,能稳定、高效分泌表达重组人瘦素蛋白,表达量高峰出现在诱导96h后,摇瓶表达量为200mg.L-1。

重组人乙酰胆碱酯酶基因在毕赤酵母中分泌表达及其对农药的敏感性评估

乙酰胆碱酯酶是用酶抑制法检测有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的关键用酶,本研究利用毕赤酵母表达系统分泌表达人乙酰胆碱酯酶,并评估其对8种农药的敏感性,为工业化大规模生产高敏感性酶源奠定基础。根据GenBank上已发表的人乙酰胆碱酯酶(human acetylcholinesterase,hAChE)基因核酸序列设计引物,从pReceiver-M02-hAChE-ORF质粒中扩增出hAChE的开放阅读框(open reading frame,ORF)片段,接着利用SnaBⅠ和AvrⅡ双酶切将其克隆至载体pPIC9K中,构建pPIC9K-hAChE表达载体,然后将SalⅠ线性化的pPIC9K-hAChE电转化至毕赤酵母GS115中,在含4.00mg/mLG418抗性平板上筛选获得阳性克隆,最后经0.5%甲醇诱导分泌表达144h,发现其发酵上清液的十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱在65kDa处有一条明显的蛋白条带,大小与预期的hAChE蛋白一致。利用Q-Sepharose FF柱层析法对其总蛋白进行纯化,获得了较纯的人乙酰胆碱酯酶。用Bradford法测得发酵上清液中hAChE蛋白质量浓度为1.330mg/mL,占总蛋白的5.58%,纯化后比酶活达到1080nmol(/ min mL)。通过初步计算比对重组工程菌发酵上清液对8种常见农药的半抑制浓度,得出敌百虫>敌敌畏>克百威>马拉硫磷>乐果>甲胺磷>甲萘威>毒死蜱,即人乙酰胆碱酯酶对毒死蜱最敏感。

重组人纤维蛋白原基因在毕赤酵母中的高效表达

目的构建含有人纤维蛋白原基因的毕赤酵母表达系统,实现胞外高效分泌表达。方法全基因合成人纤维蛋白原3个基因FGA、FGB、FGG,构建表达载体pGAPZαA-FGB-FGG-FGA-AOX1,线性化后电转化导入毕赤酵母菌株SMD1168H,抗性筛选获得阳性克隆。发酵液经SDS-PAGE确定蛋白表达部位,ELISA检测目的蛋白表达量。表达产物超滤浓缩后利用AKTA蛋白纯化系统进行分离纯化,Western blot检测蛋白表达情况并对纯化产物进行生物学活性测定。结果基因工程菌株摇瓶培养上清液表达量约15mg/L,生物学活性分析重组蛋白具有凝集活性。结论成功获得了高效分泌表达重组人纤维蛋白原的毕赤酵母菌株,且分离纯化的蛋白具有生物凝集活性。

游离型质粒在毕赤酵母中表达人溶菌酶的研究

构建一种表达人溶菌酶的游离型毕赤酵母工程菌。巴斯德毕赤酵母表达质粒多以整合型质粒为主,整合型毕赤酵母表达外源基因时,外源蛋白的表达量会随着基因整合拷贝数的增加而增加,而对于毕赤酵母而言,稳定的游离型载体更有利于进行外源基因突变文库的构建及高通量筛选。该文将来自乳酸克鲁维酵母中的自主复制序列(pARS)与酵母表达载体pPICZαA连接,得到游离型表达载体pPICZαA-pARS。将优化后的人溶菌酶基因hLYZ连接至该载体中,构建重组表达载体pPICZαA-hLYZ-pARS。重组载体经电转化以游离形式转入毕赤酵母菌株X33中。摇瓶发酵结果显示诱导72 h后,发酵上清液酶活性为340 U/mL。利用镍亲和层析从发酵上清液中纯化人溶菌酶,二喹啉甲酸(bicinchoninic acid,BCA)法测定后纯化后的蛋白质量浓度为0.954 mg/mL。该研究成功构建了分泌表达具有生物活性的人溶菌酶的游离型毕赤酵母工程菌,为日后利用现代生物技术突变获得更高抗菌活性、更广抗菌谱人溶菌酶的研究奠定了基础。

重组人胰岛素在毕赤氏酵母中的分泌表达

利用套叠PCR技术合成重组人胰岛素基因,并在A链和B链之间加入Kex2酶切位点。将合成的重组人胰岛素基因以正确的阅读框插入到组成型分泌表达载体pGAPZα-A的α-factor信号肽序列的下游,构建成pGAPZα-A/Insulin重组分泌表达载体。表达载体用BlnI线性化处理后电击转化毕赤酵母GS115感受态细胞,构建成分泌型表达Insulin的工程菌。SDS-PAGE和Native-PAGE的分析表明:蛋白在分泌表达过程中,加入Insu-lin的A链(2.4k)和B链(3.4k)之间的Kex2酶切位点发挥了作用,Kex2蛋白酶将A链和B链切开,在α-factor信号肽的作用下通过分泌途径将A链和B链分泌到胞外,同时A链和B链又以二硫键形成了高级结构。Western Blot结果表明:重组蛋白能够与鼠抗人Insulin抗体发生特异性反应,具有与天然Insulin相同的免疫原性。