一种抗体融合蛋白Ni柱亲和层析纯化效果的研究

随着蛋白表达技术的不断发展与优化,发酵液上清中蛋白表达量不断提升,对下游纯化工艺提出了更高的要求,亟需开发高质高效的纯化工艺。Ni亲和层析是一种传统捕获目的蛋白的常用纯化方法。目前市面已有多种Ni亲和层析介质,其配基为螯合剂共价偶联到4%交联的琼脂糖介质上,再螯合Ni2+制备而成,但不同类别的Ni亲和层析介质配基有各自的基质和配位螯合技术,不同蛋白也有自身特性,从而造成介质对目标蛋白亲和力以及洗脱纯度有所差异。针对某抗体药物的纯化工艺探索,比较了3种不同的Ni亲和层析介质动态载量,从上样体积和平衡液咪唑浓度两方面进行该抗体融合蛋白Ni柱纯化条件筛选,并分析纯化后样品SEC纯度、总量、得率。综合考量除杂效果、总量、得率三个因素可知,Ni-IDA 6FF介质最适合该抗体融合蛋白的纯化,且纯化效率最高。

人α-防御素-3基因乳腺特异性表达载体的构建及在兔乳腺中的瞬时表达

为探索人α-防御素-3(HNP-3)基因在兔乳腺中特异性表达的可行性,将HNP-3基因与大鼠乳清酸蛋白(WAP)基因5′端调控区序列融合,定向克隆到PEGFP-1表达载体EGFP基因上游,在EGFP基因3′端加上His标签蛋白基因序列,构建了HNP-3基因乳腺定位表达载体pEGFP-WAP-HNP-S,将pEGFP-WAP-HNP-S与脂质体包裹后通过乳腺导管注射法转入妊娠母兔乳腺中,Westernblot和ELISA检测HNP-3融合基因在乳腺中表达和融合蛋白的表达水平,并用Ni亲和层析柱进行纯化。结果表明:分娩后初乳中即有分子质量为40kD的HNP-3融合蛋白表达,分娩后第4d达到高峰,表达量为265ng/mL。实验证明HNP-3融合基因在乳腺组织中能够特异性的表达。

一种耐低温α-乙酰乳酸脱羧酶在枯草芽孢杆菌中的高效表达

从Bacillus subtilis L5-20染色体上克隆得到ALDC基因alsD,构建重组表达载体pMA5-alsD-His,将其转化到B.subtilis WB600中。SDS-PAGE结果显示ALDC在重组B.subtilisWB600中成功表达,其相对分子质量(Mr)为32×103。采用Ni柱亲和层析纯化重组ALDC,所得纯酶的比酶活为272.3 U/mg,总回收率为89.8%。该重组ALDC最适反应温度仅为25℃,在20～35℃范围内均表现出较高的活性。Ni2+对ALDC有一定的激活作用,Fe3+使ALDC活性完全丧失。经摇瓶培养,重组菌的ALDC酶活为27.0 U/mL,约为出发菌酶活的70倍。经5 L的发酵罐发酵放大试验,ALDC酶活最高可达75.9 U/mL。

基因工程菌1020耐热木聚糖酶的纯化

目的:提纯基因工程菌1020耐热木聚糖酶。方法:超声破碎细胞,而后经过热变性处理和Ni-NTA亲和层析分离纯化。结果:根据pET System Manual的方法分析木聚糖酶主要分布在可溶性细胞质中;超声破壁功率400W,破碎15min时效果最佳;粗酶液经过70℃,热变性30min处理后,纯化倍数达到4.9;采用Ni-NTA Sephrose F.F一步层析可以得到电泳纯的木聚糖酶,纯化倍数13.4,得率29.4%。结论:热变性处理是一种有效的提纯手段,合理的条件可以使纯化倍数提高;Ni-NTA亲和层析是纯化含His标签的目的酶的特异高效纯化方法。

重组人乙酰胆碱受体原核表达条件的优化及初步应用

在已建立的重组人乙酰胆碱受体表达质粒的基础上进一步优化试验条件,初步应用于ELISA分析实验性重症肌无力模型(EAMG)中抗体的滴度。取构建好的pET28a(+)-hAChRα1-210经小规模诱导,确定IPTG诱导的最佳浓度为0.006mmol/L,最佳时间为5h,最佳温度为37℃;大规模诱导培养后离心,超声得到菌体沉淀,1mol/L尿素洗涤后8mol/L尿素溶解,过Ni2+亲和层析柱,紫外吸收及Folin酚法确定表达量较多而蛋白最纯的4℃透析过夜,PEG8000浓缩后免疫雌性近交系Lewis鼠构建EAMG,ELISA检测分析模型大鼠血清中抗体的效价。结果表明,制备了大量较纯的rhAChR,并成功应用于ELISA法分析EAMG模型中抗体的滴度。因此,获得的纯化rhAChR可用于构建EAMG模型及鉴定。

梅毒螺旋体TpN17抗原的表达及纯化

目的:在大肠杆菌中重组表达梅毒螺旋体Tp N17抗原,通过亲和层析方法进行纯化,获得纯度较高的Tp N17抗原,利用该抗原建立梅毒诊断血清学方法。方法:将化学合成的Tp N17基因序列,克隆到p ET 22b质粒并转化到大肠杆菌BL21菌株中进行IPTG的诱导表达。利用Ni2+亲和层析柱对表达抗原进行纯化。结果:对插入片段进行测序,证实该序列结果与合成序列一致,并在大肠杆菌中成功表达Tp N17抗原,通过亲和层析获得纯度较高的目的抗原。结论:本研究中构建的大肠杆菌重组表达载体可有效的表达Tp N17抗原,经纯化后的抗原,可有望进一步应用于梅毒感染的血清学检测试剂盒的研发。

一种简便快速工艺制备重组人胸腺肽α_1

将构建的含有胸腺肽α1融合蛋白的编码基因插入表达质粒pET28a(+)中,并在大肠杆菌BL21中进行表达,该菌经IPTG诱导融合蛋白高表达后,离心收集菌体,超声波破碎,包含体裂解,目标蛋白质的体外变性复性后,经DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析纯化,每升菌液中可获得260 mg融合蛋白。经重组肠激酶酶切反应、Ni-Sepharose亲和层析,Sephadex G-25柱纯化后,得到了纯度达97%的重组人胸腺肽α1,该纯化工艺简单快速,经三步层析即可得到纯度达97%的重组人胸腺肽α1,且产量达82 mg/L,为大批量用细菌表达重组人胸腺肽α1及纯化提供了参考。

抗菌肽cecropin P1在大肠杆菌中的融合表达及活性测定

目的在大肠杆菌中融合表达抗菌肽cecropin P1。方法根据抗菌肽cecropin P1的氨基酸序列,依照大肠杆菌密码子的偏爱性,采用SOE技术合成cecropin P1的编码基因;将其克隆至表达载体pET-32a(+)上,经IPTG诱导表达,超声上清液用Ni-NTA亲和层析初步纯化,经肠激酶切割后,用薄层平皿琼脂糖孔穴扩散法初步测定重组cecropin P1的活性。结果构建得表达质粒pET32-P1,经IPTG诱导表达获得融合蛋白TrxA-cecropin P1,占总蛋白质25%以上;纯化产物经肠激酶切割后,Tricine-SDS-PAGE显示成功释放抗菌肽cecropin P1;初步测定结果显示其有抑菌活性。结论本研究为研发重组抗菌肽cecropin P1的生产工艺奠定了基础。

与DNA硫修饰相关的DndB蛋白纯化体系的建立

根据DndB蛋白表达载体的特性,建立了一套集Ni2+-NTA亲和层析、Source Q阴离子交换层析和Superdex 200分子筛层析于一体的纯化体系,纯化得到高纯度的DndB蛋白,可用于后续的蛋白质结构生物学和酶学特性研究,为阐明DndB蛋白的功能以及DNA硫修饰的机理打下了良好的基础。

Anti-IgE单链抗体纯化工艺研究及活性鉴定

目的:建立anti-IgE单链抗体纯化工艺并对其活性进行鉴定。方法:根据protein L亲和层析填料和Ni亲和层析填料的特点分析,经初筛后选用protein L填料作为第一步初纯化填料,Ni亲和层析填料作为第二步精细纯化填料。通过对这两种纯化方式的上样条件和洗脱条件进行研究,建立了anti-IgE单链抗体的纯化工艺。结果:protein L亲和层析的初纯化工艺:最佳杂质洗涤pH=3.5,最佳目标蛋白洗脱pH=2.0,并且pH=2.0洗脱的目标蛋白收集在第二步Ni亲和层析的上样缓冲液中,可直接进行第二步Ni亲和层析纯化。所建立的Ni亲和层析精细纯化工艺:最佳杂质洗涤为50mmol/L咪唑,最佳目标蛋白洗脱为500mmol/L咪唑。经两步亲和纯化,目标产物在SDS-PAGE上纯度为99.0%,CE-SDS上纯度为99.5%,两步总收率为80.0%。纯化后的蛋白经竞争ELISA和Biacore检测,证实该产品特异性识别IgE靶标,与IgE靶标的亲和力达到8.59e^(-9)M,并且竞争Biacore结果显示该抗体对IgE有良好的中和活性,其抑制IgE的EC50值为70n M。结论:建立了一种高效、简洁的大肠杆菌表达的anti-IgE单链抗体纯化工艺,为其进一步规模放大工艺的建立奠定了基础。同时证明了该新型小分子anti-IgE抗体对靶标具有良好的特异性、亲和力以及中和活性,并展示出其在医用中的应用价值。所建立的小分子抗体纯化工艺技术对其他小分子单链抗体的纯化具有参考价值。

重组人抗缪勒管激素C-末端蛋白的原核表达及纯化

目的原核表达重组人抗缪勒管激素(human anti-Müllerian hormone,hAMH)C-末端蛋白,并进行纯化。方法PCR法扩增hAMH C-末端蛋白基因,插入至载体pET-28a,构建重组表达质粒pET-28a-hAMH C。重组质粒转化感受态E.coli BL21(DE3),终浓度为1.0 mmol/L的IPTG诱导表达h AMH C-末端蛋白。扩大培养后进行Ni亲和层析柱纯化,12%SDS-PAGE分析纯化产物。结果经菌落PCR及测序鉴定,重组质粒pET-28a-hAMH C构建正确。表达及纯化产物均可见相对分子质量约12500的目的蛋白条带,纯度达90%以上。结论原核表达了重组hAMH C-末端蛋白,纯化后获得了较高纯度的目的蛋白。

Klenow(exo-)的表达、活性测定及其在焦磷酸测序中的应用

野生的Klenow聚合酶具有3'-5'外切酶活性,会对引物进行切割而造成焦磷酸测序产生错误的延伸信号。为了制备缺失3'外切酶活性的Klenow聚合酶用于焦磷酸测序反应,该研究全合成了外切酶活性缺失突变的Klenow酶基因编码序列,将其插入到表达载体p ET28a(+)中构建重组质粒,并转化到大肠杆菌中,表达外切酶活性缺失的Klenow酶(Klenow(exo-))。通过优化诱导温度、诱导时间与诱导剂浓度,得到了Klenow(exo-)的最佳表达条件为30℃时诱导表达5 h且IPTG浓度为0.1 mmol/L。利用Ni+柱亲和层析法纯化得到了相对分子质量约为67 000的重组Klenow(exo-)酶,并建立了基于生物发光的酶活测定方法,最终将其用于焦磷酸测序反应。结果表明,制备的重组酶具有良好的聚合酶活性但缺失了3'外切酶活性,可成功测定DNA待测模板序列,为焦磷酸测序技术提供了一个有效的关键酶。

重组肉毒神经毒素A轻链(BoNT/ALC)蛋白的表达、纯化与鉴定

目的:克隆、表达并纯化肉毒神经毒素A轻链(BoNT/ALC)片段,为BoNT/A的抗体制备和检测方法的建立奠定基础。方法:以PCR方法自肉毒梭菌中扩增BoNT/A轻链基因,直接插入pGEM T载体,测序正确后再与表达载体pET21a构建重组表达载体pET21a 轻链,转化E.coliBL21(pLys)感受态细胞获得表达工程菌株并进行诱导表达,用Western印迹鉴定重组BoNT/A轻链。结果:经PCR获得的BoNT/A轻链序列与GenBank中的BoNT/A轻链基因序列的一致性达 99. 9%以上。表达工程菌BL21 /pET21a ALC于 37℃经 0. 7mmol/LIPTG诱导 6h,目的蛋白获得高表达,约占菌体总蛋白的 23%。经过镍离子螯合次氨基三乙酸 (Ni NTA)亲和层析一步纯化,重组BoNT/A轻链的纯度可达 97%以上。Western印迹结果表明,重组BoNT/A轻链与抗天然BoNT/A的马血清发生特异性的抗原抗体结合反应。结论:成功克隆、表达并纯化了BoNT/A轻链片段,其抗原性良好。