大仓鼠β_2肾上腺素受体基因的套叠PCR法多点突变研究

对大仓鼠β2肾上腺素受体蛋白(β2 adrenergic receptor,β2AR)进行立体结构与疏水性分析.利用套叠PCR法对β2AR基因进行多点突变,将保守跨膜域疏水氨基酸突变为正电荷亲水氨基酸,成功构建分别带有7个与3个突变氨基酸的原核突变表达载体.探讨了套叠PCR的反应条件,为β2AR基因在体外的高量表达提供基础.

重叠PCR技术在构建sodAP基因表达载体中的应用

目的应用重叠PCR技术,构建节杆菌DMDC12的Mn-SOD基因sodAP的重组表达质粒,并在E.coliBL21(DE3)中表达。方法设计两对引物,分别扩增启动子P121和sodAP基因序列,利用重叠PCR技术,将启动子P121与sodAP基因相连接并测序,连接产物插入原核表达质粒pET-22b(+),构建重组质粒pET-PsodAP,转化E.coliBL21(DE3)进行表达。用SDS-PAGE检测表达产物,光密度定量分析法分析目的蛋白表达量。结果启动子P121和sodAP基因的连接产物经凝胶电泳检测,可见约800bp的目的条带,测序结果与预期相符;重组表达质粒pET-PsodAP经双酶切鉴定,表明构建正确;目的蛋白在E.coliBL21(DE3)中获得了表达,表达量占菌体总蛋白的19%。结论应用重叠PCR技术,成功构建了sodAP基因的重组表达质粒,并在E.coliBL21(DE3)中获得表达,为Mn-SOD的进一步工业化生产奠定了基础。

小分子RNA表达载体构建的新方法--MicroRNA前体PCR置换法

MicroRNA(miRNA)基因的终产物是进化上高度保守的、具有基因表达调控功能的非编码小分子RNA。miRNA的特征性发卡环前体(pre-miRNAs)在体内经数步加工后,与AGO蛋白构成沉默复合体(RISC)以行使其功能。如将已知pre-miRNAs上的miRNA成熟链和互补链(miRNA*)分别置换为有待研究的小分子RNA,并构建表达载体转化植株,利用转化株内源的miRNA成熟加工体系,可以产生预设的小分子RNA。利用已知拟南芥miRNA前体为模板,使用替换PCR的方法,人工构建了gso8-ap-miRNA-pBI121表达载体。利用农杆菌介导法转化拟南芥,多数T1代植株表现出提早开花的突变表型。该方法是一种简便、高效的构建小分子RNA表达载体的方法。

含有鸡体偏嗜性密码子的H5亚型禽流感病毒HA基因的优化构建及其DNA疫苗体外瞬时表达研究

不同物种间细胞在蛋白翻译过程中具有密码子使用的偏嗜性,鸡与A型流感病毒的密码子使用频率存在着明显差异.为此,利用寡核苷酸合成、重叠延伸PCR及限制酶切法构建了密码子优化的表达A/Goose/GuangDong/1/96(H5N1)[GD/1/96(H5N1)]HA蛋白的基因optiHA5,并将其插入CMV启动子表达载体pCI构建了H5亚型DNA疫苗质粒pCIoptiHA5,将含有GD/1/96(H5N1)野生型HA基因的质粒pCIHA5和pCIoptiHA5分别转染293T细胞,间接免疫荧光检测转染后24～48h293T细胞中瞬时表达的HA抗原蛋白;Westemblot证实上述2种表达质粒均可正确表达H5亚型HA抗原蛋白,结果表明密码子优化的基因optiHA5体外瞬时表达水平显著高于野生型HA基因.这一结果为进一步开展SPF鸡免疫保护效果的比较研究奠定了基础.

调控民猪ZBED6基因转录元件的筛选与分析

ZBED6是锌指蛋白家族的一员,在胎盘哺乳动物中极其保守,可通过对IGF2的调控参与骨骼肌生长。为进一步探究ZBED6基因自身的表达调控机制,本研究以民猪基因组DNA为模板,通过常规PCR扩增ZBED6基因启动子区系列截短片段,构建克隆质粒,通过双酶切和连接反应定向连入pGL3-basic载体,利用PK15细胞和双荧光素酶检测系统测定重组质粒的相对荧光素酶活性;利用在线软件预测启动子区的转录因子结合位点,使用重叠PCR定点缺失转录因子结合位点,构建突变载体并在PK15细胞中检测突变载体的相对荧光素酶活性。结果表明:ZBED6基因启动子区-2053^-1777 bp存在多个转录因子结合位点,尤其是-1808^-1777 bp,该片段缺失造成启动子活性下降(P<0.01);利用在线软件在该区间预测到3个转录因子HINFP、Adf-1和CREB3,经实验验证后发现这3个转录因子均可调控ZBED6基因的转录,其中Adf-1效果最为明显。据此推测,民猪ZBED6基因的转录调控机制较为复杂,其启动子区存在HINFP、Adf-1和CREB3等多个调控元件的结合位点。

序列特异的三锌指多肽的构建及其在大肠杆菌中的表达

在获得单一锌指突变体的基础上 ,以小鼠转录因子Zif2 6 8的三锌指DNA结合区为模板 ,利用重叠 (Over lap)PCR技术 ,获得了关键氨基酸位点同时突变的三锌指突变体ZF12 3、2ZF12 3。ZF12 3、2ZF12 3分别克隆进pUC 18质粒 ,序列测定正确后 ,以pGEX 2T为表达质粒 ,在大肠杆菌JM10 9中实现了功能性的表达。经SDS PAGE分析 ,表达出了分子量 34 0kD的融合蛋白 ,扫描分析其含量在 2 0 %左右。菌体经超声波破碎后 ,对可溶性融合蛋白进行了纯化得到了游离的目的蛋白 ,为进一步的DNA结合特性分析、杂交转录因子的构建等奠定了基础。

Kir2.1/Kir2.3嵌合体的构建与表达

目的构建Kir2.1/Kir2.3通道嵌合体,为进一步研究Kir2.1和Kir2.3通道的调控机制打下基础。方法利用重叠延伸PCR方法构建不同的Kir2.1/Kir2.3嵌合体质粒:N1P3C3,N3P1C1,N3P3C1,N1P1C3,NIP3C1,N3P1C3。将不同的嵌合体质粒分别用NheI线性化后,转录为cRNA表达于非洲爪蟾卵母细胞,用双电极电压钳记录电流。结果不同的Kir2.1/Kir2.3嵌合体质粒构建成功,在非洲爪蟾卵母细胞上可以记录到电流表达。结论成功构建Kir2.1/Kir2.3嵌合体并完成了嵌合体通道的异源性表达和电压钳记录。

构建重组人CatSper1特异抗原原核表达载体

目的:构建重组人Catsper1特异抗原(含胞外区、钙选择孔区和破伤风类毒素通用T细胞表位TT580-599)原核表达载体并表达重组抗原。方法:设计引物,以RT-PCR法扩增人CatSper1的整个跨膜区DNA片段,利用重叠PCR方法合成重组人CatSper1特异抗原DNA片段,并插入到pET-21b和pET-21b-Trx(硫氧还蛋白)的原核表达载体。测序鉴定后转化工程菌株E.coliBL21(DE3)进行诱导表达,并纯化表达的重组蛋白。用Tricine-SDS-PAGE和Western blotting分析重组蛋白的表达情况。结果:成功构建pET-21b-Catsper1特异抗原和pET-21b-Trx-Catsper1特异抗原原核表达载体,并在BL21(DE3)中诱导表达重组蛋白。Tricine-SDS-PAGE和Western blotting鉴定表明,已获得重组人CatSper1特异抗原包涵体和纯化的可溶重组Trx-Catsper1特异抗原。结论:成功在原核表达系统表达重组人Catsper1特异抗原。

口蹄疫病毒单链抗体基因的构建及其推导蛋白三维结构的分子模拟

用口蹄疫病毒(FMDV)Asia1/JS/China/2005株灭活抗原免疫家兔,从兔脾细胞中提取RNA作为模板,通过PCR及重叠PCR方法构建出FMDV的单链抗体基因。测序结果显示,序列中有重链可变区(VH)及轻链可变区(VL)基因,经Blast比较,发现VH、VL的相似性最高分别可达81.0%和93.0%,且在序列中有连接VH及VL的柔性接头(Gly4Ser)3。用EXPASY软件包预测了推导蛋白的特性。运用Swiss-pdb viewer软件的SWISS-Model处理器对构建的单链抗体基因推导的蛋白序列进行了三维结构的分子模拟。拉马钱德兰图证明,所模拟的单链抗体的三维结构较为合理。

重组质粒pPIC9K-oLHαhCGβCTP的构建及在毕赤酵母中的表达

将人绒毛膜促性腺激素β－亚基的羧基肽（ＣＴＰ）与羊黄体生成素（ｏＬＨ）的α－亚基融合，通过设计两对引物，用部分重叠聚合酶链式反应（ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇＰＣＲ）的方法构建了羊的α亚基ＣＴＰ嵌合体．这个嵌合体被克隆到ｐＰＩＣ９Ｋ质粒中，用电打孔方法转入巴氏毕赤酵母（Ｐｉｃｈｉａｐａｓｔｏｒｉｓ），并获高效表达．表达蛋白经ＳＤＳ－ＰＡＧＥ和Ｗｅｓｔｅｒｎ印迹证明分子量约为２８ｋＤ．２．５Ｌ发酵罐大量培养，产量可达２．０ｇ／Ｌ．

大肠杆菌碱性磷酸酶突变体的构建及其结构与功能研究

以大肠杆菌碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,AP）高活性突变株（L138PG233S）为亲本,采用重叠延伸PCR的方法进行定点突变,成功获得了氨基酸替换突变体3个,并对它们的酶活性、特性、内源荧光发射峰等与亲本酶进行了比较分析.结果发现：与亲本酶相比,突变体酶的酶活性降低了18%-85%,Vmax值降低,Km增加,内源荧光发射峰λmax增大等.与亲本酶相同,Zn^2＋,Mn^2＋,Mg^2＋仍是它们的激活剂,Na3PO4是它们的抑制剂;这些实验结果说明突变体酶活性的降低直接与其构象变化有关,被替换的氨基酸在维持碱性磷酸酶的结构和功能方面具有特定的作用.

复合PCR扩增人mtDNA HVR方法的初探

目的:建立一种高效的扩增线粒体DNA高可变区(mtDNA HVR)的方法。方法:本研究选取5例健康成人静脉血,用人血全基因组DNA试剂盒,提取全基因组DNA,设计引物,用复合PCR方式,对线粒体DNA中的高可变区进行扩增。复合扩增的方式为:用6对套叠引物分开进行两次独立的PCR,扩增mtDNA HVR。第一次扩增用3对引物,目标DNA片段基本涵盖整个线粒体DNA的高可变区,扩增后得到互不重叠的3个短片段,分别为113 bp,126 bp和131 bp。第二次复合扩增用其余的3对引物,目标片段基本重叠在第一次扩增所得的目标片段的区域内,扩增得到3个互不重叠的片段为124 bp,133 bp和93 bp。所有扩增产物经过纯化后测序。结果:复合PCR方式获得的mtDNA HVR基因序列完整,5个样本均出现特异性条带,电泳结果条带单一、清晰。结论:复合扩增PCR方法对mtDNA HVR区的扩增效率高,测序结果稳定,结合6对套叠引物,不但保证了序列的完整性,另外,两次独立的PCR也减少了PCR反应过程中错配的发生,此法也适用于保存时间较久的古代线粒体DNA短片段的研究。复合扩增PCR还展示出了潜在的高产量的特点,相对传统PCR显示了其更多的优势。

人IL35-IgG4(Fc)融合蛋白在CHO／DG44细胞中的稳定表达

本研究利用基因重组技术构建人IL35-IgG4(Fc)融合基因真核表达载体,稳定转染CHO/DG44细胞并检测重组蛋白的表达。主要采用聚合酶链式反应(PCR)从脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)诱导的人髓性白血病细胞株KG-IcDNA文库中克隆EBI3和IL-12p35cDNA,重叠PCR法连接2个片段,并克隆到IgG4(Fc)-pOptiVECTM-TOPO载体上,对新构建的IL-35-IgG4(Fc)pOptiVECTM-TOPO真核表达载体并进行酶切、测序、PCR鉴定;脂质体法转染CHO/DG44细胞;RT-PCR检测转染结果,采用a-MEM-培养基筛选实验组细胞,对筛选的阳性克隆细胞再进行氨甲喋呤(Methotrexate,MTX)的加压筛选,ProteinG-Agarose纯化阳性克隆培养上清,免疫印迹检测目的蛋白表达。结果显示IL-35-IgG4(Fc)pOptiVECTM-TOPO表达载体稳定转染CHO/DG44细胞并获得阳性克隆;SDS-PAGE电泳得到一条与预期相对分子质量大小相符的蛋白条带;该蛋白能与羊抗人IgG4抗体特异结合。本实验获得了能够稳定表达具有稳定结构的IL35-IgG4(Fc)融合蛋白的CHO/DG44细胞株。

水稻线粒体延伸因子OsEF-Tu基因的克隆及表达

[目的]克隆水稻线粒体基因Os EF-Tu并进行表达。[方法]RT-PCR分别扩增Os EF-Tu基因c DNA的5’端和3’端序列,重叠PCR克隆Os EF-Tu的c DNA序列。生物信息学分析Os EF-Tu基因,构建水稻线粒体基因Os EF-Tu原核表达载体并转化BL21(DE3),IPTG诱导表达融合蛋白。[结果]Os EF-Tu蛋白与多个高等植物线粒体延长因子EF-Tu蛋白具有同源性,p GEX-4T1-Os EF-Tu重组子构建成功并表达出带有GST标签的Os EF-Tu融合蛋白。[结论]水稻Os EF-Tu在高等植物中较为保守,原核表达Os EF-Tu融合蛋白在28℃诱导条件下包涵体中表达量高。

尿黑酸双加氧酶基因工程菌的构建

为了构建不同表达类型的尿黑酸双加氧酶(Dio6)基因工程菌,本研究利用Over-lap PCR技术使双加氧酶基因在组成型启动子(P2和PspoⅠ-Ⅱ)的控制下表达;利用高效液相色谱(HPLC)技术测定XJ-6、XJ-6+PT7、XJ-6+P2、XJ-6+PspoⅠ-Ⅱ、PspoⅠ-Ⅱ、P2、PT7在7 d对芘的降解。研究结果表明:构建得到3种启动子控制表达的基因工程菌,协同效应研究表明工程菌在XJ-6的协助下可以在含芘的无机盐培养基中生长,并且组成型启动子工程菌的菌数远高于诱导型启动子工程菌的菌数。组成型启动子相较于诱导型启动子工程菌能更稳定表达外源双加氧酶基因,由于诱导型启动子工程菌需要诱导剂IPTG,并且表达双加氧酶基因会受到诱导剂浓度、诱导温度等条件的影响,所以在实际应用中组成型启动子工程菌优于诱导型启动子工程菌。