重组人糖蛋白激素β5/α2融合蛋白在CHO-S细胞中的表达纯化及功能活性分析

目的在悬浮中国仓鼠卵巢细胞(Chinese hamster ovary cells,CHO-S)中分泌表达、纯化重组hCGH-CTP融合蛋白,验证其对3T3-L1成熟脂肪细胞脂质积累的影响。方法构建CTP连接肽融合人糖蛋白激素β5/α2重组蛋白表达载体pcDNA3.1-rhCGH-CTP,将其瞬时转染CHO-S悬浮细胞中,大量表达纯化并验证rhCGH-CTP蛋白生物学活性;通过干预3T3-L1成熟脂肪细胞24 h,观察细胞内甘油三酯(TG)水平的变化。结果Western blot结果显示,rhCGH-CTP蛋白在CHO-S细胞中成功表达,表达量可达715.4 mg·L^(-1);用AKTA pure蛋白纯化系统纯化蛋白,SDS-PAGE方法鉴定纯化出的蛋白纯度较高可达90%。此外,在高表达TSHR基因的成熟脂肪细胞3T3-L1中,利用ELISA试剂盒测定不同浓度rhCGH-CTP蛋白干预后胞内cAMP含量明显升高,说明rhCGH-CTP蛋白具有生物活性;油红O染色结果发现,与对照组相比,不同浓度rhCGH-CTP蛋白干预组的成熟脂肪细胞中TG含量明显降低(P<0.05)。结论成功表达并纯化了rhCGH-CTP融合蛋白,其具有良好的生物学活性并能有效降低TG,该研究为后续深入揭示CGH蛋白的生理作用及在临床实践中的潜在应用提供了重要基础。

CHO/dhfr^-细胞定点整合高效表达系统的建立

为了克服随机整合建立高表达细胞株时“位置效应”所带来的不可预知的后果,我们尝试建立基于定点整合的CHO高效表达系统。首先设计一个新的高效筛选载体pMCEscan。该载体含有报告基因(k2tPA)、扩增基因(dhfr)、重组酶识别序列(FRT)及筛选基因(neo),且neo基因的表达经过系统的弱化,确保能够对基因组中的整合位点进行大规模的高效筛选。然后利用该载体转染CHO/dhfr-细胞并进行大规模筛选以获得足够多的阳性克隆,并对阳性克隆进行系统分析,筛选出报告基因表达水平高、单拷贝且扩增效果好的克隆,此克隆被认为筛选载体整合入CHO细胞基因组中转录热点(Hotspot)区域,从而获得了能够实现外源基因在基因组中定点整合和有效表达的CHO/dhfr-细胞系。随后利用位点特异性重组系统(FLP-FRT)将外源基因定点整合到Hotspot区域,以实现外源基因在CHO细胞基因组中的定点整合及高效表达。并利用该细胞系实现了k2tPA的高表达,表达量达到17.1μg/106cell.24h。该研究致力于CHO细胞基因组中高表达位点的寻找和确认,建立基于定点整合的哺乳动物细胞高效表达系统。

人尿激酶原cDNA在中国仓鼠卵巢细胞(CHO)中高效表达研究

通过构建高效表达载体,改进转染方法,与二氢叶酸还原酶(dhfr)基因共扩增等手段在CHO细胞内高效表达了人尿激酶原(Pro-UK)cDNA。首先将pro-UK cDNA插入到SRα启动子的下游,构建成表达质粒pMG10102,在COS-7细胞内进行暂时性表达,结果表明此启动子的表达水平比SV40早期启动子高约5倍。然后将质粒pMG10102和pSV2-dhfr线性化后用磷酸钙共沉淀法转染CHO-dhfr^-细胞,经一系列筛选后获得20个能表达pro-UK的细胞克隆,纤维蛋白溶解平板法(FAPA)测定表达水平为12.5—100IU/10~6 cells/d.再经MTX加压共扩增,得到9株高表达细胞系,其中最高的表达水平达到400—500IU/10~6 cells/d。经2—3个月连续传代,表达水平未下降,表明细胞株是稳定的。Western Blot分析证明细胞分泌的重组pro-UK具有与天然pro-UK相同的分子量,而且培养液中不加蛋白酶抑制剂时,分泌的重组UK大部分为单链(60%以上)。

人工转录因子促进外源基因在CHO细胞中的高效表达

以酵母转录因子GALA中1-147位氨基酸序列为构建人工转录因子的DNA结合结构域，单纯疱疹病毒转录激活子VP16中12肽（DALDDFDLDMLG）的4个串联重复作为人工转录因子的功能结构域，用SV40的核定位序列（NLS）将两部分连接起来，构建了人工转录因子GVP4并将其克隆进入表达载体pcDNA3．1/Hygro（＋）中。将不同长度的人工转录因子结合序列构建在外源基因表达载体pcDNA3．1（＋）启动子CMV的上游，分别连接外源基因EGFP和tPA。用表达人工转录因子和外源基因的载体共转染CHO细胞，EGFP和tPA在含不同数量人工转录因子结合位点表达载体pcDNA3．1（＋）转染的CHO细胞中的表达水平呈现不同程度的提高。其中，以引入10个人工转录因子结合位点的表达载体的效果最明显，EGFP和t-PA的表达效率均提高2～3倍。结果表明，人工转录因子能有效地促进外源基因在哺乳动物细胞中的表达。

克服位置效应提高外源基因在CHO细胞中稳定高效表达的策略

能够生产有功用的治疗性蛋白的一个重要前提是获得稳定的重组蛋白高表达细胞株,然而筛选一个能够持续稳定表达外源蛋白的重组细胞株是费时费力的过程。有多篇文献报道了重组蛋白细胞株表达的不稳定性。位置效应是高表达细胞株不稳定性的重要因素,克服或利用位置效应是当前获得稳定高表达重组蛋白细胞株的有效途径。为解决外源基因插入的随机性所带来的不可预知的后果,可以事先在CHO细胞基因组中筛选转录热点区域,再通过位点特异性或同源重组的方式,实现外源基因的定点整合。各种调节位置效应的DNA元件陆续被发现,可以利用它们去调控基因表达及增加细胞株的稳定性。

表达外源蛋白的CHO-DG44细胞株的蛋白质组学研究

为给细胞株基因工程改造提供背景条件,文中以TNFR-Fc为模式蛋白,比较两株不同来源的CHO-DG44细胞在生长代谢以及外源蛋白TNFR-Fc表达方面的差异,采用i TRAQ结合2D LC-MS/MS技术,比较CHO-DG44(A)/TNFR-Fc和CHO-DG44(B)/TNFR-Fc细胞株的蛋白表达谱,并对差异蛋白进行了蛋白类型分析、差异基因GO富集分析和差异基因KEGG富集分析。结果表明:两株CHO细胞在生长代谢及外源蛋白表达方面存在一定的差异;通过对比蛋白表达谱发现的192种差异表达蛋白中,上调蛋白104个、下调蛋白88个;就蛋白类型而言,酶类所占的比例最多,达到38.02%;差异蛋白主要富集在包括蛋白质折叠、谷胱甘肽代谢过程、碳水化合物代谢过程、细胞内蛋白质转运、蛋白质稳定化等生物过程;差异蛋白主要涉及氨基酸的生物合成、碳代谢、糖酵解/糖异生、三羧酸循环等信号通路。不同CHO细胞株在氨基酸的生物合成、碳代谢、糖酵解/糖异生等方面的蛋白差异,可能是引起两株细胞生长代谢以及外源蛋白表达方面的差异的原因。

在大肠杆菌中高效表达重组Protein A

本文构建了高效表达质粒pPA-3,其在大肠杆菌中表达的重组Protein A仅含天然Protein A的免疫球蛋白Fc段结合区,表达量达菌体可溶蛋白的20%。SDS-PAGE及Westernblot结果显示,重组Protein A的分子量有4种,即33、32.2、29.5和28.6kDa,其中33kDa与理论计算结果一致,推测其它分子量可能是由于胞内蛋白酶降解所致。一步亲和层析即可将重组Protein A从细胞裂解上清液中纯化出来。火箭电泳及酶联免疫分析结果表明,等蛋白量的该重组Protein A比天然Protein A能结合更多的免疫球蛋白。

CHO细胞无血清培养基的工艺优化

本文以表达人肿瘤坏死因子受体-人Ig G-Fc抗体融合蛋白的CHO细胞为研究对象,通过对影响其细胞密度、活力及蛋白表达量和聚体百分比的进行了3个大类因素的考察,即水解物:0.5%酵母提取物,0.5%谷类水解物,0.5%大豆蛋白水解物,0.5%植物蛋白胨;脂类物质:10 mmol/L磷脂酰胆碱,10 mg/L乙醇胺,0.05%脂肪乳剂;激素类物质:10μmol/L氢化可的松(肾上腺皮质激素),10 mg/L胰岛素,20 n M孕酮(类固醇激素)。结果表明,水解物中0.5%酵母水解物,脂类物质中10 mg/L乙醇胺,激素类物质中10 mg/L胰岛素对提高CHO细胞密度、活力和蛋白表达量和降低聚体含量具有重要促进作用。

猪催乳素的真核表达与生物活性验证

【目的】催乳素(Prolactin,PRL)具有广泛的生理调节作用,但其多效性机制仍不清楚。为了更好地研究猪PRL的多效性,本研究制备猪源PRL真核重组蛋白并验证其生物活性。【方法】利用分子克隆技术将猪PRL基因克隆到慢病毒表达载体pCDH-CMV-MCS-EF1-GFP+Puro中,经慢病毒包装获得携带猪PRL基因的PRL-慢病毒;用浓缩的PRL-慢病毒感染CHO-K1细胞,经嘌呤霉素筛选后,获得能够分泌PRL重组蛋白的阳性细胞系CHO-K1-PRL;利用镍柱亲和层析法对重组蛋白进行纯化并进行LC-MS/MS质谱鉴定,利用HC11细胞体外培养体系验证PRL重组蛋白的生物活性。【结果】成功构建了携带猪PRL基因的pCDH-CMV-6His-PRL-6HisEF1-GFP+Puro慢病毒表达载体;包装及浓缩后的PRL-慢病毒滴度为9.9×10^(8) TU/mL,其感染的CHO-K1细胞经嘌呤霉素筛选后得到阳性细胞系CHO-K1-PRL;从CHO-K1-PRL细胞培养液中成功纯化出重组蛋白,质量浓度为50μg/mL,LC-MS/MS质谱分析的覆盖率达94%,鉴定为猪PRL重组蛋白;重组PRL具有促进HC11细胞增殖及酪蛋白表达的生物活性。【结论】构建的细胞系CHO-K1-PRL可稳定表达具有生物活性的猪重组PRL,为猪PRL功能的研究和生产应用奠定了基础。

重组蛋白在中国仓鼠卵巢细胞中高效表达的影响因素

高效表达重组蛋白 ,对于生物制药意义重大。大多数药用蛋白是糖蛋白 ,中国仓鼠卵巢细胞 (Chinesehamsterovarycell,CHO)是目前重组糖基蛋白生产的首选体系。影响外源蛋白在CHO细胞中表达的因素很多 ,从CHO细胞表达体系、表达载体系统、外源基因、表达细胞株的加压扩增与筛选、细胞大规模培养等方面对CHO高效表达加以阐述 。

外源蛋白在中国仓鼠卵巢细胞中高效表达的策略

高效表达外源蛋白 ,在生物制药中有重要意义 .中国仓鼠卵巢细胞 (Chinesehamsterovarycell)是表达外源蛋白的最佳真核表达系统之一 .影响外源蛋白在CHO细胞表达的因素甚多 ,主要包括载体、宿主细胞和外源基因几方面 .深入了解和灵活运用它们之间的关系 。

重组人干细胞因子在原核系统中高效表达的策略

目的 探索并建立人干细胞因子 (SCF)的原核高效表达系统。方法 设计特异性引物 ,以RT PCR从人胎肝组织中扩增出干细胞因子的膜外区活性片段 ,克隆进入pGEM T载体。以Goldkey软件进行翻译起始序列RNA结构和自由能优化 ;通过合成寡核苷酸和PCR技术将SCFcDNA中的原核稀有密码子定点突变为同义的高频密码子 ;酶切连接构建多种原核表达载体并比较它们在宿主菌中诱导表达结果。表达产物经SDS PAGE、WesternBlot和MTT活性鉴定。结果 扩增SCF膜外区序列测定正确。构建的原核表达载体 pET32a(+) SCF在大肠杆菌中获得高效融合表达 ,表达产量达 30 %以上 ,WesternBlot鉴定正确 ,初步纯化产物的活性与标准品相似。结论 根据使用的载体 /宿主系统 ,翻译起始序列 (TIS)的RNA结构和自由能优化、稀有密码子突变对表达无影响 ;SCF基因在 5′端融合要比

毕赤酵母植酸酶基因工程菌高密度培养及诱导表达

研究了毕赤酵母基因工程菌高密度发酵培养方式和植酸酶基因高效表达策略。采用逐步增加流加方式进行高密度培养,结果发酵液中细胞干重达到64 g/L。通过在线检测细胞消耗甲醇的MSUR,估算细胞在单位时间内对甲醇需求量,从而确定甲醇流加速率,采用此种方法可使重组毕赤酵母高水平表达植酸酶,最终发酵上清液中总蛋白量为8.58 g/L,植酸酶活力达到853 U/mL。

HIV－1gag基因重组痘苗病毒的构建和高效表达

Ｇａｇ蛋白是人Ⅰ型免疫缺陷病毒（ＨＩＶ－１）重要的结构蛋白，可诱导机体产生体液和细胞免疫应答。本试验将ＨＩＶ－１不同长度的长末端重复序列（ＬＴＲ）和全长的ｇａｇＯＲＦ置于痘病毒启动子控制下，经过同源重组、红细胞吸附试验筛选和间接免疫荧光试验鉴定，分离了６株重组痘苗病毒。免疫印迹（Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔ）和免疫酶试验检测表明，６株病毒均能表达ｇａｇ基因，其中以ｖ１６ＬＧ△２的Ｇａｇ蛋白表达量最高，占细胞裂解物上清的５．１９％，相当于１４．７μｇ／１０６细胞，接近杆状病毒的表达产量。重组蛋白主要为ｐ５５ｇａｇ蛋白前体，但也有一部分被加工，生成成熟蛋白ｐ２４ｇａｇ、ｐ１７ｇａｇ及其中间蛋白。表达的重组蛋白可形成病毒样粒子（ＶＬＰ）。

LTβR-Ig融合蛋白的真核表达及其体外生物学功能的研究

目的为了研究LTβR-Ig的生物学功能,构建重组的LTβR-Ig/pcDNA3.1(+)真核表达载体,在CHO细胞中表达,无血清扩大培养,并初步研究了融合蛋白LTβR-Ig的体外生物学活性。方法将鼠LTβR胞外段cDNA与人IgG1 Fc段cDNA共同克隆至真核表达载体pcDNA3.1(+),转染CHO-K细胞表达,阳性克隆进行无血清培养,采用PtoteinA亲和层析的方法进行纯化;3[H]TdR参入法检测对细胞增殖的影响。结果经PCR和限制性酶切鉴定以及DNA测序,结果表明克隆了正确序列的LTβR胞外段序列,成功构建了重组表达质粒LTβR-Ig/pcDNA3.1,并在CHO细胞中稳定表达了LTβR-Ig的融合蛋白,证明LTβR-Ig融合蛋白能抑制混合淋巴细胞反应。结论本研究建立了能稳定表达有生物活性的LTβR-Ig融合蛋白的真核表达系统,为今后研究LTβR在移植排斥中的作用机制,及开展基因重组药物进行疾病的生物治疗奠定了基础。

用于重组蛋白生产的哺乳动物细胞表达新技术

近年来,用于重组蛋白生产的哺乳动物细胞表达领域涌现出一系列革命性的新技术。优化的工程细胞为表达重组蛋白提供了优良的宿主;基于荧光的筛选方法可以快捷地得到高表达细胞株;高通量的培养工艺能够预测适合外源蛋白表达的细胞培养条件;可抛弃式生物反应器为大规模细胞培养提供了更多的选择;大规模瞬时表达技术节省了重组蛋白的生产时间。这些新技术提高了重组蛋白的研发和生产效率,加快了蛋白药物的工业化进程。

重组植酸酶appA-2QN在毕赤酵母中的高效表达

对来源于大肠杆菌的植酸酶基因app A进行突变获得植酸酶基因突变体app A-2QN,利用酵母表达系统在摇瓶培养条件下表达后,该植酸酶突变体显示出良好的热稳定性。为提高该植酸酶的表达量,降低植酸酶的生产成本,对表达该酶的重组酵母菌GS115/app A-2QN进行了高密度发酵研究,通过控制发酵过程中碳源(甘油)的添加使得菌体生长达到一定密度,从而实现高效表达。在诱导蛋白质表达阶段,发酵液中甲醇的含量影响植酸酶的表达量,利用变色酸分光光度法对甲醇含量进行了检测分析。结果表明,在5 L发酵罐中进行高密度发酵147 h后,菌体浓度OD600nm达到313,通过将甲醇浓度控制在2.5%左右,经过诱导102 h后,蛋白达到了较高的表达量,为7.06 g/L,酶活性(发酵效价)为2.03×105U/m L。结果表明,通过高密度发酵提高了产植酸酶app A-2QN的酵母工程菌的细胞生长密度和蛋白质表达量,揭示该重组酵母菌株具有良好的表达稳定性。

在真核细胞表达制备重组人前蛋白转化酶枯草溶菌素9

分别优化、合成和构建了在毕赤酵母和哺乳动物细胞表达人前蛋白转化酶枯草溶菌素9(proprotein convertase subtilisin/kexin type 9,PCSK9)的PCSK9-p PICZαA和PCSK9-pcDNA4.0重组质粒,将重组质粒转化至GS115细胞和转染至中国仓鼠卵巢(chinese hamster ovary,CHO)细胞,诱导细胞表达包含his标签的PCSK9重组蛋白。通过SDS-PAGE电泳和Western-blot分析两种系统表达重组蛋白的能力,发现GS115表达的重组蛋白相对分子质量大于人天然PCSK9蛋白且容易发生降解,而CHO细胞能够高表达与人天然PCSK9蛋白相对分子质量相同的、稳定的、易于纯化的特异重组蛋白。采用His/Ni2+亲和层析柱纯化重组蛋白,获得纯度达90%以上的PCSK9重组蛋白;用纯化的重组蛋白免疫小鼠制备了高效价特异性PCSK9多克隆抗体。所建立的CHO细胞表达体系PCSK9的平均表达量为5.6 mg/L,为开发PCSK9抑制剂和深入研究PCSK9分子结构和功能奠定了基础。

间隔性高浓度胰岛素对内皮细胞VCAM-1蛋白表达的影响

目的比较体外培养的人脐静脉内皮细胞(HUECV 304)在间隔性高浓度胰岛素与恒定性高浓度胰岛素作用下VCAM-1蛋白的不同表达,分析间隔性高浓度胰岛素促成动脉粥样硬化的原因。方法选择脐静脉内皮细胞进行实验,分为间隔性高胰岛素组(含重组人胰岛素100 nmol/L的细胞培养液及含重组人胰岛素1 nmol/L的细胞培养液轮换,每隔8小时更换1次)、恒定性高胰岛素组(含重组人胰岛素100 nmol/L的细胞培养液)、正常胰岛素组(含重组人胰岛素1 nmol/L的细胞培养液)、阴性对照组(不含重组人胰岛素的细胞培养液),每隔8小时更换新鲜条件细胞培养液,培育3 d后采用免疫细胞化学法检测4组内皮细胞VCAM-1蛋白的表达。结果正常胰岛素组、间隔性高胰岛素组、恒定性高胰岛素组内皮细胞VCAM-1蛋白表达均有不同幅度上升,分别为阴性对照组蛋白表达的2.26倍(P<0.001)、5.19倍(P<0.001)、3.67倍(P<0.001)。间隔性高胰岛素组内皮细胞VCAM-1蛋白的表达上升程度强于恒定性高胰岛素组(P<0.001)。结论相对于恒定性高浓度胰岛素,间隔性高浓度胰岛素更能增强内皮细胞VCAM-1蛋白的表达,提示间隔性高浓度胰岛素可能通过影响血管内皮细胞VCAM-1蛋白表达途径而损伤血管内皮功能,从而促进糖尿病血管并发症的进一步发展。