牛种布鲁氏菌ArsR2蛋白的原核表达及磷酸化位点鉴定

用原核表达系统表达并纯化牛种布鲁氏菌S2308株ArsR2蛋白,软件分析该蛋白相关信息,质谱鉴定该蛋白修饰位点。以牛种布鲁氏菌S2308株基因组为模板,通过PCR扩增arsR2基因,构建pET-32a-ArsR2重组质粒,经测序正确后,转化至大肠埃希氏菌感受态细胞BL21(DE3)中进行IPTG诱导表达,通过Ni-NTA亲和层析法进行ArsR2蛋白的纯化,并进行SDS-PAGE和Western blot鉴定;对牛种布鲁氏菌ArsR2蛋白的理化性质和磷酸化位点进行预测,通过质谱鉴定ArsR2蛋白的修饰位点。结果显示,成功表达并纯化ArsR2蛋白,ArsR2蛋白无跨膜区,存在磷酸化修饰,质谱鉴定出ArsR2蛋白具有2个磷酸化位点。表明原核表达的牛种布鲁氏菌S2308株ArsR2蛋白存在磷酸化修饰位点,为探究该蛋白的生物学功能奠定了基础。

伪狂犬病病毒Bartha株gC膜外区部分基因的原核表达及纯化

构建伪狂犬病病毒(PRV)gC膜外区部分基因的重组质粒,原核表达并纯化目的蛋白。根据GenBank已发表的伪狂犬病病毒Bartha(PRV Ba)株gC基因的序列(NC EU719641),设计并合成了1对引物,以PRV Ba株为模板,PCR扩增出PRV gC膜外区部分基因片段;将该基因片段克隆到原核表达载体pET-28a上,转化大肠埃希菌BL21(DE3),经IPTG诱导,获得大小为35 ku的重组蛋白,命名为pET-gCN813。按照His-Bind纯化试剂盒说明书纯化表达产物,获得融合蛋白的纯化产物。

多花黄精查尔酮合酶PcCHS的原核表达、亚细胞定位及表达分析

【目的】探究查尔酮合酶(chalcone synthase,PcCHS)基因在多花黄精类黄酮合成中的作用,为后续解析PcCHS功能以及多花黄精新品种选育提供可靠的理论依据。【方法】以多花黄精为cDNA模板,克隆多花黄精PcCHS基因的编码序列,对该基因进行生物信息学分析。通过构建PcCHS的原核表达载体,纯化目的重组蛋白,验证该酶的体外表达活性。利用瞬时超表达体系探究该基因过表达后总黄酮的含量变化。利用Gateway技术构建亚细胞定位载体35S::PcCHS-GFP,通过本氏烟草表达系统确定目的蛋白亚细胞定位情况。【结果】PcCHS基因的开放阅读框为1 251 bp,理论分子量为44.63 kD,等电点为5.89,属于亲水蛋白,与石刁柏(Asparagus officinalis)CHS亲缘关系较近。原核表达实验表明,pET28a-PcCHS经IPTG(异丙基-β-D-硫代半乳糖苷)诱导表达可溶性重组蛋白,Western-blot显示大小约为45 kD,与预期大小一致,且纯化的目的蛋白具有一定的酶活性,能催化对香豆酰辅酶A和丙二酰辅酶A转化为柚皮素查尔酮。此外,PcCHS瞬时超表达中,PcCHS组的表达量显著高于空载K组,总黄酮含量也显著高于空载K组,最高可达1.83倍。亚细胞定位结果显示,该基因在细胞膜和细胞核中发挥作用。【结论】PcCHS基因原核表达的酶具有体外酶活性,其亚细胞定位于细胞膜和细胞核,且瞬时超表达能够显著提高多花黄精叶片总黄酮含量。

草胺膦抗性基因bar的原核表达与蛋白质纯化

通过PCR扩增,从pCAMBIA1300-bar质粒中获得bar基因编码区全长,经酶切鉴定和测序后证实,bar基因分离成功。用BamH和Hind酶切,将bar基因与原核表达载体pET28a(+)连接,构建成重组质粒pET28bar。将重组质粒pET28 bar转化大肠杆菌菌株BL21(DE3)后,获得高效表达。SDS-PAGE电泳分析显示,目的蛋白主要以包涵体形式存在,蛋白质分子量约为27 ku。将包涵体离心、洗涤和纯化后,得到高纯度的目的蛋白。该蛋白可以替代植物外源蛋白进行转bar基因产品的食用安全性检测,也可用于转bar基因产品ELISA检测的抗体制备。

枣疯病植原体胸苷激酶基因的克隆、序列分析与原核表达

枣疯病(jujube witches-broom,JWB)俗称枣树的“癌症”,是由枣疯病植原体导致的侵染性病害,给我国的枣栽培与生产造成了严重危害,对枣疯病植原体增殖基因的研究有助于枣疯病的有效防治。为获得枣疯病植原体胸苷激酶基因(tdk),利用PCR方法扩增该基因并测序,结果表明,该基因的开放阅读框长度为576 bp,编码191个氨基酸,其蛋白质分子量为21.76 ku。序列分析和预测表明,该蛋白质为植原体细胞质中性质相对稳定的亲水蛋白质。遗传距离和进化树分析显示,植原体tdk基因比其16S rDNA基因的保守程度低,tdk基因和16S rDNA基因序列的进化树高度相似,表明tdk基因适于植原体分子分类。为获得枣疯病植原体TDK蛋白,成功构建了原核表达载体pET-28a-JWB-Heze-tdk;在诱导条件为0.1 mmol·L^(-1)IPTG、20℃、140 r·min^(-1)时,该原核表达载体在Escherichia coli BL21(DE3)菌株中可表达出大量可溶性的N端融合了6×His标签的JWB-Heze TDK蛋白;利用Ni-IDA琼脂糖树脂纯化出了可溶性的JWB-Heze TDK融合蛋白。研究结果为JWB-Heze TDK体外酶活性测定和抗体制备奠定了基础。

蜕皮激素氧化酶基因在家蚕丝腺中的表达特征及重组表达分析

昆虫蜕皮激素氧化酶(EO)是分解蜕皮激素的关键酶之一,该酶通过蜕皮激素3位异构化途径将蜕皮激素分解成3异构化蜕皮激素,从而调控蜕皮激素的滴度。课题组前期通过家蚕转录组学分析发现一个在丝腺组织特异表达的蜕皮激素氧化酶基因(EOs),为了研究该基因的时空表达模式及蛋白质功能,对丝腺蜕皮激素氧化酶基因的表达谱进行了分析,同时利用原核表达系统对其进行重组表达及分离纯化。RT-PCR和qRT-PCR检测表明,EOs在家蚕幼虫5龄期的丝腺组织特异表达,且主要在中部丝腺的前部表达;免疫荧光实验结果表明,EO不仅存在于家蚕中部丝腺细胞,而且还会分泌到丝腺腺腔中。将EOs全长cDNA克隆到pMD-19T载体中,再进一步亚克隆到原核表达载体PET-28a,然后将构建好的pET28-BmEOs质粒转入大肠埃希菌BL21中进行表达,通过SDS-PAGE检测发现在1mmol/LIPTG诱导后的上清中有一条大小约60kD的蛋白质条带,经Westernblot检测该蛋白质可与抗体发生特异性结合,表明BmEOs被成功表达。将大量上清经过Ni亲和柱纯化后,获得了纯化的目的蛋白质。研究结果为进一步分析丝腺中蜕皮激素氧化酶基因及蛋白质的功能奠定了基础。

羊痘病毒063载体构建及蛋白纯化

为研究羊痘病毒宿主范围因子063基因的特征及其生物学功能,采用PCR方法扩增063基因,通过双酶切和基因同源重组的方法与PGEX-KG载体连接构建成融合表达GST标签的原核表达载体,经酶切和测序鉴定正确的克隆转化大肠杆菌BL21,用IPTG诱导表达063蛋白,产物经SDS-PAGE电泳检测和Western Blot鉴定,大量诱导表达063蛋白,通过谷胱苷肽琼脂糖亲合层析法,得到063纯化蛋白。

链霉菌FJS31-2 abx R2基因克隆表达及蛋白纯化

利用原核表达系统获得链霉菌FJS31-2 AbxR2重组蛋白,并进行纯化。通过PCR扩增abx R2基因,将扩增产物克隆至pET32a质粒上构建重组质粒pET32a-abx R2;将重组质粒转化至大肠埃希菌Rosetta(DE3)感受态细胞中进行IPTG诱导表达,并通过尿素洗涤方式对AbxR2重组蛋白进行纯化。酶切和测序结果均证实重组质粒pET32a-abx R2构建成功;在菌液OD 600值为0.6、28℃、110 r·min^(-1)、1.0 mmol·L^(-1) IPTG诱导4 h时,AbxR2重组蛋白的表达效果较好;采用尿素洗涤方式纯化AbxR2重组蛋白,可得到单一特异蛋白条带,效果较好。为研究AbxR2蛋白的结构和功能及提高Zunyimycins产量奠定了基础。

家蚕丝氨酸蛋白酶抑制剂4(serpin-4)的基因克隆、原核表达和多克隆抗体制备

丝氨酸蛋白酶抑制剂4(serpin-4)为丝氨酸蛋白酶抑制剂家族中的一员。本研究旨在研制高效价的家蚕Bombyxmoriserpin-4多克隆抗体,为深入研究serpin-4基因的生理功能打下物质基础。首先于家蚕脂肪体中克隆了serpin-4基因,利用基因重组技术构建了pET28a-serpin-4原核表达载体,经IPTG诱导,获得原核表达重组融合蛋白,利用镍柱回收纯化技术,获得目的蛋白;经SDS-PAGE和抗His多抗检测,纯化蛋白的分子量大小与预测的一致,即获得了高纯度的目的蛋白,以此蛋白为免疫抗原,采用4次免疫方式对昆明小鼠进行抗原免疫,最终获得抗serpin-4的多克隆抗体血清;该血清经ELISA和Westernblot验证,效价达到1:20000,特异性较好。家蚕serpin-4多克隆抗体的成功制备,一方面表明应用于其他生物的多克隆抗体制备所采用的方法对于家蚕serpin基因的研究同样适用;另一方面,也为深入研究家蚕serpin-4的生理功能打下了物质基础。

人S100A6-GST融合蛋白的原核表达和纯化

目的:制备人S100A6-GST融合蛋白,为研究人S100A6((hS100A6)蛋白的功能奠定基础。方法:从pHAHA-hS100A6中双酶切获取hS100A6基因,亚克隆至原核表达载体pGST-moluc,构建pGST-moluc-hS100A6,转化BL21后,IPTG诱导重组菌表达hS100A6蛋白,SDS-PAGE及WesternBlot鉴定表达产物,Glutathion-Sepharose4B球珠分离纯化。结果:重组菌株表达出与理论预测值相符的一个约36ku的hS100A6融合蛋白,纯化后的融合蛋白的产量为3mg/L菌液,纯度约92%。结论:成功构建了hS100A6-GST原核表达质粒,在大肠杆菌中表达纯化后得到较高浓度的hS100A6-GST融合蛋白,为hS100A6蛋白功能的研究打下了基础。

小麦TaPDK基因的序列分析、原核表达及纯化

为研究TaPDK蛋白在小麦生理型雄性不育过程能量代谢途径中的调控机制。本试验提取小麦花药总RNA并反转录为cDNA,根据GenBank报道的已知小麦PDK基因序列设计引物,扩增TaPDK基因的编码区,采用生物信息学方法对其进行序列分析与功能预测,得出TaPDK的ORF为1095bp,编码364个氨基酸,蛋白分子量为41kD。进一步构建原核表达载体PET23d-PDK,转化到大肠杆菌表达菌种E.coli BL21(DE3)中进行优化表达,融合蛋白经SDS-PAGE电泳和Western blot验证后利用亲和层析柱初步纯化,针对原核表达过程中出现的非特异蛋白,采用切胶处理的方法进行二次纯化。原核表达结果表明IPTG可诱导一个分子量约40kD的特异蛋白,且主要以包涵体的形式存在,优化表达条件为:28℃、0.8mmol.L-1IPTG、150r.min-1诱导表达4h,表达产物经两次纯化得到2mg的目的蛋白,为下一步制备多克隆抗体、寻找互作蛋白奠定基础。

毛白杨NBS型基因PtDRG01原核表达研究

为了分析毛白杨NBS型抗病基因PtDRG01(EF157840)编码蛋白的特性,研究构建了该基因的原核表达载体pGEX-Pt01,并导入大肠杆菌XA90,经IPTG诱导表达后,SDS-PAGE电泳分析证明,该特异蛋白的分子量约为79kD。对原核表达体系以及融合蛋白的表达特性进行优化与分析表明:最佳诱导表达条件为1mmol/L IPTG在37℃下诱导4h,所表达的融合蛋白为胞内分泌的可溶性蛋白。利用谷胱苷肽-琼脂糖亲和层析柱纯化获得了电泳纯级的目标蛋白,为PtDRG01基因编码蛋白的功能鉴定研究奠定了基础。

猪白细胞介素18基因的克隆、表达及生物学活性检测

通过RT-PCR方法直接从猪脾脏淋巴细胞中扩增出猪白细胞介素18(pIL-18)成熟蛋白基因的cDNA,克隆到pGEM-T载体,构建重组质粒pGEM-T-IL18,转化E.coli JM109感受态细胞,取PCR和酶切鉴定为阳性的重组质粒进行序列测定。测序结果表明,pIL-18成熟蛋白基因核苷酸长度为474 bp,编码157个氨基酸。将其克隆到表达载体pGEX6P-1中,构建重组质粒pGEX-IL18,转化E.coli BL21感受态细胞,用IPTG诱导表达。重组菌菌体裂解物SDS-PAGE可检测到相对分子质量为45 kD的重组蛋白,占菌体总蛋白的28%左右,以包涵体形式存在。对包涵体进行洗涤,用MTT法测定表明,重组蛋白能明显刺激猪脾脏T淋巴细胞增殖反应的活性。

山羊Sox2基因克隆、原核表达和GST融合蛋白纯化

本研究旨在克隆山羊Sox2基因,构建pGEX-Sox2原核表达重组质粒,从大肠杆菌中获得纯化的GST-Sox2融合蛋白。应用RT-PCR方法从6周龄胎山羊生殖嵴扩增Sox2基因编码全序列,将其克隆到pMD18-T载体,然后再亚克隆到pGEX-KG表达载体。重组质粒pGEX-Sox2转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导,用SDS-PAGE电泳及Western blotting检测GST-Sox2融合蛋白表达,用谷胱甘肽Sepharose 4B介质分离纯化该融合蛋白。结果表明,山羊Sox2基因编码序列全长为960 bp;在优化的表达条件(1 mmol.L-1IPTG,22℃诱导16h)下,重组质粒(pGEX-Sox2)在大肠杆菌得到了高效表达;谷胱甘肽Sepharose 4B颗粒纯化蛋白得到预期大小的融合蛋白(约60 ku)。结论,本研究克隆了山羊Sox2基因,获得了纯化的GST-Sox2融合蛋白,为制备其多克隆抗体奠定了基础,为进一步研究山羊iPS细胞(Induced pluripotent stem cells)创造了条件。

山羊SOX2多克隆抗体制备

【目的】构建山羊Sox2原核表达载体—pRSET-Sox2,并将诱导表达、纯化的His-Sox2融合蛋白免疫新西兰大白兔,制备Sox2多克隆抗体。【方法】从pMD18T-Sox2载体上以Bam H I和Xho I双酶切截取Sox2片段,然后将其亚克隆到pRSET-A表达载体上,获得pRSET-Sox2重组质粒。转化了pRSET-Sox2的大肠杆菌BL21(DE3),1 mmol.L-1 IPTG 37℃诱导4 h,SDS-PAGE电泳及Western blotting检测融合蛋白表达。相同条件下大量增菌诱导,用Ni-NTA argrose介质分离纯化His-Sox2重组蛋白。将体外复性的融合蛋白皮下注射新西兰大白兔,间隔2—3周注射一次,共4次。最后一次注射后7 d,采血分离血清,用Western blotting检测抗体特异性。【结果】(1)原核表达载体pRSET-Sox2在大肠杆菌BL21(DE3)得到了高效表达;(2)纯化的His-Sox2融合蛋白能够满足多克隆抗体制备的要求;(3)经Western blotting检测,Sox2多克隆抗体能与His-Sox2融合蛋白特异性结合。【结论】制备了高特异性山羊Sox2多克隆抗体,为深入探讨山羊Sox2基因的生物学功能奠定了基础,也为山羊(iPS)细胞检测创造了良好条件。

牛分支杆菌MPT83基因的表达及重组蛋白的纯化

从牛分支杆菌培养物中抽提总DNA,扩增了MPT83基因,并克隆入pMD 18-T Simple Vector,将测序正确的目的基因插入表达载体pET-32a(+)中,转化BL21(DE3)宿主菌,IPTG诱导表达,用亲和层析方法对表达蛋白进行了纯化。经测序,构建的克隆质粒pMD-MPT83与Gen- Bank中的序列一致;构建的表达质粒pET-MPT83经PCR和BamHⅠ+HindⅢ双酶切鉴定构建正确;经SDS-PAGE分析,在约42 ku处出现新的蛋白条带,4 h后表达量即达到高峰;Western- blotting分析表明,融合蛋白能够被牛分支杆菌阳性血清所识别;纯化的表达蛋白经SDS-PAGE电泳,出现清晰的单一条带。表明MPT83基因原核表达载体构建成功。

肿瘤转移抑制基因Nm23-H1融合蛋白的表达纯化及其功能的初步研究

目的利用人Nm23-H1基因原核表达载体,在大肠杆菌中表达并纯化融合蛋白,并对蛋白其活性进行初步分析。方法将重组质粒pET28a-Nm23-H1转化入E.coliBL21(DE3),IPTG诱导表达并鉴定。用金属螯合层析技术进行蛋白纯化,得到Nm23-H1融合蛋白,用SDS-PAGE及Western blot鉴定纯化蛋白,并用RP-HPLC法、电泳迁移率变动分析实验检测Nm23-H1融合蛋白的核苷二磷酸激酶(NDPK)活性及核酸内切酶(AP)修复活性。结果转化溶原菌后能够表达目的蛋白,蛋白表达量高,为可溶性蛋白。Ni2+柱纯化后得到Nm23-H1融合蛋白经SDS-PAGE及Western blot鉴定正确。RP-HPLC法就及电泳迁移率变动分析实验证明所纯化的Nm23-H1融合蛋白具有NDPK活性,不具有AP修复活性,但可以增加APE1蛋白的AP修复活性。结论利用原核表达载体pET28a-Nm23-H1在E.coliBL21(DE3)中高效表达和纯化得到具有NDPK活性,但无AP修复活性的Nm23-H1融合蛋白,此蛋白可以增强APE1蛋白的AP修复活性,共同参与细胞的DNA损伤修复。

烟粉虱MED隐种气味结合蛋白基因BtabOBP2和BtabOBP4的cDNA克隆及原核表达

采用RT-PCR和RACE技术成功克隆烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)基因BtabOBP2和BtabOBP4的cDNA全长。BtabOBP2(Gen Bank登录号:AIS71883)和BtabOBP4(Gen Bank登录号:AIS71884)的cDNA序列全长分别为1107 bp和874 bp,完整开放阅读框(ORF)分别为744 bp和429 bp,分别编码247和142氨基酸,BtabOBP4有6个保守的半胱氨酸,属于典型OBP,而BtabOBP2除了具有典型OBP的6个半胱氨酸,增加了3个保守的半胱氨酸,属于Plus-C OBP。将得到的BtabOBP2和BtabOBP4重组到原核表达载体pET30a(+),转化入BL21(DE3)大肠杆菌感受态细胞,用IPTG诱导融合蛋白表达。采用亲和层析和凝胶过滤层析纯化融合蛋白,并进行Western blot分析。结果显示,BtabOBP2和BtabOBP4融合蛋白在大肠杆菌中均有可溶性表达,Western blot结果证实所表达的融合蛋白确实为目的蛋白。BtabOBP2融合蛋白在SDS-PAGE中的表观分子量比预测的分子量大了6.53 k Da,用重组肠激酶切掉6×His标签后,目的蛋白的表观分子量与预测分子量相近,偏差降低,说明6×His标签是造成融合蛋白表观分子量偏差的原因。本研究明确了烟粉虱气味结合蛋白基因BtabOBP2和BtabOBP4的核苷酸、氨基酸序列特征,并成功进行了原核表达和纯化,为进一步研究这两个OBP基因的分子结构和功能奠定了基础。

家蚕孵化酶样基因BmHEL的原核表达及蛋白纯化与功能鉴定

孵化酶(hatchingenzyme,HE)是后生动物卵孵化过程中起关键作用的一类蛋白酶。在已完成全长967bp的家蚕孵化酶样基因(BmHEL)克隆及其转录特性分析的基础上,研究了该基因在原核表达系统的表达、产物纯化及其对家蚕卵壳的降解功能。以全长BmHEL质粒DNA为模板,用PCR方法分别获得了该基因的开放阅读框(BmHELORF,885bp)、缺失信号肽编码区(BmHELa,834bp)和推测成熟酶功能编码区(BmHELb,624bp)的3个片段,并亚克隆入原核表达载体pET28a(+),在大肠杆菌(E.coli)BL21中进行表达。表达的3种外源蛋白均以包涵体形式存在,获得含有6×His-Tag标签的融合蛋白,其分子质量分别为33.4、31.8、24.0kD。通过Westernblot方法检测到了用Ni-NTA亲和层析柱纯化的目的蛋白。纯化复性后的3种孵化酶对家蚕卵壳底物有一定降解活性,其中BmHELORF的活性最高,BmHELb的活性最低。在pH7.1反应条件下3种酶的活性比pH9.5时高。研究结果在蛋白质水平上进一步证实家蚕孵化酶样蛋白参与了蚕卵孵化这一重要生命过程。

耐辐射球菌PprI蛋白质表达及其纯化的实验研究

为了在大肠杆菌中高效表达耐辐射球菌PprI融合蛋白并进行纯化,本研究以PCMV-HA-pprI质粒为模板,PCR扩增pprI基因全序列,经Nco I和EcoR I双酶切后定向克隆到pET-28a表达载体中,构建重组原核表达质粒pET-28a-His-pprI,并转入E.coli BL21(DE3)RP。IPTG诱导融合蛋白表达,SDS-PAGE和Western blot鉴定表达产物。对蛋白表达优化诱导时菌液的A600值、IPTG浓度、诱导时间和温度表达条件。诱导表达的PprI融合蛋白采用Ni-NTA His-Bind树脂和分子筛两步法进行纯化。结果显示,Western blotting检测的表达产物确为6×His-PprI融合蛋白,相对分子质量约为37 KD。不同诱导浓度、温度和时间在相对分子量为37 KD处见到特异性的PprI蛋白条带具有一定的差异,目的蛋白在上清和沉淀中均有表达。BCA法测得纯化蛋白质浓度为0.15 mg/mL。结果表明,本研究成功构建了耐辐射球菌pprI基因的pET-28a-His-pprI重组原核表达载体,并获得纯化的毫克级耐辐射球菌PprI融合蛋白,为进一步研究PprI蛋白的抗放作用和免疫等性能奠定了基础。