2009年, 第29卷, 第07期 
刊出日期:2009-07-25
  

  • 全选
    |
    研究报告
  • 万艳,李丽玲,谢秋玲,郭淑军,秦丽,张勇仓,陈小佳
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 1-6.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    目的:筛选在CHO-K1中高表达sPDGFRα-Fc的重组细胞株,并对分泌到培养基的表达产物进行抑制细胞增殖的活性分析。方法:构建带有Fc标签的sPDGFRα基因重组表达载体 pIRES-Neo3-sPDGFRα-Fc;在脂质体介导下,转染CHO-K1细胞,G418筛选2周后获得若干单克隆细胞株,随机挑取单克隆细胞进一步放大培养,RT-PCR筛选阳性单克隆细胞;Real-Time PCR方法鉴定各阳性细胞株中的sPDGFRα-Fc基因的转录水平, Western blot检测进一步验证各细胞中目的蛋白表达水平;筛选出表达最高的细胞株,更换无血清培养基培养,取含有可溶性sPDGFRα的培养基上清冻干浓缩,MTT法检测目的蛋白的抑制细胞增殖能力。结果:成功构建重组表达载体并在CHO-K1中成功表达,各阳性单克隆细胞株的表达量有差异且在转录水平和蛋白表达水平表现一致,从无血清培养基中收集的可溶性sPDGFRα-Fc明显抑制血管内皮细胞的增殖。结论:成功筛选获得CHO-K1中高表达sPDGFRα-Fc的重组细胞株,获得的可溶性sPDGFRα-Fc能抑制细胞增殖,有望成为治疗因PDGF及其受体引起的多种疾病的药物。

  • 何颖1,汪炬1,2,张志成1,刘雪婷1,洪岸1,2
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 7-11.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    将FGFR2IIIc胞外段基因转入pET3c载体,并通过大肠杆菌使其以包涵体形式表达。经透析法复性和肝素亲和层析纯化,得到纯度95%以上的目的蛋白。通过免疫共沉淀方法证实复性后的FGFR2IIIc胞外段与FGF2之间可特异性结合,并对前列腺癌DU145细胞的增殖具有明显的抑制作用(MTT法)。免疫印迹结果显示FGFR2IIIc胞外段可显著下调DU145细胞膜上FGFRs的磷酸化水平,提示由于有效阻断FGFs的细胞内信号通路,从而导致FGFR2IIIc胞外段对肿瘤细胞增殖的抑制。
  • 张琳1,胡志明2,法萍萍2,梁中锟2,高基民1,2
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 12-16.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    目的:制备链亲和素标记的人白细胞介素-2(SA-hIL2)融合蛋白,并研究其生物学功能。方法:构建SA-L-IL2-pET24重组表达质粒,在大肠杆菌中表达SA-hIL2融合蛋白,对表达的SA-hIL2融合蛋白采用镍金属螯合(Ni-NTA)层析柱进行纯化,透析复性。CCK-8法检测SA-hIL2融合蛋白对PHA刺激的人外周血淋巴细胞的增值活性,流式细胞仪分析SA-hIL2融合蛋白对生物素化的B16.F10肿瘤细胞表面锚定修饰效率。结果:SA-hIL2在大肠杆菌中实现了高效表达,约占菌体总蛋白的20%,制备的SA-hIL2融合蛋白纯度达到95%,并具有双重活性,即hIL-2促进PHA刺激的人外周血淋巴细胞的增值活性和SA介导的高效结合至已生物素化的B16.F10肿瘤细胞表面的功能(表面锚定修饰效率约95%)。结论:研制的SA-hIL2融合蛋白具有双重活性,可为研制表面修饰的新型肿瘤细胞疫苗提供基础。
  • 薛芳1,成志勇2,杨琳1,李世辉3,张颖1,潘崚1
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 17-21.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    目的:建立白血病耐药细胞系U937/ADR模型,并检测其多药耐药相关基因及其生物学性状的改变。方法:以大剂量阿霉素(IC50浓度),短时间(2h)暴露法诱导人白血病细胞系U937细胞的阿霉素耐药性。检测细胞的生长曲线,计算阿霉素耐药倍数,流式细胞术分析细胞周期分布;罗丹明123检测药物外排功能;荧光定量PCR(FQ-PCR)检测MDR1、MRP1、NF-Κb、Bcl-2、Bax mRNA水平变化;Western blot 检测Akt、p-Akt、P65、P-gp、MRP1和Bcl-2蛋白水平变化。结果:成功构建耐阿霉素U937/ADR细胞系,对阿霉素耐药指数为亲代U937细胞的11倍,U937/ADR群体倍增时间为43.6h,高于亲代细胞8.9h;流式细胞分析显示与U937细胞相比,U937/ADR的G0/G1期细胞增多,而G2/M期细胞减少。并对多种化疗药物产生交叉耐药性。罗丹明123外排试验显示,U937/ADR细胞外排明显增加。U937/ADR细胞MDR1、NF-Κb、Bcl-2 mRNA表达水平明显增加,P-gp及p-Akt、P65表达水平增加。结论:成功构建的U937/ADR细胞系其生物学特性明显不同与亲代U937细胞,对多种化疗药物产生多药耐药,高表达多药耐药蛋白P-gp,同时激活p-Akt及NF-Kb。
  • 张蕾1,杨兴元2,安晓荣2,陈永福2
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 22-26.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    Myostatin(MSTN), β-转化生长因子超家族的一员,是肌肉生长的负调控因子,该基因自然突变的比利时蓝牛和皮尔蒙特牛出现双肌性状。基因敲除该基因,是实现家畜产肉量的提高的有效方法。通过建立无启动子打靶载体MSTN-GFP, MSTN-neo,转染新生和胎儿绵羊骨骼肌细胞,经过表达绿色荧光蛋白报告基因和G418筛选获得骨骼肌细胞克隆,PCR,Southern blot,DNA序列检测获得阳性细胞克隆,为制备myostatin基因敲除的体细胞克隆绵羊提供核移植供体。
  • 龚业莉1,王琳2,耿建玲2,刘颖2,夏焕章1
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 27-32.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    目的:提高16型人乳头瘤病毒(HPV16)L1基因在杆状病毒昆虫细胞中的表达水平,为研制预防性HPV疫苗奠定基础。方法:根据昆虫细胞密码子偏性对野生型HPV16L1基因进行改造,利用Bac-to-Bac表达系统获得重组杆状病毒,感染昆虫细胞Sf9和High Five。Western blot鉴定表达产物;电镜下观察病毒样颗粒形成。利用ELISA法评价HPV16L1基因的优化效果,探讨L1蛋白表达的最佳条件。结果:在相对分子质量56kDa处出现HPV16L1的特异性条带;电镜下可见病毒样颗粒在昆虫细胞的核内形成;优化型HPV16L1基因的表达水平显著高于野生型。High Five细胞表达的最佳条件为MOI=10,表达时相72h,其L1蛋白表达量至少比Sf9细胞高3倍。结论:密码子优化技术确实能够促进HPV16L1蛋白的高效表达,而High Five细胞表现出的显著优势尤其值得关注。
  • 边鸣镝,邓川,白忠义
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 33-36.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    富亮氨酸重复区的类受体蛋白激酶(LRR-RLKs)在植物对多种信号的响应中发挥作用。应用电子克隆的方法在玉米中克隆了一个LRR-RLKs类基因的全长cDNA,命名为ZmLRRPK1(GenBank接受号为EU873320)。推断的ZmLRRPK1蛋白含有594个氨基酸,分子量为66kDa,等电点pI为5.42,具有典型的LRR-RLKs结构域。半定量RT-PCR结果表明,在ABA、甘露醇和氯化钠的诱导下,ZmLRRPK1在玉米胚芽鞘中表达并在24 h内保持较高的转录水平。
  • 刘石娟,李秀兰
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 37-42.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    选择适宜的转录调控序列以提高启动子的转录效率,增强外源基因在转基因植株中的表达,对改良作物的抗病虫性具有重要意义。将甘露碱合成酶基因(mas)启动子和章鱼碱合成酶基因(ocs)增强子杂合而成的嵌合启动子ocs/mas与GUS报告基因连接,构建了植物表达载体pOMS-GUS。对照载体pMAS-GUS仅携带mas启动子驱动的GUS基因。利用根癌农杆菌介导法,将以上植物表达载体分别转化烟草。应用半定量RT-PCR和GUS荧光定量分析法分别检测不同胁迫条件下启动子驱动的GUS基因表达量的变化。结果显示,未诱导处理的转基因植株GUS基因仅有微弱表达。伤害处理1h后,mas启动子驱动的GUS活性是未诱导处理的1.8倍,而嵌合启动子ocs/mas的诱导表达活性是未处理的5.7倍。植物激素水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MJ)处理也诱导了较高水平的ocs/mas嵌合启动子活性;而且SA和MJ联合作用时呈现叠加效应,转基因烟草的GUS活性明显高于伤害处理后的GUS表达水平。以上结果表明,ocs/mas嵌合启动子是一种强诱导型启动子,可以接受多种刺激因子的诱导,从而为更有效地改良作物抗病虫的能力提供新的候选高效启动子元件。
  • 易乐飞,王萍,周向红,刘楚吾
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 43-49.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    干旱、高盐和低温是限制植物生长和农作物产量的主要逆境因子。S-腺苷甲硫氨酸合成酶(S-adenosylmethionine synthetase,SAMS)与植物抗逆境密切相关,而且超表达SAMS的转基因植物具有更高的抗干旱、高盐和低温能力。进行条斑紫菜(Porphyra yezoensis)S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因(PySAMS)cDNA的克隆及序列特征分析。首先利用电子克隆技术得到基因相关的contig,预测全长并设计引物,最后利用RT-PCR技术成功克隆了PySAMS的cDNA序列(GenBank accession:FJ404748)。该cDNA序列含有长1155nt的完整ORF,编码蛋白(PySAMS)分子量41.8kDa,长384AA。PySAMS与盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)、莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)等多种生物的SAMS具有较高的序列一致性,含有与SAMS酶活性密切相关的氨基酸残基和保守序列,与人(Homo sapiens)和大肠杆菌(Escherichia coli)的SAMS具有高度相似的三维结构。所以PySAMS与其它生物的SAMS一样,在条斑紫菜的抗逆过程中发挥重要作用。研究PySAMS有助于阐明条斑紫菜耐受非生物胁迫的作用机理,有助于获得高抗逆转基因植物。

  • 罗清菊,李杰,闫红霞,卢雪景,吕玉民,薛乐勋
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 50-55.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    为了研究杜氏盐藻双拷贝碳酸酐酶(DCA1)启动子中高度重复的GT序列在盐诱导表达时的调控作用,设计不同的引物,通过PCR法获得6条不同长度的DCA1启动子片段,分别与gus报告基因融合后构建6个表达载体;电击法转化杜氏盐藻细胞。组织化学染色和荧光定量法检测GUS在不同盐浓度下的瞬时表达。结果显示,DCA1启动子内高度重复的GT序列无论与其上游、下游或上下游片段同时结合均能驱动gus基因的表达,并且其表达受氯化钠浓度调控,其中和上下游均结合时活性最强;无GT重复序列的融合片段及GT 重复的下游片段也能驱动gus基因的表达,但其表达不受氯化钠浓度调控;而GT重复的上游片段不能驱动gus基因的表达。结果提示:盐藻DCA1启动子中高度重复的GT序列在盐诱导调控中起重要作用,可能为一种新型的盐诱导元件。
  • 丁闰蓉,吴敬
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 56-61.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    研究了不同浓度表面活性剂Tween-80,Triton X-100,SDS对大肠杆菌生产α-环糊精葡萄糖基转移酶(α-CGT酶)的影响。结果表明:发酵初始添加Tween-80和Triton X-100的最适浓度分别为2%,0.5%,最终胞外酶活分别达2.03U/ml和4.92U/ml,相对于未添加表面活性剂时提高4.6倍和12.67倍,且改变添加时间不能提高酶的产量;发酵36 h添加0.02%SDS对α-CGT酶产量促进最大,最终胞外酶活达5.31U/ml,较对照组提高12.75倍。表面活性剂对α-CGT酶生产的促进作用可能是由大肠杆菌细胞内外膜渗透性增加所致,使细胞周质空间中α-CGT酶能更加快速地渗透到胞外。
  • 邵红伟,张文峰,胡青莲,沈晗,吴凤麟,黄树林
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 62-67.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    目的:研究多聚甲醛固定对利用荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer, FRET)检测细胞中蛋白质相互作用的影响,解决运动能力较强的细胞中FRET效率检测的问题。方法:选用两个已知能够相互作用的蛋白分子TRA和TRB,将荧光蛋白ECFP和EYFP的编码基因通过融合PCR分别标记在其C端;将两个融合基因共转染靶细胞,一组细胞经低浓度(0.5%)多聚甲醛短时(0.5~1h)固定,另一组不固定,利用激光共聚焦扫描显微镜检测两个融合蛋白之间的FRET效率,比较其在两组细胞之间的差异情况。结果:经过统计学分析,在活细胞和经低浓度多聚甲醛短时间固定的细胞中,ECFP与EYFP之间的FRET效率没有显著差异。结论:低浓度短时间的多聚甲醛固定对于荧光蛋白分子之间的相互作用没有显著的影响,因此对于运动能力过强的细胞可以固定后再进行FRET检测。
  • 技术与方法
  • 傅璐1,黄辉2,陈舒扬1,初波1,刘兢1
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 68-73.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    自行研制的抗ErbB2嵌合抗体chA21具有抑制高表达ErbB2的乳腺癌细胞生长的作用。在前期小规模培养和纯化工作的基础上,以填充床生物反应器大规模培养CHO工程细胞株表达的上清为原料,采用亲和层析、凝胶过滤除盐、阳离子交换层析、分子筛等步骤,分离纯化嵌合抗体chA21,建立了大规模纯化工艺,并按照中国药典(2005年版第三部)对最终产品进行全面鉴定和质量控制。该工艺能有效解决抗体纯化过程形成的多聚体问题,去除内毒素和DNA残留;可以确保每批纯化20~40L培养上清,每批收获嵌合抗体可达5g以上,蛋白总回收率大于50%,纯度可达98%。研究结果表明,该抗体纯化工艺得率高,质量控制方法稳定可靠,适用于大规模生产。
  • 邓永康1,吴民泸2,刘盛邦1,杜林方1,伍黎黎1,李曼1,孟延发1
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 74-79.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    对用乳糖替代异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导重组产朊假丝酵母尿酸酶基因在E.coli JM109(DE3)中表达进行了研究,拟建立一种高效低成本的生产重组尿酸酶的工艺路线。通过摇瓶试验对诱导所采用的乳糖浓度,诱导时机和诱导持续时间进行了优化,并考察在乳糖诱导下的目的产物表达动力学,随后在5 L发酵罐上进行扩大化培养以验证摇瓶优化的结果,进一步将乳糖作为诱导剂应用于高密度发酵过程。实验结果表明乳糖诱导的最佳浓度为5 g/L,最佳诱导时机是对数生长期中后期,诱导持续时间为9~10h;按照优化的条件在摇瓶和5 L发酵罐上进行分批培养,重组尿酸酶最大表达量可达菌体总蛋白的26%左右,可溶性蛋白的36%左右,略高于IPTG的诱导效果;高密度发酵过程菌体终密度达到OD600值40以上,尿酸酶表达量占菌体总蛋白25%左右。
  • 刘筱娣,杜宁,郭丽宏
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 80-86.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    变形链球菌的种内密度感应系统由com基因家族编码控制。膜受体ComD接受密度感应信号后激活菌体内的反应调节子ComE,ComE作为启动子可以调节一系列相关基因的表达。应用框内缺失突变法(in-frame deletion),通过两次同源性重组,成功构建了变形链球菌comE基因突变株IFD140ΔcomE。由于框内缺失突变没有引入任何的遗传标记物,所以有效地避免了传统的基因失活方法——插入重复(insertion duplication) 和等位交换(allelic exchange),所导致的下游基因极性效应(polar effect)。经过PCR、测序分析及RT-PCR,证实IFD140ΔcomE仅在comE基因内部缺失了717bp的片段,未引入任何外源性DNA,且comE下游的comD基因可以正常转录,无极性效应产生。对IFD140Δcom表型特征的研究发现,在液体培养基中IFD140Δcom更易发生沉淀性生长和贴壁性生长。菌体呈长链状排列。IFD140ΔcomE的成功构建,为进一步研究变形链球菌种内密度感应系统奠定基础。
  • 王建,王泽建,黄明志,钱江潮,储炬,张嗣良
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 87-93.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    基于13C标记的代谢通量分析(13CMFA)由于具有准确性和应用性已成为国际上代谢工程研究的热点,其中一个至关重要的问题就是分析菌体蛋白氨基酸的13C标记丰度信息。用含20%全标记葡萄糖([U-13C])和80%天然葡萄糖的合成培养基喂养维生素B12生产菌Pseudomonas denitrifican,然后在稳态条件下取20mg带13C标记菌体用1ml 6mol/L盐酸95℃水解24h得到带13C标记的菌体蛋白氨基酸;氨基酸经分离、浓缩、真空干燥、MBDSTFA衍生化后得到的TBDMS衍生物可以用气相色谱-质谱(GC-MS)进行分析,最后分析质谱图得到15种菌体蛋白氨基酸的13C标记丰度信息。成功获得菌体蛋白氨基酸13C标记丰度信息的实验方法和样品处理技术,为13CMFA在国内进一步发展提供了参考意义。
  • 综述
  • 郝大程1,2,肖培根2
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 94-101.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    研究人细胞色素P450(P450,CYP)在大肠杆菌中的功能表达对新药研发,临床药物治疗和药物早期ADME/T性质研究均有重要意义。异源表达人P450使用最多的宿主是大肠杆菌E.coli,然而要获得足量的有催化活性的P450仍是一个难题。结合作者近年研究,对异源表达的研究意义,P450在E.coli中功能表达的策略,高效表达的影响因素和共表达等方面做一评述,指出今后的研究应用方向。
  • 王增1,马会勤1,张文1,陈尚武2
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 102-107.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    重组蛋白在大肠杆菌中表达多为无活性的包涵体形式,须经洗涤、溶解、复性后才能得到生物活性蛋白。综述了近年来包涵体蛋白分离纯化和复性技术研究进展,重点讨论了色谱法复性技术的应用,包括尺寸排阻色谱、亲和色谱、离子交换色谱、疏水相互作用色谱、固定化脂质体色谱、扩张床吸附色谱的进展情况。

  • 张玉秀1,王姣1,王丹2,齐峰1
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 108-117.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    生物合成琥珀酸摆脱了对不可再生战略资源石油的依赖,以其社会、经济和环境效益展现出良好的发展前景。野生型大肠杆菌的琥珀酸生产强度难以满足生物合成琥珀酸工业化的要求,但遗传背景清楚,容易改造。近年来,人们深入研究了大肠杆菌的琥珀酸代谢途径,通过强化大肠杆菌琥珀酸合成途径、抑制琥珀酸旁路代谢途径、构建产琥珀酸乙醛酸循环和有氧生产体系等多种基因工程策略,对大肠杆菌进行菌株改造和代谢进化筛选,提高了琥珀酸产量。综述了大肠杆菌产琥珀酸的基因工程研究进展。
  • 夏金兰,万民熙,王润民,刘鹏,李丽,黄斌,邱冠周
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 118-126.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    微藻生物柴油能够解决目前使用植物原料发展生物柴油面临的耕地不足、气候变化对产量影响大和引起农作物价格上涨等突出问题。通过转基因技术培育“工程微藻”,繁衍能力高,生长周期短,比陆生植物产油高出几十倍,并且能用海水作为其天然培养基进行工业化生产。介绍了微藻生物柴油的优势,高脂质微藻选育,以及工程微藻研究与下游生产工艺的研究现状和进展。
  • 蒋西然,李文利
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 127-133.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    天然微生物代谢木质纤维素生成乙醇的途径和能力各不相同,通过基因工程的手段,将不同菌种的优良基因加以重组和改造,提高乙醇产率及降低成本,是当前纤维素乙醇研究的重要课题。综述了已发现的能够代谢纤维素产乙醇的天然微生物的种类、特性、代谢机理及构建重组菌株的方法和研究进展,并对基因工程开发纤维素乙醇工程菌的前景和存在的问题进行分析。
  • 赵国振,熊向峰,陈朝银
    中国生物工程杂志. 2009, 29(07): 134-139.
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    对解淀粉乳酸细菌及其产生的淀粉酶和发酵工艺等方面的国内外研究现状进行了综述。解淀粉乳酸细菌具有分泌淀粉酶的能力,可免去原料水解处理工序直接发酵淀粉质原料生产乳酸,可以简化生产工艺,并可节约设备投资,进而降低生产成本。解淀粉乳酸细菌主要分离自传统发酵食品,也可从有机废弃物和厨余垃圾中分离得到。介绍了解淀粉乳酸细菌直接利用淀粉质原料的机理,比较了解淀粉乳酸菌发酵生产L-乳酸的工艺。提出通过诱变育种和基因工程育种等方法获得更加高效的解淀粉乳酸细菌,并结合先进的发酵、分离技术来提高乳酸生产效率。