目的:探讨并建立可供药物评价或生物学功能研究的表达人PSCA抗原的荧光素酶小鼠肿瘤模型。方法:克隆人PSCA基因及荧光素酶基因luc,构建真核表达质粒pcDNA-PSCA及pcDNA-luc,共转染RM-1细胞株;照度计检测转染细胞的荧光素酶活性,RT-PCR及流式细胞术检测PSCA的表达,筛选出共表达荧光素酶及人PSCA的RM-PSCA/luc细胞株;将RM-PSCA/luc细胞接种C57BL/6小鼠,观察所致肿瘤的生长情况及小鼠存活状况,并对小鼠进行活体成像检测Luc的表达;采用免疫组织化学染色方法检测人PSCA在小鼠肿瘤组织中的表达。结果:筛选到了稳定共表达Luc及人PSCA抗原的RM-PSCA/luc细胞,接种实验小鼠全部成瘤,肿瘤生长迅速,小鼠平均存活38天;转染荧光素酶基因的肿瘤细胞生物特性稳定,活体成像仪检测到转染荧光素酶细胞在小鼠体内活体成像,荧光素酶表达活性的强弱能够反映肿瘤大小;免疫组织化学染色方法检测到小鼠肿瘤组织PSCA的表达。结论:成功构建了可用于活体成像表达人PSCA抗原的小鼠肿瘤模型,为相关肿瘤药物及疫苗的研发奠定基础。
酪酪肽(peptide tyrosine tyrosine, PYY)是存在于机体肠道的肽类激素,有 PYY1-36和PYY3-36两种形式,后者可以降低个体食欲并减少食物摄入。分别通过人工合成基因和PCR定点突变的方法,得到PYY3-36衍生物PYY3-36-Gly37及PYY3-36的基因,然后克隆到pET32a(+)表达载体中,转化大肠杆菌并进行诱导表达。通过亲和层析得到融合蛋白,经肠激酶酶切和二次亲和层析得到目的多肽。在昆明鼠体内检测二者生物活性,结果显示剂量为800μg/kg时PYY3-36及PYY3-36-Gly37均可抑制昆明鼠的摄食,且抑制作用可达9h,而PYY3-36-Gly37组的平均抑制率可达50%,明显高于PYY3-36。
脑心肌炎病毒(Encephalomyocarditis virus ,EMCV)的内部核糖体进入位点(internal ribosomal entry site ,IRES)已被广泛运用于蛋白的表达中,如应用于Clontech 公司推出的pIRES2 质粒对增强型绿色荧光蛋白(EGFP)的表达。但是由于对EMCV的IRES了解还不够深入而在利用EMCV的IRES进行基因表达过程中经常会遇到问题,很有必要对其进行更深入的研究。以红绿色荧光蛋白基因作为报告基因,通过分子克隆、荧光显微镜、荧光分光光度计、Western blot等分子细胞生物学手段,对EMCV的IRES末端序列与其活性的关系进行了深入研究。研究发现EMCV的IRES末端序列对其IRES的活性影响极大,而人们常用的报告基因EGFP本身也可能存在IRES。
壳寡糖可以增强植物对病虫害的防御能力,为了深入研究壳寡糖的作用机理,首次运用荧光酶标仪及一氧化氮(Nitric oxide,NO)荧光探针Diaminofluorescein diacetate (DAF-2DA)对壳寡糖诱导的NO信号进行研究。研究发现,不同浓度的壳寡糖均可诱导烟草悬浮细胞产生NO;NO的清除剂Carboxy-PTIO potassium salt(cPTIO)和一氧化氮合酶(Nitric oxide synthase,NOS)抑制剂Nω-nitro-L-arginine methyl Ester(L-NAME)可以明显抑制NO的产生;硝酸还原酶(Nitrate reductase, NR)的抑制剂叠氮化钠和钨酸钠对NO的产生无影响;Ca2+流相关抑制剂氯化镧和钌红均可抑制NO的产生。NO和Ca2+流的相关抑制剂可明显抑制壳寡糖诱导的抗性相关基因的表达。结果显示:壳寡糖主要通过NOS酶催化合成NO,且NO参与调节壳寡糖诱导的抗性相关基因的表达,在此过程中,Ca2+可以调节NO的合成。
CBL是近年来发现的一类钙信号转导蛋白,CBL-CIPK组成的信号通路在植物应答生物和非生物刺激中发挥重要作用。其中CBL1和相应的CIPK在低钾,渗透压,干旱,机械损伤,及冻伤等环境胁迫中发挥重要作用。通过对沙冬青CBL1表面带电氨基酸定点突变,表面赖氨酸甲基化后电荷消除证明了沙冬青CBL1(AmCBL1)在钙离子存在下的非特异性聚集是由于分子间的电荷相互作用引起,三体蛋白很可能是沙冬青CBL1蛋白发挥功能的单位。通过甲基化可以得到聚合状态均一的蛋白,为CBL1晶体生长奠定了基础。
化脓链球菌是一种革兰氏阳性致病菌,能引起一系列疾病。运用固定化金属离子亲和层析技术(IMAC)富集化脓链球菌中锌结合蛋白,进行溶液酶解,利用先进的LC-MS/MS技术对富集的锌结合蛋白进行质谱分析。鉴定到48个在化脓链球菌中与锌结合相关蛋白,这些蛋白主要涉及到蛋白翻译、糖代谢、金属转运、氧化等重要生理过程。这些结果对于深入研究化脓链球菌的致病机制,寻找新的抗菌药物作用靶点和疫苗候选物具有重要意义。
从Bifidobacterium bifidum WBBI02基因组中克隆了serpin基因片段,构建了重组Serpin蛋白的原核表达体系,实现了Serpin的表达与纯化。纯化的Serpin蛋白进行了抑制肠道蛋白酶活性检测,以及对双歧杆菌粘附作用影响的显微观察研究。结果表明:WBBI02中长度为768 bp的serpin基因序列,与GENEBANK中Bifidobacterium longum NCC2705 serpin序列同源性为99. 9 %。原核表达载体pBX2-WBBI02表达的Serpin能有效地抑制糜蛋白酶和胰弹性蛋白酶的活性,最高抑制率分别为90%和97%,显微观察结果证实Serpin能促进双歧杆菌对HT-29细胞的粘附。
利用重组工程菌GS115-pPIC 9k-ChiA 4.0发酵几丁质酶粗液,经(NH4)2SO4盐析、透析、DEAE Sepharose Fast Flow离子交换层析以及Sephadex G-100凝胶过滤层析分离纯化,获得电泳纯的棉铃虫单粒包埋型核型多角体病毒(HaSNPV)几丁质酶,回收率为19.64%,纯化17.74倍;经HaSNPV几丁质酶毒理学研究,通过触杀作用和胃毒作用,几丁质酶使小菜蛾幼虫细胞液化,导致死亡,其作用效果与几丁质酶浓度和作用时间成正比,且胃毒作用大于触杀作用;经小麦根腐、烟草赤星、番茄灰霉和苹果炭疽等植物病原真菌的抑菌实验,表明几丁质酶可以通过酶解真菌细胞壁中的几丁质达到抑菌作用。
以甲基营养细菌Methylobacterium sp. MB200为出发菌株,首先利用质粒转座子(pTnMod-RKm’)构建了目的菌株MB200的部分突变体库,获得能够在双抗性MMII板上生长的突变体共11552株,然后在双抗性MMI板上复筛获得不能够利用甲醇的突变体333株(初步认为是一碳代谢途径被破坏的突变株),为一碳代谢相关基因的克隆研究奠定了基础。随后利用TAIL-PCR技术快速准确地从突变体库中定位了部分与一碳代谢相关的基因,并根据pTnMod-RKm’具有复制起始位点能够快速克隆插入位点侧翼序列的特性克隆到mtdA和mtdB基因的全序列并进行了初步分析。
将两种水生动物分泌的抗菌肽基因克隆到原核表达载体pGEX-4T-1上,构建了pGEX-Y18和pGEX-CEC1两个融合蛋白表达载体,转化至E.coli Rosetta 中进行表达,表达的融合蛋白主要以包涵体形式存在。融合蛋白经复性、酶切处理获得抗菌肽Y18和CEC1。抑菌实验结果表明:融合蛋白GST-Y18和GST-CEC1、抗菌肽Y18和CEC1都能有效地抑制E. coli DH5α、S. aureus、B. subtilis和S. cerevisiae的生长。
目的:通过优化表达条件,提高辛德毕斯病毒E2包膜蛋白胞外区的可溶性表达量。方法:构建含E2基因胞外区的重组表达质粒pGEX-6p-1-E2,筛选合适宿主菌和诱导温度,并构建5种分子伴侣共表达系统(即pG-KJE8、 pGro7、pKJE7、 pG-Tf2和pTf16 5种分子伴侣质粒分别与重组表达质粒pGEX-6p-1-E2共表达),筛选最适分子伴侣质粒。结果:(1)E2蛋白的表达量在E.coli BL21、BL21 (DE3) pLysS、Rosetta (DE3)及Origami B (DE3) 4种表达菌中没有明显差别;(2)16℃诱导时E2蛋白在上清中可溶性表达量最高;(3)分子伴侣质粒pG-Tf2使目的蛋白的可溶性表达量提高了15.7%,作用最为显著。结论:通过优化表达条件及使用分子伴侣共表达系统提高了E2蛋白的可溶性表达,为进一步E2蛋白的相关研究奠定了基础。
Exendin-4是首个获准上市的肠促胰素类似物药物,可模拟人体自身激素GLP-1的功能,不仅改善血糖,还能促进胰岛β细胞新生、增殖,抑制β细胞凋亡,改善β细胞功能,促进胰岛素分泌,增加机体对胰岛素的敏感性。根据Exendin-4的潜在市场价值,以Fmoc固相合成策略为基础,NMP为反应溶剂,以HOBt/DIC为缩合剂,添加盖帽程序,优化合成工艺条件。肽树脂裂解采用TFA/Phenol/TIS裂解液,并应用高效液相色谱和四级杆-飞行时间串联质谱对其进行分析鉴定和纯化,最终获得Exendin-4,产率为21%,纯度为99.4%。活性测定结果显示,合成的Exendin-4显著提高胰岛瘤细胞的活性,并呈一定剂量依赖性。
利用生物信息学方法分析乙酰氨基半乳糖转移酶14(GALNT14)蛋白序列, 根据亲水性、抗原性、柔韧性及表面性等指标选择一段多肽序列作为抗原用于抗体制备。将该DNA片段插入pET-DsbA,构建原核表达载体pET-DsbA-GALNT14。用IPTG诱导表达蛋白,经镍柱纯化蛋白后免疫新西兰大白兔,获得GALNT14多克隆抗血清。用免疫扩散和免疫印迹检测抗体效价及特异性。结果显示,成功表达并纯化了目的蛋白。免疫动物后获得了效价较高、特异性强的GALNT14多克隆抗体,GALNT14蛋白在人乳腺癌和肾癌细胞株中均有表达。该结果为进一步研究GALNT14的功能及其在肿瘤发生发展的作用方面奠定了基础。
目的:旨在应用基于荧光编码微球技术的悬液芯片系统建立一种方便、稳定性好及高通量的检测牛奶中头孢氨苄和莱克多巴胺残留的免疫检测方法。方法:利用碳二亚胺法将抗生素合成抗原与表面具有羧基的聚苯乙烯微球通过酰胺键偶联成捕获抗原。利用捕获抗原、抗生素的单克隆抗体及抗生素标准品构建竞争性免疫检测体系。荧光标记的羊抗小鼠的IgG作为荧光探针标记与捕获抗原结合的单克隆抗体得到悬液芯片系统的检测物。悬液芯片系统的检测器由两束特殊的激光构成,能够检测荧光探针荧光强度的同时分辨不同型号的微球以实现高通量检测的目的。结果:通过对头孢氨苄和莱克多巴胺合成抗原包被微球的条件进行优化得到包被100μl的微球所需两者合成抗原的量分别是8.4μg 和 87.73μg;实验结果表明抗生素的单克隆抗体特异性良好;在牛奶中,该方法对头孢氨苄和莱克多巴胺的检测限(LOD)分别是20.59 ng/ml 和23.51 ng/ml, 标准添加回收率在70%~110%之间。
将大豆油、有机硅消泡剂和聚醚类消泡剂3种消泡剂分别用于Bacillus amyloliquefaciens ES-2抗菌脂肽发酵,研究表明大豆油既可以实现消泡,又有利于抗菌脂肽的发酵,使其产量达到了2497.67mg/L。经过提取得到纯度为55.68%的产品,提取率达到88.72%。此外还比较了不同大孔树脂对抗菌脂肽吸附和解吸附效果,发现大孔树脂X-5最适合抗菌脂肽的纯化。纯化的工艺参数为:上样浓度14.4mg/ml、上样速率1ml/min,洗脱速率2ml/min、洗脱剂用量2.5BV,产品的回收率达90.01%,纯度达74.4%。
目的:消除菌悬液中无机盐沉淀对比浊法测定生长量的干扰。方法:以嗜有机甲基杆菌ME25为材料,采用比浊法,研究了EDTA对菌悬液中无机沉淀物的清除效应以及对菌体生物量测定的影响。结果:在室温、pH 4~11,1.25×10-2 mol/L EDTA与菌悬液样品作用1min,即可去除样品中无机盐沉淀,样品稳定,在1h内不影响样品中菌体吸光度的测定;实际样品和理论样品测定,相对误差小于3.0%,回收率为98%~100%,RSD均小于0.5%。结论:采用螯合剂EDTA可快速去除菌悬液中的无机盐沉淀,有效地消除沉淀物的干扰,明显提高了比浊法测定生长量的准确度,简便易行,具有较高的实用价值。
四氢嘧啶类化合物是嗜盐以及耐盐菌胞内合成的一类能够抵御外界高盐胁迫的相容性溶质,概述了四氢嘧啶及其衍生物的理化特征以及在嗜盐微生物中抵御外界高渗透压的作用机理,主要阐述了四氢嘧啶类相容性溶质的生物合成途径、膜运输机理、分泌释放机制、高密度发酵生产等方面在细胞、分子水平上的最新研究进展以及前景展望。并且综述了四氢嘧啶类在精细化工、生物医药及生物制造等行业的应用研究以及发展前景,探讨了未来的研究方向。
L-乳酸广泛应用于食品、医药、日化和工业等各个领域。近年来随着石化资源的不断紧缺,众多化学合成的高分子材料的生产受到了限制。以生物质资源为基础的L-乳酸因此被大量用于加工生产成聚L-乳酸等环境友好型生物可降解材料。正是由于L-乳酸需求量的增大,如何高效低成本地生产L-乳酸显得尤为重要。系统综述了L-乳酸生产菌株的选育,用于L-乳酸发酵生产的廉价资源的开发利用,L-乳酸的发酵生产和L-乳酸的分离纯化等方面的研究进展。目前研究的热点和难点正是基于上述四个部分:菌种方面,以可以高效代谢利用廉价底物,且营养需求低的选育目标获得了多个优良的生产菌种,然而具备综合代谢优势的菌种还有待进一步选育;发酵底物方面,已开发利用多种廉价,来源丰富且易于菌种代谢并高效转化成乳酸的底物,但是对这些底物工业规模应用还有待进一步研究;发酵工艺方面,建立了环境友好型,劳动强度低的发酵工艺,然而实际应用中仍然存在成本高的问题;后提取方面,通过选育低营养需求的生产菌种和采用新型发酵工艺有效地简化了后提取过程,但是实际应用方面仍受发酵工艺成本高的制约。最后对聚L-乳酸的化学加工以及聚L-乳酸的生物降解进行了探讨并提出了一些建议。
介绍了玉米赤霉烯酮及其6个衍生物的分子结构,以及玉米赤霉烯酮的生物合成途径。阐述了玉米赤霉烯酮生物合成的基因序列群以及基因簇的表达方式。论述了玉米赤霉烯酮钝化和降解过程, 探讨了玉米赤霉烯酮水解酶在基因工程中的应用研究, 并为今后玉米赤霉烯酮生物工程降解研究提出了建议。
多杀菌素(spinosad)是由放线菌刺糖多孢菌(Saccharopolyspora spinosa)发酵产生的新型生物杀虫剂。多杀菌素由于具有生物农药的安全性,化学合成农药的速效性,以及对哺乳动物、昆虫天敌和环境安全等特点,已在多个国家获准使用。目前我国多杀菌素的研究尚处于实验室阶段,产量相对较低,尚不具备工业化生产的条件。对多杀菌素的结构、生物合成途径、发酵培养基优化、高产菌株的选育及其衍生物等进行了综述。
核黄素(维生素B2)为天然水溶性的B族维生素,是维持机体代谢所必须的营养物质。目前核黄素的工业化生产主要有微生物发酵法和化学半合成法两种,其中微生物发酵法以生产工艺简单、原料廉价、环境友好以及资源可再生等优点而倍受世界核黄素生产商的青睐。代谢工程是近二十年来发展起来的新型学科,主要利用分子生物学技术对细胞进行遗传修饰,从而改进产物生成或细胞特性。为进一步提高核黄素产量,通过代谢工程手段构建出了核黄素高产菌株,其中尤以枯草芽孢杆菌最为成功。要得到较高的核黄素产率,必须保证碳架、能量等价物以及氧化还原辅(酶)因子在细胞代谢过程中处于适当的比率。以枯草芽孢杆菌进行核黄素生产为例,主要从增强碳源和能源利用效率、增强核黄素生物合成途径代谢流以及解除核黄素生物合成过程中的反馈调节方面综述了代谢工程在指导核黄素生产方面的应用,并讨论了其未来的发展方向。
