利用Bac-to-Bac杆状病毒表达系统表达DEK蛋白并进行纯化。首先以pFastBacI质粒构建重组质粒pFastBacI-DEK,转化DH10Bac大肠杆菌后获得重组穿梭载体Bacmid-DEK,通过脂质体介导转染Sf9细胞产生具有强感染力的重组杆状病毒AcNPV-DEK。用此重组杆状病毒AcNPV-DEK感染Sf9细胞表达His-DEK融合蛋白。在非变性条件下,利用Ni-NTA agarose对表达的His-DEK融合蛋白进行纯化,经SDS-PAGE和Western blotting分析,在50 kDa处出现特异性蛋白条带并证实其为His-DEK融合蛋白。凝胶迁移阻滞实验表明,融合蛋白His-DEK与DNA 的结合具有结构特异性,其与超螺旋型DNA结合活性强于与线性化DNA的结合活性。真核表达并纯化的融合蛋白His-DEK与DNA的结合活性要明显强于原核表达的融合蛋白His-CDB。DEK 蛋白的磷酸化修饰会阻碍其与DNA的结合,而Sf9细胞中表达的融合蛋白His-DEK存在磷酸化修饰,将His-DEK去磷酸化后,其与DNA的结合活性有所提高。
目的: 确定PINK1与α-synuclein相互作用的结构域。方法: 将PINK1不同结构域质粒(pcDNA3.1-3xFlag-hPINK1WT, pcDNA3.1-3xFlag-hPINK1(G309D),pcDNA3.1-3xFlag-hPINK1(ΔN35),pcDNA3.1-3xFlag-hPINK1(ΔC145),pcDNA3.1-3xFlag-hPINK1(156~509), pcDNA3.1-3xFlag-hPINK1(Δ156~581), pcDNA3.1-3xFlag-vector)分别和pCMV-Myc-α-synuclein质粒共转染人胚肾HEK293T细胞,通过免疫共沉淀(Co-IP)技术验证PINK1与α-synuclein相互作用的结构域;同时进行免疫细胞化学染色,利用激光扫描共聚焦显微镜观察两种蛋白的共定位关系。结果: Co-IP实验结果表明PINK1与α-synuclein相互作用的结构域为PINK1的激酶结构域。免疫细胞化学实验也证实α-synuclein只与含激酶结构域的PINK1蛋白在细胞中存在共定位关系。结论: PINK1与α-synuclein相互作用的结构域位于其激酶结构域。
将人胱硫醚β-合酶(CBS)基因克隆至质粒pGEX-4T-1中,获得的重组质粒pGEX-4T-1-CBS转入大肠杆菌E.coli Rosetta (DE3)菌株,构建了高效表达CBS的重组菌E.coli Rosetta (pGEX4T-1-CBS)。重组菌在0.1mmol/L的IPTG于30℃诱导16h,可溶性CBS表达量达到28mg/L培养基。将重组菌破碎后上清液经GSTrap Fast Flow亲和层析一步纯化得到CBS融合蛋白,在凝血酶柱上切割缓冲液中加入3%甘油和0.1%CHAPS可以有效抑制酶切后CBS聚沉,酶活性回收率为54.8%,蛋白质产率为15.2mg/L培养基,纯度达到95%,单位酶活为143U/mg,终浓度为1mmol/L的S-腺苷甲硫氨酸(AdoMet)可使CBS单位酶活提高5.1倍,达到735U/mg。同时构建了表达CBS1-413(删除了CBS羧基端调控域138个氨基酸残基)的重组菌E.coli Rosetta (pETDuet-1-CBS1-413),经过一步HisTrap Fast Flow亲和层析,酶活性回收率为74.3%,蛋白质产率为12.8mg/L培养基,纯度达到95%,单位酶活为965U/mg; 还表达和纯化了胱硫醚β-裂解酶(CBL),并在此基础上建立了一种新的CBL偶联的CBS酶活性测定方法。
利用穿梭质粒pBE43,在腺苷产生菌枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis XGL (Xan-+ Deam-+8-AGr+SGr)中过表达腺苷生物合成途径中关键酶腺苷酸琥珀酸合成酶(ADSS)的基因purA,研究其对腺苷积累的影响。以腺苷产生菌XGL基因组为模板,扩增出purA基因,将其连接到穿梭载体pBE43上,获得重组质粒pBE43∷purA。将重组质粒转化入XGL中,构建新的产生菌XGL-SY。通过逆转录PCR和定量PCR测定purA基因在腺苷产生菌XGL和XGL-SY中的转录量,并利用5 L罐发酵实验测定发酵参数的变化。分析发酵对数期的基因转录发现,在添加质粒后,purA基因的转录量提高了约9倍。上罐实验表明改造后的产生菌XGL-SY,菌体生长虽然受到一定的影响,但在相同发酵周期内腺苷产量提高了10.8%。研究结果表明在腺苷产生菌中过表达purA基因可以促进腺苷的积累,这为腺苷工程菌的进一步改造奠定了基础。
肺炎链球菌是细菌性肺炎的主要病原体。PsaA是各种肺炎链球菌共有的遗传保守的特异性表面金属结合脂蛋白。通过PCR扩增肺炎链球菌D39不含信号肽的PsaA基因片段,将其通过T4连接酶连接至含6His标签的表达载体PBAD/HisA中,转化表达宿主大肠杆菌Top-10后用L(+)-阿拉伯糖诱导重组蛋白的表达。重组蛋白经亲和镍柱纯化以后,用外切酶-重组肠激酶(REK)去除6His标签。感应偶合电浆质谱(ICP-MS)测得纯化的PsaA蛋白以1:1比例结合金属锌离子。进而,通过圆二色谱法分析金属离子的结合对蛋白二级结构中α-螺旋和β-片层含量的影响,荧光光谱研究蛋白结合锌离子的解离常数及结合当量,为进一步研究该蛋白在体外的金属结合特性及细菌的金属运输及毒力机制提供理论基础。
目的: 探讨TFPI-2基因对人肝癌细胞Hep3B生长增殖、凋亡及甲胎蛋白AFP表达的影响。 方法: 将重组质粒PCDNA3.1-TFPI-2转染Hep3B细胞并经G418稳定筛选后,RT-PCR和Western blot检测转染前后TFPI-2 mRNA和蛋白表达水平,采用CCK-8法、生长曲线观察TFPI-2对人肝癌细胞Hep3B生长增殖的影响,通过平板克隆形成实验观察单个细胞的增殖能力,RT-PCR检测AFP mRNA的表达,并用电化学发光法测定培养上清液中甲胎蛋白AFP含量,流式细胞仪检测细胞早晚期凋亡情况。 结果: 转染成功的Hep3B细胞检测到TFPI-2 mRNA和蛋白的表达;与转染空载体及未转染的细胞相比,转染TFPI-2的细胞生长增殖能力明显减弱;AFP mRNA表达抑制率为16.51%,AFP蛋白分泌明显低于对照组(P<0.01);流式细胞术检测转染TFPI-2的Hep3B细胞早期凋亡率明显增加(24.03%±7.28% vs 8.77%±3.66%)。 结论: TFPI-2表达可显著抑制肝癌细胞生长和AFP的表达,同时还能诱导细胞早期凋亡。为进一步探讨靶向TFPI-2的肝癌基因治疗提供了实验依据。
目的: 为获得抗人CD24分子成熟多肽核心蛋白(hCD24N)的多克隆抗体。方法: 制备CD24表达阳性的人肿瘤细胞cDNA,采用PCR法扩增hCD24N的编码基因,构建pGEX-KGV-hCD24N原核表达质粒;转化大肠杆菌BL21(DE3),乳糖诱导表达;经GST亲和柱层析、SDS-PAGE和Western blotting制备并鉴定纯化的GST-StraptagII-hCD24N融合蛋白;免疫新西兰大白兔制备抗血清并用rProtein A亲和柱层析纯化多克隆IgG抗体;用间接ELISA法测定抗体效价,Western blotting鉴定抗体特异性,同时采用细胞免疫荧光检测技术对抗体的特异性和应用可行性作进一步评价。结果: 实现了hCD24N基因的克隆以及在原核细胞中的可溶性重组融合表达,得到了纯化后的目的融合蛋白,并以其为免疫原获得了效价高于1:100 000的抗hCD24N多克隆抗体,Western blotting及细胞免疫荧光检测证明该抗体与当前市售的抗人CD24抗体具有相似的免疫反应特异性,并且能够与CD24阳性人肿瘤细胞表达并加工的高度糖基化CD24天然分子发生特异性抗原-抗体反应。结论: 抗hCD24N多克隆抗体的成功制备为进一步以CD24分子为靶点的肿瘤生物学基础研究以及相关癌症的诊断试剂开发奠定基础。
目的: 利用表达载体pLLP-OmpA实现大肠杆菌K12外膜蛋白OmpW在外膜上高表达。方法: PCR扩增ompW基因,构建重组表达载体pLLP-OmpA-ompW,然后转化大肠杆菌K12,得到在外膜上高表达的菌株。提取该菌外膜蛋白,利用免疫小鼠制备得到的抗血清进行Western blot分析验证高表达的OmpW是否定位于外膜。结果: 成功构建了重组表达载体,经转化后成功筛选到高表达菌株,并经Western blot证实高表达的OmpW定位在外膜上。结论: 首次成功获得OmpW在外膜上的高表达,该高表达菌株可为深入研究OmpW在细菌致病机制中的作用及其它功能提供研究基础。
唾液酸化路易斯-X(sialyl lewis X,Slex) 是选择素家族的一个共同糖配体,通过与选择素竞争性地结合炎性细胞,可以抑制炎症反应。通过克隆表达Slex合成过程中的关键酶,在体外进行Slex的生物合成,用于相关乳腺炎防治药物的研发。β-1,4-半乳糖基转移酶(β-1, 4-galactosyltransferase,GT)就是参与Slex生物合成过程的关键酶之一。利用相关软件对牛的GT基因进行了生物信息学的分析,了解了GT的相关理化性质。通过人工合成的方法获得了GT基因的CDS,构建了重组质粒pMD18-GT,并亚克隆至表达载体pPIC9K。通过电转化将线性化的表达质粒pPIC9K-GT整合到宿主菌P. pastoris GS115基因组上,构建了重组酵母GS115-GT。经诱导表达后,SDS-PAGE检测到了目的蛋白条带,证明了此基因在P. pastoris GS115中能够可溶性表达;并用苯酚红法测定了粗酶液的活性,其比酶活为16.4 U/ml,这为其进一步研究奠定了基础。
目的: 构建人Trim22的重组逆转录病毒载体,观察过表达Trim22对脂多糖(LPS)诱导的巨噬样细胞促炎细胞因子产生的影响。方法: 经PCR法扩增,把Trim22克隆入逆转录病毒载体MSCV2.2 IRES-GFP(MSCV),并对重组载体进行菌落PCR、双酶切及测序鉴定。用Lipofectamine将MSCV、GAG-POL、VSV-G载体共转染至293T包装细胞。用病毒上清感染U937细胞,通过流式细胞仪分选GFP阳性细胞。用佛波酯诱导U937细胞分化为巨噬样细胞,LPS刺激后观察过表达Trim22对促炎细胞因子表达的影响。结果: 经测序等鉴定,成功构建MSCV-Trim22逆转录病毒表达载体。病毒上清感染U937细胞后,经流式细胞仪分选获得稳定表达Trim22的U937细胞。LPS刺激巨噬样细胞后,Trim22过表达组TNFα和IL6的表达水平显著小于对照组(P<0.05)。结论: 成功构建人Trim22的逆转录病毒表达载体,Trim22能抑制LPS诱导的巨噬样细胞TNFα和IL6的产生。
以毛白杨为材料,采用同源基因克隆法从毛白杨中分离了FT(FLOWERING LOCUS T)同源基因PtFT1和PtFT2编码区序列。测序结果表明PtFT1和PtFT2 编码区长度均为525bp,可编码174个氨基酸。蛋白序列比对发现这两个基因与拟南芥、葡萄等物种中FT同源基因所编码的氨基酸同源性达到75%以上, PtFT1 和 PtFT2 所推测的氨基酸序列包含FT类蛋白保守基序(LGRQTVYAPGWRQN)和两个关键性氨基酸残基Tyr84(Y),Gln139(Q)。系统进化分析进一步表明 PtFT1 和 PtFT2 属于FT亚家族成员。采用Real-time qRT-PCR技术检测 PtFT1 和 PtFT2 在各个组织部位中的表达模式,结果表明 PtFT1 和 PtFT2 在各个组织部位均有表达,但这两个基因的表达水平存在差异;两个基因在早期雌雄花芽(7月5日)表达量明显高于成熟雌雄花芽(翌年3月10日)表达量,进而推测在毛白杨中 PtFT1 和 PtFT2 的表达响应日照长短,长日照条件促进这两个基因的表达,它们可能在光周期调控的开花途径中促进花芽分化和开花发挥特定作用。这些研究对于阐明 PtFT1 和 PtFT2 在光周期开花调控途径中的作用机制具有重要意义,为进一步开展毛白杨开花调控基因工程研究奠定了工作基础。
在7L静态厌氧发酵罐下,使用"非粮"作物木薯替代玉米淀粉开展丁醇发酵。无论是传统发酵还是油醇萃取发酵,木薯粉丁醇发酵的性能均远不及以玉米淀粉为原料时的水平,主要体现在发酵产酸相向溶剂生产相的转型严重迟延或无法转型、发酵时间长、丁醇生产效率低。实验结果表明,当发酵相转型迟延出现后,添加2.5g/L的酵母浸粉,可以刺激丁酸/乙酸向丁醇/丙酮的转化、转型延迟时间缩短10~30h左右。在此条件下,传统和萃取发酵方式下的丁醇总产量分别达到12.95g/L和29.81g/L,丁醇生产效率与使用玉米淀粉为原料时基本持平。
目的: 建立稳定表达GFP-LC3的人永生化角质形成细胞HaCaT细胞系。方法: 将构建的pcDNA3.1-GFP-LC3 真核表达载体转入HaCaT细胞,经G418筛选稳定表达的细胞系。HaCaT细胞中GFP-LC3的表达分别用荧光显微镜与Western blot方法检测,并利用该稳定表达的细胞系观察验证Rapamycin对细胞发生自噬透射电镜超微结构的变化。结果: 获得了3株转染并经G418反复筛选的HaCaT细胞系,在倒置荧光显微镜下观察可见绿色荧光细胞的表达率在95% 以上,Western blot结果证实了GFP-LC3融合蛋白的表达。Western blot和激光共聚焦显微镜均证明Rapamycin可以诱导自噬的发生。透射电镜细胞超微结构的观察表明Rapamycin可以有效地诱导HaCaT-LC3细胞自噬的发生。结论: 成功构建GFP-LC3稳定表达的HaCaT系,该细胞系可以作为研究人角质形成细胞自噬功能的一种细胞模型。
慢病毒是逆转录病毒科的一个属。它具有可以感染分裂期及非分裂期细胞、容纳外源性目的基因片段大、目的基因表达时间较长、免疫反应小等诸多优点,因此成为运载目的基因的理想载体而得到广泛的应用。构建了带有3种报告基因即红色荧光蛋白(mCherry)、荧光素酶基因(luciferase)及绿色荧光蛋白(eGFP)的慢病毒载体,其中mCherry及 eGFP由于其成像的直观性特点便于用于体外细胞株的筛选,而luciferase由于其敏感性高,则可以用于灵敏检测动物体内肿瘤模型的生长及转移情况。选择了一种恶性程度较高的脑胶质瘤母细胞U87MG(malignant glioblastoma)作为研究对象,体外成功构建了表达3种报告基因的细胞株并建立了裸鼠体内肿瘤模型,为该肿瘤疾病动物体内的实验治疗效果评估及肿瘤转移的检测奠定了基础;同时也为携带报告基因的其它肿瘤细胞系及其肿瘤模型的建立提供了方便的载体工具。
目的: 为提高抗真菌肽CGA-N46表达量,对该基因多顺反子表达进行研究。方法: 以pEASY-Blunt为克隆载体,以"pET-30a rbs序列-起始密码子-CGA-N46编码序列-终止密码子"为外源片段,利用同尾酶 Nhe I、Spe I和Xba I,构建了含有上述外源片段1、3、5、8拷贝的重组载体pT-CAN46、pT-3CAN46、 pT-5CAN46和 pT-8CAN46;将pEASY-Blunt上的外源基因片段亚克隆至pET-30a的rbs序列下游,构建了CGA-N46基因1、3、5、8顺反子的重组表达载体pET-CAN46、 pET-3CAN46、pET-5CAN46和 pET-8CAN46;利用感受态转化法转化大肠杆菌Rosetta,进行了表达研究。结果: 在IPTG诱导下,CGA-N46基因1、3、5、8顺反子重组表达载体均能表达CGA-N46单体,各重组表达载体表达CGA-N46的量在总蛋白中的百分含量分别为3.4%、5.0%、12.4%、17.1%。结果表明随着CGA-N46基因顺反子个数的增加,外源蛋白表达量也越来越多。其中,8顺反子表达量最高,实现了CGA-N46的高效表达。结论: 多顺反子表达可以克服融合表达和串联表达肽类蛋白的不足;创建的多顺反子表达载体构建方法简化了传统基因工程构建方法的步骤,为基因工程有效提高小肽表达量奠定了基础。
采用单因素试验和响应面分析法优化灵芪菌质多糖固态发酵条件。优化后发酵条件为:采用药性固体发酵培养基,初始pH6.5,接种量10.16ml/100g,发酵温度30.65℃,相对湿度59.54%,发酵周期28d。利用此优化条件进行灵芪菌质多糖发酵,灵芪菌质多糖含量可达9.12±0.09mg/g,较优化前8.06±0.07 mg/g提高了13.15%,为开展其药效学研究及产业化研发提供理论试验依据。
单链抗体已用于抗乙肝病毒(hepatitis B virus, HBV)的研究,目前已研制出作用于各种靶点,如HBV表面抗原pre-S1、核心蛋白(hepatitis B virus core antigen, HBc)、DNA聚合酶及X 蛋白的多种单链抗体。单链抗体对偶联的分子具有靶向定位作用,因此,对抗原的亲和性大小、对靶细胞内化(Internalization)的强弱及其自身结构的稳定性是影响单链抗体应用的主要因素。
microRNA(miRNA)是一类分子长度为19~24nt的微小RNA,通常在转录后水平调控靶基因的降解或抑制翻译。miRNA分子在进化上高度保守,已经发现越来越多的miRNA分子参与真核生物的生长发育、生理活性、细胞增殖、组织分化、细胞凋亡、复杂疾病调控等功能。通过介绍miRNA的起源、合成、修饰、细胞表达特点,以及对真核细胞调控等的最新进展与研究方法,阐述miRNA在基因表达调节中的重要地位及应用前景。
近年来随着对间充质干细胞功能特性的深入研究,间充质干细胞已经成为细胞替代治疗的研究热点。而人羊膜间充质干细胞(human amniotic mesenchymal stem cell,hAMSC),除与时下研究热、应用广的骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cell,BM-MSC)一样具有多向分化潜能、免疫调节、造血支持等特性外,还具有来源广泛、取材方便、无伦理限制、细胞增殖能力强等优势。多项研究还证明,hAMSC移植免疫排斥少,成功率高,在各种组织器官中存活率高,存活时间长。以上诸多优势,使得其在细胞替代治疗和再生医学研究领域备受关注。
大量的临床前和临床研究结果已表明基因治疗是理想的疾病治疗手段,然而如何实现治疗基因表达的精确调控仍然是研究人员面临的主要挑战。目前临床前研究常用的基因调控系统多基于控制转录,对反式转录激活因子和专门启动子元件的依赖限制了该系统的临床应用。最近,仅采用RNA元件构建的几种基因表达调控系统得到开发,其作用机制为核酶介导的RNA自我切割、RNA干扰、mRNA翻译启动或终止控制等。该类系统的调控活性由小分子配体反式控制,诱导基因表达的变化幅度可观,反应快速,在哺乳动物体内外均可实现。该系统结构模块化,调控活性可调节,可以克服现有转录调节系统的一些应用局限,对将来基因治疗的临床应用具有重要意义。
简要分析了"十一五"期间国家高技术研究发展计划(863计划)"生物信息和生物计算技术"专题的课题设置及实施情况。分别从本专题研究方向及课题设置、课题承担单位及研究人员结构、课题完成情况及所取得的代表性研究成果等方面进行了具体分析和归纳总结,供广大科技工作者参考。
自1996年引入第一例抗除草剂大豆以后,阿根廷成为全球率先采用转基因作物的几个主要国家之一。2010年,全国转基因作物种植面积达到2290万公顷。新技术的采用过程稳定、迅速且品种多样化。目前,阿根廷所有的大豆、86%的玉米和99%的棉花都采用了转基因品种。本研究发现,1996~2010年间,农业生物技术使阿根廷获得的总收益达到726.45亿美元,创造了182万个工作机会。优先采用新技术为阿根廷带来的优势效益非常显著。收益是通过SIGMA数学模型进行评估的,该评估工具由阿根廷国家农业技术机构和全球乡村发展捐赠平台的支持。"此报告呼吁立即行动。"该委员会委员、威斯康星大学麦迪逊学院教授Molly, Jahn说,"全世界都要求增加粮食、饲料和生物能源作物。食品价格已涨至历史高位,极端天气事件在全球范围内频发,将导致粮食安全状况恶化。庆幸我们正在采取具体而明确的、科学的措施应对这一切。"委员会向政策制定者提出几点意见:一、将粮食安全和可持续农业纳入全球和国家政策;二、在减少温室气体排放和其他对农业的负面环境影响的同时,持续性地增加农业产出;三、锁定最易受气候变化和粮食危机影响的人群和部门;四、重新建立更适宜的食品获取和消费模式,确保满足人们的最基本营养需求,培养健康而可持续的进食习惯;五、减少粮食体系内的损失和浪费,尤其是基础设施、耕种技术、加工过程、运输以及贮藏习惯等;六、建立广泛、共享、综合的信息系统。
