目的: 研究机械拉伸刺激对大鼠骨髓间充质干细胞迁移行为的影响并探讨其相关分子机制。方法: 应用单轴机械拉伸加载装置考察不同条件的周期拉伸刺激对大鼠骨髓间充质干细胞迁移行为的影响,采用Transwell和划痕法评价细胞迁移能力,采用明胶酶谱法检测基质金属蛋白酶-2, -9(MMP-2, -9)表达的变化。结果: 适宜的拉伸刺激可以明显促进大鼠骨髓间充质干细胞的迁移能力,1 Hz、10%应变拉伸8 h后可以使细胞迁移数量增加到对照组的1.58倍。拉伸刺激诱导骨髓间充质干细胞基质金属蛋白酶-2, -9(MMP-2, -9)表达。抑制剂GM6001抑制了拉伸诱导的MMP-2, -9分泌增加,同时抑制了拉伸刺激对细胞迁移的促进作用。结论: 机械拉伸刺激影响大鼠骨髓间充质干细胞的迁移行为,MMP-2, -9在此过程中可能起着重要介导作用。
目的:研究人类肿瘤相关基因CHD5基因 miR-shRNA慢病毒对结直肠癌Lovo细胞的影响。方法:利用软件设计对CHD5基因干扰有效的序列,合成靶序列,退火形成双链DNA,酶切后与载体相连接。将重组慢病毒载体pPRIME-TET-GFP-CHD5与慢病毒包装质粒pCMV-VSV-G, pRSV-Rev, pMDLg-pRRE共转染293FT细胞,将包装重组慢病毒感染人类结直肠癌Lovo细胞。通过荧光定量PCR和Western blot验证CHD5基因在细胞中的表达情况,应用MTT检测CHD5低表达对Lovo细胞增殖的影响。结果:成功构建pPRIME-TET-GFP-CHD5重组质粒,经酶切及序列测定正确,包装的病毒滴度为3.1×106TU/ml。用制备的病毒上清感染Lovo细胞后,荧光定量PCR和Western blot分析结果显示该慢病毒可分别在转录和蛋白质水平上抑制Lovo细胞CHD5基因的表达,并使得Lovo细胞增殖失控。结论:成功构建CHD5慢病毒表达载体,表达的慢病毒可有效的感染Lovo细胞,提高Lovo细胞的增殖能力。
人源DNA聚合酶 δ (Pol δ)是由p125、 p50、 p68 和p12四个亚基组成的异源四聚体,小亚基p12在Pol δ参与DNA复制与损伤修复过程中起着至关重要的作用。为了获得具有高度特异性和灵敏性的抗p12抗体,利用PCR技术成功扩增p12基因,通过酶切、连接、转化等常规分子克隆方法构建重组原核表达质粒pGEX-5X-3-p12,经转化大肠杆菌BL21,诱导表达的可溶性融合蛋白经Glutathione Sepharose 4B 柱和FPLC Mono Q柱纯化、Factor-Xa酶切,获得不带GST标签的p12蛋白作为抗原;免疫新西兰大白兔制备抗血清并用Protein A/G亲和层析柱纯化多克隆抗体。经Western blot和细胞免疫荧光分析测试,所获得的抗体不但能够特异性识别细胞内源p12,而且观察到p12能够与PCNA共定位到DNA复制叉,首次在亚细胞水平上证明了p12与PCNA的粘连互作反应。高度特异和灵敏的抗p12抗体的获得为深入研究小亚基p12 如何调控Pol δ 的酶学功能、为从人类癌症发病的起因上阐明由于Pol δ功能改变而引起遗传基因组不稳定进而导致肿瘤发生的机制提供了重要的手段。
目的:原核表达EpCAM蛋白并制备抗EpCAM特异性单克隆抗体,初步鉴定相应单克隆抗体的特性。方法:PCR扩增EpCAM基因胞外区,将目的基因亚克隆至载体pET-28a(+),转化至大肠埃希菌株BL21, IPTG诱导表达,组氨酸亲和层析法纯化表达产物。纯化蛋白免疫BALB/c小鼠,将成功免疫的小鼠脾细胞与骨髓瘤SP2/0细胞融合,经ELISA筛选得到分泌特异性抗EpCAM的单克隆抗体的细胞株,免疫BALB/c小鼠进一步制备相应的单克隆抗体,并通过Western blot(蛋白质印记)和FACS(流式细胞分析)鉴定单抗的特异性及生物学活性。结果:成功构建重组表达载体pET28a-EpCAM并在大肠杆菌中获得表达,经His-tag亲和层析法获得纯化的EpCAM重组蛋白。EpCAM重组蛋白免疫的BALB/c小鼠的脾细胞与SP2/0细胞融合、筛选,获得两株稳定分泌EpCAM抗体的杂交瘤细胞株,分别命名为4B2、2F2并免疫BALB/c小鼠获得相应的单克隆抗体。Western blot结果显示4B2腹水纯化所得单抗能够识别FaDu细胞系(人咽鳞癌细胞)中的EpCAM蛋白, 但2F2未能识别FaDu细胞中的变性的EpCAM蛋白。FACS结果显示两者均能和FaDu细胞中天然的EpCAM蛋白结合。讨论:成功制备了抗EpCAM的单克隆抗体,并能够识别人咽鳞癌细胞系FaDu中表达的EpCAM,为进一步研究EpCAM抗体在肿瘤治疗中的作用提供基础。
目的:为了获得有催化活性的人乙酰半乳糖胺转移酶3 (GALNT3),构建了GALNT3可溶性区域(GALNT3-sol)的真核分泌表达载体,在巴斯德毕赤酵母中表达并纯化GALNT3-sol蛋白,体外检测其转糖基活性。方法:以构建好的pET15b/GALNT3-sol为模板进行PCR,扩增编码人GALNT3-sol的cDNA片段(1 755 bp),将其克隆至真核表达载体pPIC9K,载体线性化后采用电击法转化毕赤酵母 GS115。 通过MD平板和G418平板筛选出阳性高拷贝重组菌株。阳性菌株经过甲醇诱导表达人GALNT3-sol重组蛋白,表达上清进行Ni-NAT分离纯化。 分别采用SDS-PAGE和Western blot鉴定纯化的重组蛋白,并使用HPLC和MALDI-TOF/MS分析其转糖基化反应的活性。结果:成功构建了能够分泌表达GALNT3-sol的毕赤酵母菌株。阳性表达菌株在 BMMY 培养基 (pH 6.0) 中 20℃培养,经 0.5％甲醇诱导表达 96 h,摇瓶表达量可达 5mg/L。SDS-PAGE和Western blot结果显示表达重组蛋白为糖基化形式。活性检测显示表达的重组蛋白具有转糖基活性。结论:成功获得可以高效分泌表达具有活性的人GALNT3-sol蛋白的毕赤酵母菌株,为进一步研究人GALNT3的性质及其应用提供了基础。
为了提高人源性抗bFGF抗体的表达量,从噬菌体抗体库筛选出的人源性抗bFGF抗体基因中亚克隆单链抗体(single chain fragment variable,ScFv)基因,并将其构建到酵母表达载体pPICZαA中。表达载体质粒经线性化后,电转化法转化至毕赤酵母GS115中,甲醇诱导表达。表达产物经镍离子亲和层析和阴离子交换层析纯化,并检测其生物学活性。酶切鉴定结果显示人源性的酵母表达载体构建成功。SDS-PAGE和Western blot结果显示,抗bFGF单链抗体获得了高效表达,表达量可达124mg/L,目的蛋白大小为36 kDa左右。通过两步纯化方案,目的蛋白的纯度可达95%以上。ELISA结果显示纯化的目的蛋白可与bFGF特异性结合。CCK8检测结果显示,纯化的抗bFGF单链抗体可剂量依赖性地抑制人肺腺癌细胞株A549的增殖。研究结果表明在毕赤酵母中可获得人源性抗bFGF单链抗体高效表达,表达产物具有很好的生物学活性。
O-GlcNAc修饰作用是一种普遍存在的动态可逆的糖基化修饰作用,由O-GlcNAc转移酶(OGT)与O-GlcNAc水解酶(OGA)负责调控。以亚洲玉米螟5龄幼虫为对象,克隆获得了全长O-GlcNAc水解酶(OfOGA)基因,其长度为3 541bp,其中5'-非编码区的长度为241bp,编码区的长度为3 165bp,3'-非编码区的长度为132bp;实现了OfOGA在原核表达载体中的重组表达。重组OfOGA由1 055个氨基酸构成,理论分子量118kDa,但SDS-PAGE电泳显示其实际分子量为130kDa。重组OfOGA的最适pH为5.5,最适温度为50℃。亚洲玉米螟OfOGA基因的获得与表达有助于理解OGA 在昆虫生长发育中的作用,提供可能的生物防治靶标。
研究植物激素浓度和培养周期对金线莲原球茎悬浮培养生长及其代谢产物积累的影响,以增加金线莲悬浮培养的生长量,提高次生代谢产物的生产。结果表明,MS培养基添加S - 3307 1.0mg/L,6 - BA 0.5mg/L和3％的蔗糖适合总生物量的生长(214.45g/L,FW和18.23g/L DW)。而MS培养基添加S -3307 1.0mg/L,6 - BA 3.0mg/L和5％的蔗糖,总黄酮,总酚和多糖的干重(5.43mg/g,2.87mg/g和243.23mg/g)达到最大化。研究原球茎悬浮培养过程,发现经过7个星期培养就能获得最大的生物质总量(225.98 g/L的FW和18.53 g/L的DW)、总黄酮干重(5.09mg/g)和总酚干重(2.04mg/g),而多糖生产达到其峰值(229.36mg/g干重)是在培养后5个星期。
苯甘氨酸氨基转移酶(4-Hydroxyphenylglycine aminotransferase)是假单胞菌所产生的一种能够合成D-苯甘氨酸的重要转氨酶。利用密码子优化技术,合成苯甘氨酸转移酶基因。构建原核重组质粒pCDF-hpgt,转入感受态细胞E.coli BL21(DE3),优化表达His-HpgT蛋白。利用Ni-NTA柱纯化技术获得高纯度的His-HpgT融合蛋白。分别测定融合蛋白在正反向反应中的酶活力单位及最佳的反应温度、pH值及其他动力学参数,并对该酶特性作相关的机理分析。 测定结果表明,正向反应和反向反应的酶比活力分别为749mU/mg、2 257mU/mg,此酶分解苯甘氨酸的能力要强于合成苯甘氨酸;正向反应的最适温度与pH分别是35℃和8.0;由米氏方程得出该酶对苯甘氨酸的亲和力远大于谷氨酸;较低浓度的苯乙醛酸即可抑制反应的进行。
目的:评价水产养殖用解淀粉芽孢杆菌微胶囊的安全性。方法:参照《GB/T21805-2008 化学品藻类生长抑制试验》、《GB/T13266-91 水质物质对蚤类(大型蚤)急性毒性测定方法》、《GB/T13267-91 水质物质对淡水鱼(斑马鱼)急性毒性测定方法》、《渔药临床试验技术规范》等国家标准及相关法规,观察了解淀粉芽孢杆菌微胶囊对小球藻生长的抑制作用以及对大型蚤、斑马鱼和草鱼的急性毒性,分析了其对养殖水体主要理化因子的影响。结果:解淀粉芽孢杆菌微胶囊在终浓度为0.2~2 000mg/L时对小球藻生长具有促进作用,对小球藻的半数抑制浓度大于2 000mg/L,而且其对大型蚤、斑马鱼和草鱼的半数致死浓度也大于2 000mg/L(或mg/kg体重)。此外,在养殖水体中加入解淀粉芽孢杆菌微胶囊至终浓度为0.2~2 000mg/L后14天内,各浓度组的氨氮含量、硫化物和pH均缓慢下降,仅亚硝酸盐氮含量稍微升高后逐渐缓慢降低,但这些理化因子的变化与解淀粉芽孢杆菌微胶囊的加入量呈负相关关系。结论:解淀粉芽孢杆菌微胶囊实际无毒,对养殖水中氨氮、亚硝酸盐氮、硫化物和pH等理化因子的影响均控制在虾虎鱼仔鱼、黄颡鱼、白斑狗鱼、克氏原螯虾等水产养殖动物的安全浓度范围内,为其在水产养殖中的安全应用提供了重要的科学依据。
为提高S-2-氯丙酸脱卤酶的活力,通过易错PCR的方法将源于假单胞菌(Pseudomonas sp. CGMCC 3267)的脱卤酶(DehII)进行定向进化,进化酶DehII-B2的比活提高3.9倍。同源模建两者的三维结构,并与底物进行分子对接。结果表明,突变位点为A7I,进化酶DehII-B2的结合能比原始酶降低了1.4kcal/mol,活性中心Asp10与底物α碳原子的距离缩短了0.321 6nm,因而加快了酶反应速率、提高了酶比活。目前,该酶的比活高于实验室已得酶。与原始酶相比,其最适温度和热稳定性略有增加,最适pH和pH稳定性没有明显变化。对该酶的应用做了初步的探索,结果表明在40℃,60mmol/L底物浓度下反应10h,转化率达到49.6%,ees>99.9%,因此该酶有一定的应用价值。
目的:构建产天然防腐剂苯乳酸的工程菌。方法:分析超耐热菌(Aquifex aeolicus,A.aeolicus)D-乳酸脱氢酶(D-LDH)的三维构象,并与构建的可视化突变体三维模型进行对比,通过比较酶活性中心氨基酸残基与底物的空间构象,优选最佳模型进行定点突变、克隆、表达和苯乳酸发酵实验。结果:优选到F49A和Y297S两个单突变模型和一个F49A/Y297S双突变模型,分别进行定点突变和工程菌构建,三个突变工程菌均能发酵产生苯乳酸。结论:可视化定点突变乳酸脱氢酶可作为构建高产苯乳酸工程菌的有效方法。
目前,蛋白质内含子在蛋白质工程领域中得到越来越广泛的应用。为提高微小蛋白质内含子Ter DnaE-3 (Trichodesmium erythraeum) 在异源宿主中的剪接活性,采用易错PCR技术,通过改变反应体系中dNTP、Mg2+、Mn2+的浓度等手段,借助依赖卡那霉素的蛋白质内含子筛选系统进行筛选。Western印迹结果表明:通过定向进化,其中5号突变体的剪接活性从原始的约20%提高至约85%;9号突变体能够避免发生剪接副反应,即N端断裂反应。氨基酸突变位点与剪接活性变化的相关性分析表明:参与α-helix形成的氨基酸的突变极有可能影响蛋白质内含子的断裂反应,参与β-sheet形成的氨基酸的突变则有可能影响蛋白质内含子结构的紧凑性。通过定向进化提高微小蛋白质内含子Ter DnaE-3在异源宿主中的剪接活性,进一步验证依赖卡那霉素抗性的筛选系统的可行性,为扩大蛋白质内含子的应用范围奠定基础。
目的:制备了壳聚糖Zn2+固定化亲和层析填料,并对其性能进行了研究。方法:采用反相悬浮法制备了交联壳聚糖;再以环氧氯丙烷为活化剂,乙二胺为螯合配基,制备了固定化亲和层析填料;表征了其有效粒径以及均匀系数、含水量、失重率、氨基含量、骨架密度、堆积密度以及孔度值。从时间、加入ZnCl2的浓度、温度、pH方面对Zn2+固定化条件进行了优选,并确定了Zn2+的固定化量。含组氨酸标签的乙醛脱氢酶粗酶液,经硫酸铵盐析后,考察了壳聚糖Zn2+固定化亲和层析填料的亲和性能。结果:制备的填料有效粒径为105μm;均匀系数为1.46;含水量为58.03%;失重率为85.43%;氨基含量为9.20mmol/g;骨架密度为1.217 8g/ml;堆积密度为0.843 2g/ml;孔度值为36.40%。固定化Zn2+的最佳条件是:时间3 h、加入ZnCl2溶液浓度0.1 mol/L、温度28℃、pH 5.5;且此条件下,亲和层析填料中Zn2+固定化量为3.35mmol/g。壳聚糖Zn2+固定化亲和层析填料对乙醛脱氢酶的亲和性能为4.14IU/g(干重)。结论:制备了壳聚糖Zn2+固定化亲和层析填料,可用于带有组氨酸标签重组蛋白的快速分离与纯化。
随着分子生物学研究的进展, 分子靶向治疗已成为除手术、放疗、化疗之外的第4种治疗方法,越来越多的用于临床治疗恶性肿瘤。分子靶向药物进入体内能够特异地选择致癌位点,杀伤肿瘤细胞,而不会波及周围正常的组织细胞,因此分子靶向治疗又被称为"生物导弹"。与传统化疗药物相比, 分子靶向药物具有特异性强、疗效明显、副作用少等优点。按照分子靶向药物的性质主要归为两大类:一类是单克隆抗体,如西妥昔单抗等;另一类是单靶点或多靶点的小分子抑制剂,如吉非替尼等。表皮生长因子受体(EGFR)对肿瘤的生长、发展以及肿瘤干细胞的维持都有着非常重要的作用,并且在多种实体瘤中存在过表达或异常表达,因此在肿瘤治疗中,EGFR成为一个非常重要的用药靶点。现主要对目前国内已上市的针对EGFR的分子靶向药物最新的临床研究进展作一简要综述。
抗菌肽(antimicrobial peptides, AMPs)是生物先天免疫系统的重要组成部分,可帮助宿主有效应对病原细菌、真菌和病毒等微生物的胁迫,被认为是医疗、食品加工和农业领域最具前途和潜力的抗生素替代物。病原微生物在与抗菌肽的互作中进化出了多种有针对性的抗性机制,从病原微生物对AMPs的感应与基因调控、细胞壁/膜成分的修饰、分泌蛋白酶降解及利用外排泵排出4个方面综述了国内外的研究进展,并对AMPs类制品的研究前景进行了讨论与展望。
大麦(Hordeum vulgare L.)是世界上重要的谷类作物之一,其二倍体特性使其成为麦类作物基因组研究的重要材料。随着大量分子标记图谱、BACs文库、突变集合和DNA阵列技术的应用,大麦基因组测序工作已不断深入,越来越多的大麦基因组信息使综合分析大麦基因组结构和功能,了解基因表达网络同重要农艺性状之间的关系成为可能。就大麦基因组研究内容,如ESTs系统、物理图谱的构建、功能基因组学研究和大麦分子育种研究作简要综述,为进一步阐述大麦基因组结构和功能特性,提高大麦分子育种能力提供理论依据。
木糖的高效利用是影响木质纤维资源生物炼制经济效益的关键因素之一,也是构建其工业化生产体系的必要前提,但是木糖生物转化面临着重要的技术瓶颈,必须寻求新的思路。基于对木糖利用的现状及产业发展的综合分析,提出了木糖高效发酵制取木糖酸的新出路,论述了本领域首要的科学和技术问题是发酵抑制物的控制与消除;针对抑制物的问题,提出了细胞生理生化、代谢流分析及分子生物学的多层次和多尺度解析的研究方法;在此基础上,基于系统论的观点提出了菌种选育、原料预处理、抑制物控制与脱除、木糖酸高效发酵的技术集成的研究思路。
立体选择性酰胺酶是一种重要的手性合成工具酶,在制备手性羧酸及其衍生物方面具有广阔的应用前景,日益受到重视。在酰胺酶的应用中,其立体选择性影响巨大。从底物、反应温度、pH、添加共溶剂和微生物来源5个方面综述了其对酰胺酶立体选择性的影响,对提高酰胺酶的立体选择性,扩大其在制备光学活性化合物领域的应用具有重要的意义。
生物经济(bioeconomy)与生物资源、低碳排放、食品安全、营养健康、生物能源、生物材料、农业重新定位、土地利用、生物多样性及生态服务(BES)、研究与开发(R&D)及政策制定等众多领域具有越来越密切、越来越重要的关系。从澳大利亚对"生物经济"的理解、生物经济框架及发展机遇等方面分析了生物经济在澳大利亚的发展状况,与其他国家或地区生物经济发展进行比较,给当代可持续发展观赋予新的时代内涵,给中国生物经济发展提供以下借鉴与启示:倡导广义生物经济发展,引领多领域绿色革命;重视生物经济的可持续性与农业角色的重新定位;超越概念阶段,将生物经济作为可持续发展的平台;适宜采用生物经济发展的"全生物质"模式。
