中国生物工程杂志

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倪蓓蓓, 范真真, 陈虹, 黄秉仁

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 1-7.

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目的:确认重组融合蛋白EGF-E4orf4为多聚体及其具有EGFR结合活性。方法:通过凝胶过滤层析、SDS-PAGE和免疫印迹分析重组融合蛋白EGF-E4orf4是否形成聚合物。利用动态光散射、静态光散射和圆二色谱测定EGF-E4orf4的分子半径、分子量和二级结构。应用流式细胞术分析EGF-E4orf4与细胞表面EGFR结合能力。结果:凝胶过滤等方法证实EGF-E4orf4形成了多聚体,光散射实验证明了EGF-E4orf4多聚体的分子量和分子半径分别为1.656×10⁷Da、67.90nm,约为820聚体。圆二色谱表明该聚合体融合蛋白含有大量的β-折叠结构。受体结合实验证明该聚合物具有EGFR结合活性。结论:重组融合蛋白EGF-E4orf4以蛋白多聚体形式存在,可以与EGFR结合。因此,EGF-E4orf4作为一种新型靶向性抗肿瘤药物,具有潜在的临床应用前景。

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GALNT14对人乳腺癌MCF-7细胞迁移的影响

吴琛, 田焕娜, 王媛媛, 刘芳铭, 张晓康, 李秦剑, 谢园园

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 8-15.

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构建真核表达载体pcDNA 3.1-Flag-T14,重组质粒经酶切分析及测序鉴定后,利用脂质体将重组质粒转染人乳腺癌细胞系MCF-7细胞,经G418筛选并建立稳定转染GALNT14细胞株。应用半定量RT-PCR、Western blot检测稳定细胞株GALNT14 mRNA及蛋白表达水平,细胞划痕修复及穿膜试验检测GALNT14基因对MCF-7迁移能力的影响,同时RT-PCR检测GALNT14对MMP-2,MMP-9,TGF-β1及VEGF等肿瘤浸润转移相关因子表达的影响。结果显示成功构建了真核重组表达载体pcDNA 3.1-Flag-T14,经RT-PCR和Western blot检测显示成功获得了稳定表达GALNT14的MCF-7细胞株;GALNT14能够提高MCF-7细胞株的迁移能力,且能增加侵袭转移相关因子MMP-2,MMP-9,TGF-β1及VEGF的表达。结论:GALNT14可明显促进MCF-7细胞的迁移,可能在肿瘤侵袭转移中起重要作用。

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PLGA支架降解对血管化功能影响的体外研究

武延格, 孙学峰, 杨林, 王正

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 16-19.

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目的:研究聚乳酸-羟基乙酸 (PLGA) 支架材料降解产物对血管内皮细胞增殖、迁移和小管样结构形成的影响。方法:将PLGA支架材料放入磷酸盐缓冲液 (PBS)中体外无菌降解1、2、4周。用降解液处理人脐静脉内皮细胞株HUVEC,采用Brdu ELISA法、Transwell小室法和小管形成实验检测PLGA支架材料降解液对血管内皮细胞增殖、迁移和小管样结构形成的影响。结果:PLGA支架材料1周降解液对内皮细胞的迁移和小管形成无明显影响,对内皮细胞增殖有一定的促进作用。随着降解时间的延长,2周降解液抑制内皮细胞的迁移和小管形成,4周的降解液对内皮细胞增殖、迁移和小管形成均有抑制作用。结论:PLGA支架材料降解初期有对血管内皮细胞的增殖有促进作用,降解后期可能由于降解过程中产生的酸性物质累积增多,影响了血管内皮细胞的生长和功能,从而抑制新生血管的形成。

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前肽缺失体vWF改善FVIII基因断裂转移细胞的重链和活性分泌

朱甫祥, 刘泽隆, 缪静, 屈慧鸽, 迟晓艳

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 20-25.

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通过转von Willebrand因子(vWF)的前肽缺失突变体(vWF-ΔPro)基因,探讨了vWF-ΔPro对双载体转凝血VIII因子(FVIII)基因的影响。将vWF-ΔPro基因和B-区缺失型FVIII(BDD-FVIII)的重、轻链基因共转染HEK293细胞48 h后,ELISA检测重链的分泌量为(142±29)ng/ml,明显高于未转vWF-ΔPro基因细胞(87±15)ng/ml;未转vWF-ΔPro基因时单独转重链基因的重链分泌水平很低,vWF-ΔPro存在时重链分泌量明显提高,但不如共转基因时的重链分泌,提示轻链可反式促进重链分泌;单独转轻链或与重链共转基因时轻链分泌水平均较高,且不受vWF-ΔPro影响;Coatest法检测分泌的凝血活性显示,转vWF-ΔPro基因可使细胞分泌的凝血活性明显高于未转vWF-ΔPro基因细胞(0.80±0.15 IU/ml vs 0.41±0.08 IU/ml)。另外,转vWF-ΔPro基因条件下,合并培养转重链和转轻链基因细胞的培养上清中,也检测到FVIII凝血活性(0.23±0.09 IU/ml),提示vWF-ΔPro有助于分泌的重、轻链形成功能性异源二聚体。表明转vWF-ΔPro基因可促进双链转FVIII基因,为进一步动物体内实验奠定了基础。

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Aurora-A高表达对食管癌细胞侵袭和 MMP-9表达的影响

王晓霞, 路娜, 刘志荣, 解军, 王惠珍, 牛勃, 裴毅

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 26-30.

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目的:建立Aurora-A高表达的稳定细胞系,并探讨Aurora-A高表达对食管癌细胞侵袭和MMP-9蛋白表达与活性的影响。方法:利用脂质体法稳定转染Aurora-A表达质粒,通过Western blot和RT-PCR鉴定Aurora-A高表达的稳定细胞系。利用细胞体外侵袭实验观察细胞的侵袭能力,并通过Western blot、ELISA和明胶酶谱的方法观察MMP-9的蛋白表达水平和活性。结果:建立了Aurora-A高表达的稳定细胞系,且Aurora-A高表达能增加食管癌细胞的体外侵袭能力,并提高了MMP-9的蛋白表达水平和活性。结论:初步阐明了Aurora-A促进食管癌细胞侵袭的作用以及分子机制,为Aurora-A可能成为治疗食管癌的有效靶点提供了依据。

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绵羊羊膜上皮细胞治疗兔桡骨缺损模型的研究

朱雪敏, 刘俊平, 杨银凤, 王秀梅, 米焱, 李海军, 李砚, 孟庆刚, 曹贵方

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 31-36.

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为了确定绵羊羊膜上皮细胞在体内向骨组织的分化能力,实验在分离培养绵羊羊膜上皮细胞并对其进行干细胞特性的鉴定的基础上,制作新西兰大白兔桡骨13mm骨缺损模型,随机分组对其进行注射绵羊羊膜上皮细胞实验。高剂量组:移植细胞5×10⁷个;低剂量组:移植细胞5×10⁶个;对照组:生理盐水。细胞移植后2、4、8周拍摄X光片观察骨缺损部位的缺损修复情况;相应时段取骨缺损部位新生骨进行组织学观察:分析骨小梁生成数量和骨的改建时期。实验结果显示,高剂量实验组在移入细胞第8周,骨缺损完全修复,且同期高剂量组新骨生成的数量和质量明显高于低剂量组,低剂量组优于对照组。由此可见,绵羊羊膜上皮细胞不仅可以在不同种动物间进行移植,而且对骨缺损有良好的修复能力。

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FAPα酶激活式靶向抗肿瘤前药: Z-GP-Dox对斑马鱼的毒性评价

马伟峰, 杨飞华, 赵海山, 杜军, 蔡绍晖

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 37-42.

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目的:考察新设计合成的一种FAPα酶激活式靶向抗肿瘤新药甘脯酰阿霉素(Z-GP-Dox)对斑马鱼的毒性作用。方法:以阿霉素作为对照,用不同浓度的Z-GP-Dox处理4月龄的成年斑马鱼及其受精后24h(24hpf)的胚胎,观测其死亡率,并通过显微镜观察Z-GP-Dox对斑马鱼胚胎发育的影响,从形态学和电生理学方面评价其对斑马鱼心脏的毒性作用。结果:Dox对照组的斑马鱼死亡率具有明显的浓度依赖性,而经酰化修饰的前药Z-GP-Dox处理组的斑马鱼死亡率相对较低。Dox可导致斑马鱼胚胎发育严重畸形,心脏功能受损;而相同浓度的前药Z-GP-Dox处理组的胚胎发育基本正常,幼鱼的心脏形态和心率与空白对照组差异不显著。然而,当Z-GP-Dox被FAPα酶解后,其毒性则明显增强,与Dox对照组的毒性相当。结论:与Dox相比,经结构改造的前药Z-GP-Dox对斑马鱼的毒性显著降低,且具有FAPα酶激活式靶向释放特性。

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番茄红素β-环化酶基因的玉米转化及后代遗传分析

霍培, 季静, 王罡, 关春峰, 金超

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 43-48.

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利用农杆菌介导法将番茄红素β-环化酶基因(Lycb)转入由玉米自交系天塔五号植株,分析基因在T₀转化及后代的遗传情况,结果表明,在27株T₀转基因植株中, PCR初步检测后8株呈阳性;将T₁代转基因植株以株系为单位用200mg/L草铵膦抗性筛选后,收获抗性植株种子。T₂代转基因植株进一步进行PCR、RT-PCR和田间草铵膦涂抹检测,结果表明,PCR、RT-PCR为阳性的6个株系植株均具有草铵膦抗性。选取6株阳性植株提取叶片总类胡萝卜素,经HPLC分析其β-胡萝卜素含量显著高于野生型,表明目的基因Lycb成功的转入玉米,并得到了稳定遗传。

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南方红豆杉毛状根诱导体系的建立及毛状根中紫杉醇的分离纯化研究

王颖芳, 韩彬, 李钟, 贾真, 陈艳芬, 胡旭光, 杨泽民

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 49-52.

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目的:研究发根农杆菌对南方红豆杉转化的转化体系和毛状根中紫杉醇的提取纯化工艺;方法:采用发根农杆菌对南方红豆杉不同外植体进行诱导,并对影响毛状根转化的因素进行分析。采用超临界CO₂流体萃取法、硅胶柱色谱法以及高效液相法对毛状根中的紫杉醇进行分离提纯;结果:成功构建了南方红豆杉毛状根诱导体系。其中农杆菌的种类、外植体类型、预培养和共培养时间、培养基中激素浓度均影响毛状根的转化率。毛状根经高压纸电泳检测显示表达冠瘿碱。毛状根中紫杉醇经超临界CO₂法提取及硅胶柱色谱法分离提纯,采用高效液相法分析显示其纯度可达到98%。结论:发根农杆菌诱导南方红豆杉产生的毛状根中可产生紫杉醇,可作为紫杉醇的主要来源。

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界面上配基种类对BSA吸附行为的影响

马洪梅, 张贵锋, 李春, 孔英俊, 高飞, 胡涛, 马光辉, 苏志国

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 53-59.

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利用双偏振极化干涉测量仪(DPI)研究了界面上配基种类对BSA吸附行为的影响。采用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)、3-(甲氨基)丙基三甲氧基硅烷(MAPTMS)和N,N-二乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(DAPTMS)对DPI芯片进行了修饰,利用X射线光电子能谱比较了芯片上不同配基的密度,采用原子力显微镜(AFM)和DPI对界面上BSA吸附行为进行了研究。结果表明APTES修饰界面上BSA呈饼状,高配基密度易导致BSA多位点吸附。相同偶联密度条件下BSA在DAPTMS修饰芯片的吸附量高于MAPTMS修饰芯片,但吸附层厚度一致,表明DAPTMS表面上BSA存在聚集现象;AFM扫描结果与DPI分析结果一致,证明了配基密度和种类不仅影响界面上蛋白质吸附量,而且影响蛋白质吸附密度和表面聚集行为。

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产高温纤维素酶木霉菌株的筛选、鉴定及酶学性质研究

杨捷, 叶秀云, 严芬, 高珍娜, 李仁宽, 吕文静, 林娟

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 60-65.

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从稻草堆肥中筛选得到一株产高温纤维素酶的霉菌M1,通过形态学观察和分子生物学鉴定,确定其为木霉属(Trichoderma)。在稻草液体发酵培养基中,木霉M1的CMC酶(carboxymethyl cellulase, CMCase)合成模式为同步合成型。酶学性质研究表明,此CMC酶的最适反应pH为4.4,在pH 4.0~6.0保温4h仍可保持95%以上的酶活力;其最适反应温度为75℃,在50℃下保温4h,可保持87%的酶活力;60℃下保温4h,可保持65%的酶活力,具有较好的热稳定性。

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响应面法优化木薯淀粉发酵生产单细胞油脂工艺

艾佐佐, 颜日明, 袁锦云, 张志斌, 朱笃

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 66-72.

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采用响应面分析法对发酵性丝孢酵母菌株以木薯淀粉水解液为原料合成微生物油脂的培养条件进行优化。首先利用Plackett-Burman试验设计确定影响油脂产量的主要因素,在此基础上再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法对其进行条件优化。结果表明,发酵温度、C/N、pH对油脂产量具有显著影响,产油脂的最佳发酵条件为:发酵温度 28.78℃、C/N 126.18、pH 6.69,油脂产量达到14.88g/L,比优化前提高了28.6%。同时,气相色谱分析表明,微生物油脂脂肪酸组成成分主要包括棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸酯等,是优良的生物柴油制备原料。

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胞内氧化还原水平对嗜热厌氧乙醇菌发酵代谢的影响

孙焕民, 过敏, 伊日布斯

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 73-78.

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辅酶NADH/NAD⁺在细胞内氧化还原反应中起着重要的作用, 是细胞生长和能量代谢必不可少的辅因子。调节微生物胞内NADH/ NAD⁺的比率是定向改变微生物代谢,高效获得目标代谢产物的有效手段。嗜热厌氧乙醇菌 (Thermoanaerobacter ethanolicus)是高温厌氧菌中乙醇产量较高的代表性菌株,本文利用不同氧化还原态的碳源改变T. ethanolicus的胞内NADH/NAD⁺含量和比例,进而研究了其对细胞生长、代谢产物分布的影响。以不同比例的葡萄糖/甘露醇作为混合碳源发酵,胞内氧化还原水平、细胞的生长特性、代谢产物都发生了不同程度的差异,以葡萄糖作为唯一碳源进行培养时,T. ethanolicus生长良好,乙醇产量为0.79g/L,但胞内NADH/ NAD⁺比值和乙醇/乙酸的比值都比较低,分别为0.47和4.82;随着葡萄糖在混合碳源中比例的下降,NADH/ NAD⁺比值增高,发酵产物中乙醇/乙酸比值也呈现上升的趋势。而以甘露醇作为唯一碳源时,发酵产物中乙醇浓度为0.389g/L,NADH/ NAD⁺比值和乙醇/乙酸的比值分别为1.04和16.0。

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海洋环境来源的淀粉酶AmyP对生玉米淀粉的降解特性

彭惠, 雷寅, 刘源涛, 汪颖

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 79-83.

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来自海洋宏基因组文库的α-淀粉酶(AmyP)属于最新建立的糖苷水解酶亚家族GH13_37。AmyP是一个生淀粉降解酶,能有效降解玉米生淀粉。在最适反应条件pH 7.5和40℃下,生玉米淀粉的比活达到(39.6±1.4)U/mg。酶解反应动力学显示AmyP可以非常快速的降解生玉米淀粉。对1%的生玉米淀粉降解仅需要30min;4%和8%的生玉米淀粉只需3h。DTT可以显著提高AmyP对生玉米淀粉的降解活性,1% DTT促使活性增加1倍。根据电镜观察和产物分析,认为AmyP是以内腐蚀的模式降解生玉米淀粉颗粒,释放出葡萄糖、麦芽糖和麦芽三糖作为终产物。

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HCV NS3/4A蛋白酶胞内荧光检测方法的建立

闫兴, 师明磊, 陈娜, 王洋, 张彦, 王政, 李晓晨, 赵志虎

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 84-88.

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目的:建立丙型肝炎病毒NS3/4A丝氨酸蛋白酶胞内荧光检测方法。方法:利用EGFP分子内合适位点可以插入一定长度外源片段而不影响荧光性能的特性,构建EGFP分子内插入NS3/4A蛋白酶识别序列NS5AB的EGFP-5AB重组分子。将EGFP-5AB与NS3/4A蛋白酶共表达,若短肽链被切断,则EGFP的两个部分解离,荧光消失,从而可以监测HCV NS3/4A蛋白酶的存在。通过将NS5AB插入三种不同位点,寻找最合适的插入位点;将EGFP-5AB转染进入不同宿主细胞,验证其在不同细胞的表达情况并选择最佳宿主细胞。结果:确定EGFP 173-174氨基酸位点是合适的插入位点;确定CHO-K1为理想的荧光检测系统宿主细胞;在构建的细胞模型中,能够检测到EGFP被切割后的条带,但检测不到荧光信号,说明EGFP-5AB蛋白被有效切割,该方法可以检测到NS3/4A丝氨酸蛋白酶的存在。结论:成功构建了一种在哺乳动物细胞中检测NS3/4A蛋白酶切割活性的荧光检测方法。

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纳米金标记核酸探针检测小反刍兽疫病毒核酸的研究

陶春爱, 邱文英, 李刚, 田康乐

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 89-94.

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试验旨在探讨利用纳米金标记寡核苷酸探针快速检测小反刍兽疫病毒核酸的方法。针对小反刍兽疫病毒N基因的高度保守区设计两条特异寡核苷酸探针,一条探针5'端修饰生物素,另一条探针3'端修饰巯基。巯基化的探针通过Au-S键连接到纳米金颗粒上。靶核酸两端分别与两条探针结合,形成"生物素化探针-靶核酸-纳米金探针"复合物,该复合物通过生物素-亲和素系统,固定在固相载体上,最后银染放大信号。通过肉眼观察法、光镜观察法、分光光度法分析银染灰度,从而间接测定靶核酸的量。初步检测PPRV 核酸最低浓度达10fmol/L,所需时间约为1.5h。该方法灵敏度高、操作简单,为临床检测小反刍兽疫病毒核酸提供实验数据和技术支持。

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利用核糖体展示技术筛选口蹄疫病毒单链抗体基因

代鹏, 周广青, 林密, 冯霞, 马军武, 张晓霞

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 95-101.

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目的:利用核糖体展示技术筛选口蹄疫病毒特异性单链抗体基因。方法:在已构建好的核糖体展示文库的基础上,利用核糖体展示技术,经过5轮的体外转录、体外转译、亲和筛选和RT-PCR,将得到的序列进行测序分析。结果:筛选到FMDV scFv基因,且基因得到富集。结论:实验运用核糖体展示技术,以FMDV抗原和纯化的146S病毒粒子为靶标筛选到了FMDV scFv基因,将为scFv用于FMD的基础研究、免疫学研究以及为预防、治疗和诊断提供帮助,也为研制FMD的快速诊断技术奠定先前基础。

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固定化对酵母细胞发酵产ATP能力的影响

闫相如, 林丽萍, 何名芳, 陈卫平

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 102-106.

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通过试验对酵母菌细胞的固定化方法及固定化酵母细胞在发酵生产ATP方面的应用进行了探讨。综合固定化颗粒的性能指标(粒径、弹性和机械强度)和发酵产ATP的能力,通过正交试验对酵母菌细胞的包埋条件进行了优化,确定了固定化酵母细胞的较优组合为聚乙烯醇 3.5%、海藻酸钠2%、CaCl₂3%及交联时间6h,发酵后ATP含量最高,达到0.716g/L。进一步发酵条件的试验证实,固定化能提高酵母菌细胞对温度适应范围,延长发酵生产周期,从而提高菌体的利用率。

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燕麦幼苗单胺氧化酶的热稳定性及催化特性研究

张永明, 崔智峰, 平泽荣次, 吴海霞, 李国龙

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 107-112.

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含黄素单胺氧化酶(MAO)在生物体内通过对单胺类物质的氧化脱氨作用生成相应的醛、氨气和过氧化氢。MAO在植物中的研究较少,通过对燕麦幼苗MAO的研究发现,暗条件下生长的燕麦幼苗匀浆内所含MAO活性均高于光照条件,且发芽三天左右的幼苗体内MAO的活性达到峰值(2.5pKat/mg),同时测定不同组织中MAO的活性为:幼芽>幼根>种子。对纯化后的燕麦MAO的热稳定性和催化特性研究表明:燕麦MAO的热稳定性较差,常温下易失活,37℃和50℃下水浴90min后,活性损失分别为50%和75%;燕麦MAO对底物的选择性较强,只对低浓度的苄胺和苯乙胺的氧化具有催化效果,K_m分别为265μmol/L和705μmol/L;在对底物的特异性方面与人类MAO B有一定的相似性,但体外催化效率低于黑曲霉MAO和人类MAO B。

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siRNA脱靶效应类型与规避策略

唐德平, 毛爱红, 廖世奇, 薛林贵, 张柄林

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 113-119.

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小干扰RNAs(small interfere RNAs,siRNAs)能够特异性沉默靶基因,现已广泛应用于阐明基因功能,鉴定药物靶点,开发比目前更有效的治疗药物。然而siRNA脱靶效应(off-target effects,OTEs)导致基因沉默实验中表型效应解释复杂化,引起siRNA治疗毒副作用。与siRNA有关的脱靶效应有microRNA样脱靶效应、免疫刺激、RNAi元件饱和三种类型。综述了siRNA脱靶效应类型及减轻脱靶效应的方法,以增强该技术的实用性。

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端粒保护蛋白1(POT1)的研究进展

程凌利, 朱大柱, 黄迪南, 侯敢

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 120-126.

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端粒保护蛋白1( protection of telomeres 1,POT1)几乎存在于所有真核生物中,是一种高度保守表达的蛋白质,它与一系列相关的端粒结合蛋白共同参与保护端粒的结构和功能。随着近年来研究的深入,POT1与端粒的结合特点以及保护端粒的机制有了进一步的完善。此外,POT1对端粒长度的调节方式以及与肿瘤的发生、发展和细胞凋亡等关系也呈现出多样化。结合近几年的研究文献,对POT1的功能以及与其它相关蛋白的作用加以综述。

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动物细胞大规模培养技术

梅建国, 庄金秋, 王金良, 王玉茂, 丁壮, 沈志强

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 127-132.

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近年来,动物细胞大规模培养技术在生物技术领域成为最受关注的热点之一,并开始广泛应用于生物医药的研发和生产过程中。以生物反应器技术为基础的动物细胞大规模培养技术平台,正逐步被建立起来并日益走向成熟,成为推动生物医药产业快速发展的有力工具。结合该技术目前的应用水平和最新进展,分析了不同细胞培养工艺之间的内在差异,以探索这一技术的未来发展方向。

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大豆异黄酮生物合成关键酶及其代谢工程研究进展

陈宣钦, 张乐, 徐慧妮, 陈丽梅, 李昆志

中国生物工程杂志. 2012, 32(07): 133-138.

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异黄酮是一类具有C-6/C-3/C-6骨架的二次代谢产物,具有抗氧化和抗肿瘤活性。异黄酮与黄酮类物质具有相似的苯丙烷生物合成途径。天然的绝大部分异黄酮分布在豆科植物中,目前在大豆中已经发现了超过12个异黄酮(苷)。大豆异黄酮的生物合成主要涉及三个关键的酶查尔酮合酶(CHS)、查尔酮异构酶(CHI)和异黄酮合酶(IFS)。总结了大豆异黄酮的提取分离方法和生物合成途径,着重综述了CHI、CHS、IFS生物学特征和功能及异黄酮的代谢工程研究。

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2012年, 第32卷, 第07期　
刊出日期：2012-07-25

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