在血液来源和血液制品安全隐患制约下,基因工程重组凝血八因子已开始替代天然八因子用以治疗血友病等病症,但目前高效表达重组八因子的方法在我国仍有技术瓶颈.该项目利用定点突变技术,通过PCR、质粒抽提、转染以及产物检测这四个步骤来研究重组凝血八因子在A和C结构域添加糖基化位点对八因子表达及活性的影响.结果表明,在重组八因子A结构域Bip结合位点外端增加糖基化位点能够促进八因子的细胞外分泌量,而在Bip结合位点内的突变则不但大大减少了八因子的胞外分泌也使八因子活性几乎全部丧失.与A结构域不同,在八因子C结构域增加糖基化位点的结果表明,无论在蛋白C结合区之内或之外增加糖基化位点不但不能大幅提高八因子的胞外分泌,也使八因子活性基本丧失.这些结果说明只有在A结构域外缘的非Bip结合区进行糖基化改造,才有可能提高八因子分泌并保持其活性.
酿脓链球菌来源的免疫球蛋白G降解酶 (immunoglubulin G-degrading enzyme of Streptococcus pyogenes, IdeS) 是一种典型的半胱氨酸水解酶,可以在抗体铰链区的特定位点进行酶切,使IgG水解为完整的 F(ab)2片段和Fc片段,由于其独特的酶活特异性和高活性,IdeS可以作为工具酶应用于IgG的亚单位制备、结构分析及表征分析.利用双标签 (GST-tag及His6-tag) 表达系统在E.coli中高效表达了可溶性重组蛋白酶GST-IdeS-His6,并在IdeS的氨基端与GST之间加上肠激酶酶切位点,以利于标签的去除.再利用亲和层析的纯化方法对目的蛋白进行纯化.使用SDS-PAGE、HPLC-SEC、LC-MS对纯化后的IdeS进行分析和鉴定.结果表明:本系统所表达的蛋白酶IdeS得率高,每1L菌液纯化可获得约25mg纯度为90%以上的蛋白酶IdeS,将此蛋白酶与抗体IgG以1:100 (m/m) 比例混合,于37℃反应30min,即可酶切完全.能够满足蛋白质结构分析中对蛋白酶的高质量要求,并且适用于抗体类药物的表征分析.同时,蛋白酶IdeS也可以应用于生物仿制药、生物改良药和新一代抗体以及Fc-融合蛋白的研究.
目的: 克隆人ANKRD49基因并构建其真核表达重组体,利用构建成功的ANKRD49真核表达重组体对其进行功能的初步研究,并筛选和鉴定其RNA干扰靶点. 方法: 提取人肺腺癌细胞株A549总RNA,逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)对ANKRD49进行扩增,扩增产物与真核表达载体p3×Flag-CMV-14同时进行双酶切,酶切产物连接后转化入感受态细胞Top10,阳性重组质粒p3×Flag-CMV-14/ANKRD49经菌液PCR、双酶切和测序鉴定正确后,用脂质体法(LipofectamineTM 2000)转染人胚肾细胞(HEK 293T),免疫印迹(Immunoblotting)和免疫荧光技术检测表达产物.免疫荧光法检测ANKRD49在宿主细胞内的定位.MTT法检测ANKRD49对宿主细胞的增殖作用.设计并合成针对人ANKRD49基因的RNA干扰靶点序列,与p3×Flag-CMV-14/ANKRD49共转染HEK 293T细胞后,Immunoblotting鉴定ANKRD49的RNA干扰靶点. 结果: RT-PCR结果显示,从A549细胞中扩增出约720 bp的片段.菌液PCR、双酶切及测序结果显示重组质粒p3×Flag-CMV-14/ANKRD49构建成功且序列正确.免疫荧光和Immunoblotting结果显示,在转染p3×Flag-CMV-14/ANKRD49的细胞中有ANKRD49的表达,蛋白质相对分子质量(Mr)约为27kDa,而转染空质粒组未见表达.MTT结果显示,ANKRD49对细胞增殖没有影响.共转染实验结果显示,1号和4号RNA干扰序列可以有效降低人ANKRD49的表达. 结论: 成功构建了真核表达重组体p3×Flag-CMV-14/ANKRD49,该蛋白质位于细胞核,不参与细胞增殖;同时鉴定出该基因的2个有效干扰靶点,为进一步研究其功能奠定了基础.
诸多研究证明,重组人角质细胞生长因子2对毛发的生长具有显著的促进作用,根据rhKGF2的毛发生长作用,设计实验,成功构建rhKGF2-EGFP (增强型绿色荧光蛋白)融合蛋白的表达载体,并获得rhKGF2-EGFP融合蛋白的纯品.在得到蛋白纯品后通过冻干再水化法制备出rhKGF2-EGFP脂质体.再利用脂质体利于皮肤的渗透和缓释的作用特性及EGFP的荧光特性,进行rhKGF2-EGFP脂质体的毛发生长相关的皮肤渗透性研究.
采用组织块法、胰酶差速消化法分离了人溶菌酶(hLYZ)转基因山羊的乳腺上皮细胞,建立了转基因羊乳腺上皮细胞(TGMEC)的体外培养体系,并对其生长与体外分泌特性进行了分析.研究显示其体外生长曲线符合典型的S型,传代期间二倍体染色体数正常;通过免疫荧光染色、RT-PCR发现该细胞能表达上皮细胞所特有的角蛋白18,并能表达内源性乳蛋白(酪蛋白与乳球蛋白);进一步通过酶联免疫试验发现该乳腺上皮细胞在体外培养中可持续稳定地分泌重组人溶菌酶.由此获得的人溶菌酶转基因羊乳腺上皮细胞系为乳腺生物反应器研究提供了一个重要细胞膜型.
肿瘤坏死因子α(TNF-α)是脂肪细胞的分泌产物之一,在脂肪中行使着复杂的调节功能,为了研究猪脂肪组织中TNF-α的表达受到哪些miRNA的调控,从猪脂肪组织基因组中获得猪TNF-α 3'端非翻译区(UTR)序列,与荧光素酶质粒PGL3-control连接构建猪TNF-α的萤光素酶表达质粒PGL3-TNF-α 3'UTR.生物信息学预测miR-19a,miR-124,miR-130a,miR-301, miR-506等miRNAs均靶向猪TNF-α,将这些miRNA分别与PGL3-TNF-α 3'UTR质粒共转到细胞中,以乱序序列作为阴性对照(NC),检测miRNA对质粒荧光素酶活性的作用.结果发现miR-19a,miR-124和miR-130a均能够显著抑制萤光素酶的活性(P<0.01),为了验证这3个miRNA是否通过各自种子序列起调控作用,突变了PGL3-TNF-α 3'UTR中这3个miRNA种子序列的结合位点,结果发现miRNAs对突变质粒中的荧光素酶均无明显抑制作用(P>0.05).结果证明,miR-19a,miR-124和miR-130a与猪TNF-α均有直接的靶向关系并通过各自种子序列抑制TNF-α的表达.
作为一个胞内蛋白激酶,PKA在中枢神经系统、眼睛和肢体等形态发生中担任了重要角色,并参与多种细胞行为,但其在肾脏发育中的作用却不十分清楚.以斑马鱼为模式动物,采用原位杂交和冰冻切片技术检测PKA在斑马鱼中的表达情况;通过显微注射反义吗啉环寡核苷酸的方式,抑制内源性PKA的表达;通过免疫荧光技术,检测斑马鱼前肾的微观结构.结果显示:编码斑马鱼PKA催化亚基的prkaa1和编码调节亚基的prkab1b 均为母源基因,并且在肾管上皮细胞中有特异性表达;分别抑制内源性prkaa1或prkab1b 的表达,胚胎于第3天呈现高比例的心脏水肿(分别为54.4%和77.3%)和体轴弯曲(分别为48.5%和72.6%)以及极低比例的多囊肾表型(<5%);进一步检测发现,抑制PKA会导致肾管上皮细胞迁移缺陷,尤其是阻碍肾管多纤毛细胞迁移,继而引起肾管前中部不同程度肿大,并最终导致胚胎死亡.该研究表明,PKA可能通过调控斑马鱼肾管上皮细胞迁移从而在肾脏发育中发挥作用.
目的:构建纳豆激酶基因的表达载体,鉴定其在大肠杆菌中的表达及表达产物的生物活性鉴定.方法:以纳豆芽胞杆菌基因组为模板,PCR技术克隆出纳豆激酶基因的成熟肽序列,分别克隆进具有信号肽的pMAL-p2x及无信号肽pMAL-c2x质粒中,经酶切和测序鉴定其正确性,分别将重组质粒转化至大肠杆菌中表达.结果:成功构建的两组重组质粒在IPTG诱导下,均能分别在37℃及16℃条件下表达出可溶性的融合蛋白,SDS-PAGE胶检测证实重组质粒在大肠杆菌中可表达出相对分子量约76kDa的纳豆激酶蛋白.纤维蛋白平板实验证明两种融合蛋白均有活性,且有信号肽的融合蛋白的酶活较无信号肽的融合蛋白高.结果:成功构建了两组重组纳豆激酶基因的表达质粒,且该两组重组基因在大肠杆菌中可溶性表达并具有生物活性,因此为下一步研究表达产物纳豆激酶的功能、应用和生产奠定了基础.
AgrC蛋白是位于金黄色葡萄球菌细胞膜上的组氨酸激酶,能够感受细胞外的化学信号并将信号传递到细胞内,进而调控细胞内与致病性相关的一系列基因的表达.利用无限制克隆法(RF克隆),并结合巢式PCR成功构建了AgrC表达载体pET-28a-AgrC.将表达载体电转入大肠杆菌中,并利用IPTG进行诱导表达AgrC蛋白.再经过低温超高压破碎、超高速离心、金属螯合层析与尺寸排阻层析等过程,分离纯化得到AgrC蛋白.
以牛津杯法比较解淀粉芽孢杆菌KN-BL-1及其发酵豆粕的抑菌效果,通过酸沉淀法分离粗多肽,确定产生抑菌效果的为多肽类物质,通过DEAE-Sepharose离子交换层析及Sephadex G-25凝胶过滤层析分离纯化粗多肽以研究其各组分的抑菌效果,并使用4000 Q TRAP液相色谱-质谱联用仪初步确定抗菌肽样品的分子量范围.结果表明,KN-BL-1及其发酵豆粕浸提液对S.aureus等革兰氏阳性菌均有明显的抑菌效果;粗多肽经过层析分离纯化后,三个峰表现抑菌特性,其中有一个抑菌效果最好,抑菌圈清晰,直径为19.8 mm.
近红外荧光蛋白因激发光和发射光波长位于近红外区,在动物组织中光吸收和光散射最低,更适宜于动物活体组织的深层成像.构建了一种携带近红外荧光蛋白(near-infrared fluorescent protein,iRFP)713基因的重组表达质粒pAAV-iRFP713,将重组表达质粒与辅助质粒共转染AAV-293细胞,包装重组腺相关病毒(recombinant adeno-associated virus,rAAV)rAAV-iRFP713.重组腺相关病毒表达载体感染体外培养的癌细胞,48h后,荧光显微镜检测显示近红外荧光蛋白在癌细胞中高效表达,荧光明亮.重组腺相关病毒表达载体注射小鼠骨骼肌,48h后,用近红外荧光活体成像系统检测证明近红外荧光蛋白在小鼠骨骼肌中表达较强, 活体组织成像清晰.实验结果表明近红外荧光蛋白在体内体外均能很好地表达并荧光成像,为动物活体组织标记和成像的研究提供新方法.
在发酵生产利福霉素SV的过程中,其菌丝体的生长代谢情况及产物发酵合成都与有活力的菌丝量密切相关.介绍了在线活细胞传感仪测定活细胞量的方法,它利用细胞的介电特性,能够排除发酵液中固含物的干扰,测得的电容值与活细胞浓度呈线性相关,可以作为工艺优化过程中的关键参数.通过电容变化反映的前期生长出现的二次生长现象,进行了通过使用迟效氮源豆饼粉代替了原培养基中价格昂贵的速效氮源蛋白胨,成功消除了发酵前期由于氮源利用转换造成的生长停滞期,利用豆饼粉情况下培养前期的OUR和CER达到了14.8和15.3 mmol/L/h,明显高于利用速效氮源蛋白胨A组的8.6和11.3 mmol/L/h,保证了持续较高的比生长速率,对于促进菌体的氧消耗速率的增加和维持有着重要的作用,明显有利于利福霉素的合成与速率的维持,氮源替代组的发酵效价达到了5969±19 U/ml,与对照组(5030±17U/ml)相比显著提升发酵单位18.7%以上.
随着工业的发展,土壤污染问题愈发严重,利用基因工程修复土壤技术备受青睐,因此,开发重金属应答中的限速酶基因,将为植物修复重金属污染的土壤提供可应用的基因资源.通过RT-PCR及末端克隆方法获得枸杞谷胱甘肽合成酶 (Lycium chinense,Glutathione synthetase,LcGS>) 基因,采用半定量RT-PCR分析了枸杞LcGS在不同时间镉(Cd)胁迫下表达量的变化,LcGS表达量随着胁迫时间的延长而增强,胁迫9h、12h和24h 后LcGS表达量维持在较高水平.同时构建了植物双元表达载体pCAMBIA2300-LcGS,通过农杆菌介导的方法将LcGS基因转入烟草,PCR证明了LcGS基因成功整合到烟草基因组中,在Cd处理条件下,转基因植株谷胱甘肽 (glutathione,GSH)、植物螯合肽(phytochelatins,PCs)和叶绿素含量比对照组明显高,即转基因植株对重金属的耐逆性比对照组更强,因此,过表达GS植物将是植物修复重金属污染的一个有效策略.
胁迫是指生物体持续地暴露在环境的刺激下,并且植物有能力建立保护和适应的机制.逆境胁迫抑制生物体的生长、发育和繁殖,它通常决定了物种的分布,更重要的是它对特定的种群提供了一种选择性进化动力.植物可以通过忍受、抗性和避免或最终逃避这三种不同的策略来应对胁迫.DNA甲基化作为一种表观遗传现象,是指在甲基化酶的作用下,不涉及基因的DNA序列改变,而使基因功能发生变化,以对外界的环境刺激作出应答反应.这种变化常常可以传递给后代,并形成表观遗传记忆,这对培育植物抗性新品种提供了可能.综述了植物响应逆境胁迫中的DNA甲基化修饰的研究进展,旨在深入了解DNA甲基化变化对植物抗逆性的影响.
日趋成熟的植物基因工程技术为转基因植物口服疫苗的研究提供了基础并带来了广阔的发展前景.番茄是最常用的转基因植物受体材料之一,可以直接生食避免了加热过程对外源蛋白的损伤.随着转基因植物免疫保护机制的进一步阐明以及国际番茄基因组测序计划的完成,转基因番茄口服疫苗的发展也迎来了新的机遇.但与此同时,我们也应看到转基因番茄口服疫苗仍存在诸多不确定的因素,如外源蛋白表达量不高、口服时可能被消化以及转基因植物安全性问题等.如何成功解决这些问题将成为转基因番茄口服疫苗发展过程中的重大考验.综述了植物口服疫苗这一概念出现后的近二十年中,番茄作为受体材料研制口服疫苗的现状,问题及对策,旨在为转基因番茄口服疫苗的进一步研究提供思路.
生物能源产业演化过程及动力机制具有自身的规律和特点,深入分析了生物能源产业生态系统演化的过程,探讨了生物能源内生系统、外生系统和共生系统的演化动力机制和特点,对于产业生态系统的发展战略制定、企业竞争策略的选择有重要意义,为研究生物能源产业的发展提供了全新视角.
在对欧盟生物经济概念演变进行梳理的基础上,从欧盟与成员国两个层面对欧盟生物经济的政策过程进行了系统考察,分析并归纳出欧盟生物经济政策的特点,包括:与产业绿色转型结合,多方位促进人类经济社会的可持续发展;与农业多功能性结合,促进地区农村和农业的发展;重视生物经济发展的政策与技术双平台系统建设.在相关讨论中,进一步阐明生物经济发展的动力机制、农业在生物经济中的基础作用、生物经济的平台价值及其时代意义.
组织工程研究涉及的临床科室包括骨科、普外科、五官科、康复医学科、泌尿科、口腔颌面外科、神经外科、整形外科、胸外科、眼科、肝胆外科、血管外科;涉及的组织器官有:神经组织、肝脏组织、角膜组织、膀胱组织、血液、韧带、耳朵、生殖道、手、脂肪、乳房、心脏、肾脏、胰腺、管状组织(用于建造肠管、食管、气管、血管、肾和尿道等)等.其中皮肤组织、软骨组织、骨组织等的研究应用较为成熟.从最初工程化组织或器官的立项研究到最终批准临床应用,这是一个漫长的过程,需要众多不同学科的科研人员共同努力.随着基础研究和临床应用的深入发展,现代组织工程正在成为治疗组织、器官衰竭的有效疗法和辅助手段.
