目的:从HL-60细胞中获得了sTrail基因片段,优化蛋白表达条件,并研究其抗肿瘤活性。方法:培养HL-60细胞,提取总RNA,通过RT-PCR扩增sTRAIL蛋白基因片段,并将目的基因克隆至原核表达载体pET28a上,并电击转化E.coli BL21(DE3),IPTG诱导表达,优化蛋白表达条件,Ni-IDA柱纯化重组蛋白,SDS-PAGE蛋白电泳,胶内酶解质谱鉴定。纯化后的重组蛋白作用HUVEC,HeLa,Hep-3B,HCT-116,MDA-MB-231,H460细胞检测蛋白生物学作用。结果:DNA测序结果证实成功构建了重组质粒pET28a-sTrail,SDS-PAGE蛋白电泳,胶内酶解质谱检测显示成功表达sTRAIL蛋白,MTT法和流式细胞术结果显示,sTRAIL蛋白对肿瘤细胞包括HeLa, HCT-116,MDA-MB-231,H460,Hep-3B细胞有良好的生物活性,对正常的HUVEC细胞无毒性。结论:成功构建可以高效表达sTRAIL蛋白的原核表达载体,优化蛋白的表达和纯化后所得sTRAIL蛋白具有良好的抗肿瘤生物活性,为研究和发展利用sTRAIL蛋白作为临床治疗抗肿瘤药物提供了重要基础。
目的:研究APOBEC3A抑制HBV复制的分子机制。方法:首先在肝癌细胞HuH7中过表达APOBEC3A,通过MTT法检测了APOBEC3A对细胞毒性的影响;通过免疫荧光检测了APOBEC3A在细胞中的定位,通过IP试验进一步证实了APOBEC3A与病毒颗粒的相互作用;并通过ELISA,特异性荧光定量PCR检测了HBV复制的参数包括上清中HBsAg,病毒核心颗粒中HBV DNA以及核内的cccDNA的表达水平;最后通过3D PCR方法分析了核心颗粒中HBV DNA脱氨基作用。结果:过表达APOBEC3A对HuH7细胞毒性没有显著性差异;APOBEC3A主要位于细胞核,但APOBEC3A可以与病毒颗粒结合,在逆转录环节对HBV复制发生抑制作用;共转染HBV复制质粒和APOBEC3A表达质粒后,细胞上清中HBsAg,核心颗粒中的HBV DNA以及核内的cccDNA均显著下降;最后通过3D PCR和克隆测序表明核心颗粒中的HBV DNA负链发生了大量的G-A突变,同时正链也发生了较多的C-T突变。结论:APOBEC3A可与病毒颗粒结合,在HBV复制的逆转录环节可作用于HBV单链,发生脱氨基作用,从而抑制HBV的复制。
HPPCn是一种新的肝细胞刺激因子,获得较高纯度的具有生物活性的HPPCn蛋白对研究其生物学功能具有重要意义。HPPCn在重组质粒PET-24a(+)/HPPCn中,诱导表达产物主要以包涵体形式为主。为优化表达条件,运用冷休克表达载体pColdⅡ和无缝克隆技术获得重组质粒pColdⅡ/HPPCn,分别对诱导温度、时间、分子伴侣等诱导条件进行筛选,镍离子柱亲和层析纯化,Western blot分析目的蛋白特异性,不同浓度人HPPCn重组蛋白(0、10、100ng/ml)刺激SMMC7721细胞,免疫细胞化学方法测定Brdu掺入、PCNA表达变化。目的蛋白在培养温度为16℃,终浓度为0.1mmol/L的IPTG过夜诱导时为可溶性表达,最终得到人重组HPPCn蛋白纯度为94.88%,人HPPCn重组蛋白可刺激SMMC7721细胞Brdu掺入增加、PCNA表达水平上调,其刺激作用具有量效关系。通过冷休克表达系统获得可溶性表达的人重组HPPCn蛋白,其具有促进SMMC7721细胞增殖的生物学功能,为深入研究HPPCn的作用机制提供了技术条件。
目的:研究星形胶质细胞(AST)对少突胶质前体细胞(OPC)生长分化的影响及作用机制。方法:用P3SD乳鼠,建立星形胶质细胞与少突胶质前体细胞原代培养体系。实验分两部分,第一部分为常规OPC培养组、AST分泌因子组、AST与OPC直接接触式培养组;第二部分为AST与OPC直接接触式培养组、缝隙连接干扰对照组、缝隙连接干扰组。免疫荧光鉴定OPC与AST细胞纯度,光镜观察细胞生长状态,流式细胞术检测细胞周期,转录组测序分析不同状态下OPC中缝隙连接蛋白CX47差异表达,PCR和Western blot检测鉴定转录组测序CX47差异表达,EDU检测CX47干扰后OPC增殖能力,流式细胞术测干扰CX47后细胞周期变化。结果:光镜与流式检测发现,与AST接触培养的OPC增殖能力最强、新生细胞数目最多。转录组测序分析和PCR验证显示,AST接触调控OPC增殖的主要差异表达蛋白为CX47,干扰CX47后细胞周期阻滞在G1期,OPC增殖能力明显下降。结论; AST可通过缝隙连接蛋白CX47调控细胞周期,促进OPC增殖。
目的:为了研究胰蛋白酶抑制剂的活性位点,揭示FtTI结构与功能的关系。将FtTI和突变体aFtTI-R65L,aFtTI-D67V和aFtTI-R65L/D67V经IPTG诱导培养5h,收集菌液经过超声波破碎得到粗产物,经过纯化后的胰蛋白酶抑制剂对胰蛋白酶的摩尔抑制比分别为1:1,1:1.15,1:1.3,1:1.2;抑制常数Ki分别为1.62nM,1.69 nM,1.9 nM,1.8 nM (BApNA作为底物)。结果:SDS-PAGE分析表明突变前和突变后表达产物胰蛋白酶抑制剂的大小一致,均为9.5 kDa。对突变体aFtTI-R65L,aFtTI-D67V和aFtTI-R65L/D67V抑制反应温度研究表明,其最适反应温度均为40℃。在10~80℃保温30 min后,突变体对胰蛋白酶的抑制活性仍保留80%以上;在90℃保温30 min,突变体的抑制活性开始显著下降,只保留其39%。具有较高的耐热性。将aFtTI在pH 3.0~10.0的不同缓冲溶液中放置30 min后,其抑制活性可保留90%左右,在pH 2.0条件下,aFtTI抑制活性丧失约31%;在pH 11.0条件下,aFtTI抑制活性丧失约43%。结论:对苦荞麦蛋白酶抑制剂FtTI的定点突变并不会改变它是一种偏碱性的胰蛋白酶抑制剂的性质,突变前后均保持了耐碱性的特点。
产油微生物高山被孢霉中Δ6脱饱和酶是决定ω3/ω6脂肪酸代谢流的关键酶,该酶对不同底物的催化特性直接决定该菌体内脂肪酸的流向。在已完成基因组测序的高山被孢霉ATCC 32222中经注释发现它存在两种Δ6脱饱和酶(Δ6-I和Δ6-Ⅱ),选择对其中的Δ6-Ⅱ脱饱和酶进行克隆、表达和功能鉴定。首先以pYES2/NT C质粒为骨架构建了Δ6-Ⅱ脱饱和酶基因(FADS6-Ⅱ)的表达载体(pYES2/NT C-FADS6-Ⅱ),并转化至酿酒酵母中进行诱导表达,进一步通过在重组菌培养基中添加Δ6脱饱和酶的底物来考察Δ6-Ⅱ脱饱和酶对各底物的偏好作用。实验结果表明,在分别添加0.5 mmol/L亚油酸(LA)和0.5 mmol/L α-亚麻酸(ALA)时,Δ6-Ⅱ脱饱和酶对LA的转化率为42.94%,对ALA没有催化作用。而当底物添加方式改为同时添加LA和ALA时(分别为0.25 mmol/L),Δ6-Ⅱ脱饱和酶对LA的转化率为37.12%,对ALA仍没有催化作用。该实验结果为高山被孢霉中Δ6-Ⅱ脱饱和酶的催化功能研究提供了理论依据。
目的:金葡菌类肠毒素K(SElK)原核表达载体构建及其生物学活性初步分析。方法:通过常规分子生物学技术将SElK基因片段插入载体pET-28a中,阳性单菌落扩大培养,诱导目的基因表达后通过Ni+亲和层析纯化SElK重组蛋白;小鼠脾淋巴细胞增殖实验及尾静脉注射后血常规检测SElK超抗原活性;进一步通过检测血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸激酶(CK)活性及尿素(Urea)和肌酐(CR)含量来评价SElK潜在肠毒性。结果:成功构建SElK原核表达载体,并通过Ni+亲和层析获得高纯度SElK重组蛋白(>95%);随后的超抗原活性检测发现SElK能够在体外刺激小鼠脾淋巴细胞显著增殖,尾静脉注射后能够有效地刺激血液中淋巴细胞增殖;最终的肠毒性检测结果发现SElK能够显著增加血清中AST活性及Urea含量。结论:成功构建并纯化获得高纯度SElK重组蛋白,并对其超抗原活性及潜在肠毒性进行初步分析,为开发更优的抗肿瘤制剂提供备选药物。
目的:建立anti-IgE单链抗体纯化工艺并对其活性进行鉴定。方法:根据protein L亲和层析填料和Ni亲和层析填料的特点分析,经初筛后选用protein L填料作为第一步初纯化填料,Ni亲和层析填料作为第二步精细纯化填料。通过对这两种纯化方式的上样条件和洗脱条件进行研究,建立了anti-IgE单链抗体的纯化工艺。结果:protein L亲和层析的初纯化工艺:最佳杂质洗涤pH=3.5,最佳目标蛋白洗脱pH=2.0,并且pH=2.0洗脱的目标蛋白收集在第二步Ni亲和层析的上样缓冲液中,可直接进行第二步Ni亲和层析纯化。所建立的Ni亲和层析精细纯化工艺:最佳杂质洗涤为50mmol/L咪唑,最佳目标蛋白洗脱为500mmol/L咪唑。经两步亲和纯化,目标产物在SDS-PAGE上纯度为99.0%,CE-SDS上纯度为99.5%,两步总收率为80.0%。纯化后的蛋白经竞争ELISA和Biacore检测,证实该产品特异性识别IgE靶标,与IgE靶标的亲和力达到8.59e-9M,并且竞争Biacore结果显示该抗体对IgE有良好的中和活性,其抑制IgE的EC50值为70nM。结论:建立了一种高效、简洁的大肠杆菌表达的anti-IgE单链抗体纯化工艺,为其进一步规模放大工艺的建立奠定了基础。同时证明了该新型小分子anti-IgE抗体对靶标具有良好的特异性、亲和力以及中和活性,并展示出其在医用中的应用价值。所建立的小分子抗体纯化工艺技术对其他小分子单链抗体的纯化具有参考价值。
木霉菌是环境中具有重要经济价值的丝状真菌之一。高效率的基因敲除技术是深入研究木霉菌功能的必要手段。研究改进了传统的农杆菌介导的遗传转化技术(ATMT),成功构建深绿木霉T23中碳代谢抑制因子 cre1基因敲除突变株。首先查找深绿木霉全基因组序列,比对并扩增 cre1基因侧翼序列,以改造后的p1300qh质粒为骨架构建 cre1敲除载体pC1300qh: cre1-up∷hyg∷ cre1-down,转化到农杆菌AGL-1。通过优化ATMT转化中木霉菌分生孢子浓度,改良培养方式和延长诱导转化时间等参数,获得最佳转化条件:木霉菌分生孢子浓度为8×106,筛选培养基改为IM培养基,诱导转化时间延长,成功筛选到可能的转化子10个。最后,经鉴定有1个转化子为 cre1敲除转化子,9个为T-DNA随机插入。因此,为深绿木霉菌基因功能研究提供了可借鉴的高效便捷的遗传转化方法。
CPC乙酰化酶是一步酶法制备7-ACA的关键酶,针对它的研究具有重大的经济价值。为了获得对CPC具有更高催化活性的CPC乙酰化酶,以Pseudomonas sp SE 83来源的Ⅲ型CPC乙酰化酶CA Ⅲ为亲本,借助分子对接的手段确定了它与CPC结合的关键氨基酸残基,并确定将这些关键氨基酸残基突变为侧链基团更小的氨基酸残基,对CA Ⅲ的编码基因利用多点定点突变试剂盒完成定点突变后借助pET32a质粒在E. coli BL21(DE3)中实现了可溶性表达,获得了对CPC催化活性更高的重组突变体reCA ⅢM,其比酶活为26.7 IU/mg,较原酶提高了3.44倍。此外,初步研究了利用reCA ⅢM进行一步酶法生产7-ACA的工艺,40 IU/g CPC的加酶量、25℃的条件下反应12 h,CPC的转化率和7-ACA的得率分别可达96.3%和63.4%,表明该酶具有良好的应用前景。CPC乙酰化酶的分子改造上取得的较为理想的结果,为该酶进一步的分子改造及应用奠定了坚实的基础,也为其它酶的分子改造提供了可资借鉴的经验。
随着表达技术的进步以及发酵技术的优化,细胞发酵上清液中抗体的滴度大幅度提高,必然对下游纯化工艺的处理能力有更高的要求。Protein A亲和层析是分离单克隆抗体的一种标准纯化方法。目前已经有很多种protein A亲和填料,其配体基本上都是大肠杆菌发酵的重组protein A。不同厂家生产的protein A填料有各自不同的基质或键合技术,从而造成填料对抗体亲和力以及对碱耐受性的差异。针对正在研发的WLB303单克隆抗体,比较了6种不同的protein A填料的动态载量,并从洗脱溶液种类和pH两个方面进行单克隆抗体纯化条件的筛选,分析纯化后样品SEC纯度和回收率。综合考虑载量、除杂效果、回收率三个因素,MabSelect填料是最适合本抗体纯化的,SEC纯度可以达到98%,回收率可以达到100%左右。基于这些数据,对MabSelect填料进行了使用寿命试验,200次循环之后载量仅衰减了5%。
以剩余污泥和餐厨垃圾作为混合基质进行厌氧发酵产氢批式试验,比较六种常用的产氢种泥预处理方法对产氢的影响。结果表明,未经预处理的种泥氢气产率最低,且有明显的吸氢和产甲烷现象。BESA处理、酸处理、连续曝气和重复曝气种泥产氢效果较好,其中重复曝气预处理种泥氢气产率最高,为86.9 ml-H2/g-VSadded,对产甲烷菌有明显抑制。热处理和碱处理种泥产氢效果较差,反应后期出现吸氢反应并有明显的甲烷累积现象。发酵产氢过程中pH值从中性下降到5.0左右,对产甲烷菌活性也具有一定的抑制作用。
心脏再生治疗有望改变现有的心血管病治疗局面,直接重编程领域的研究为实现这一目标提供了新的有力工具。直接重编程是近年来广泛应用于细胞修复及器官移植研究的一项技术,可绕过诱导多功能干细胞中间阶段,直接将一种终末分化细胞转化为其他种类的终末分化细胞。总结了直接重编程用于心脏再生治疗的研究进展,探讨直接重编程技术尚存的问题和障碍,并展望其未来在再生医学领域的应用。
LAMP-LFD技术是环介导横温扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification)与横向流动试纸条(Lateral flow dipstick)相结合的一种新颖的检测技术,该技术将核酸横温扩增和可视化试纸条检测有机地结合。环介导等温扩增技术(LAMP),只需要在恒温(60℃~65℃)条件下保温几十分钟,即可将所需目的基因扩增到109水平。横向流动试纸条(LFD),融合了免疫层析技术和分子生物学手段,能在纸条上形成有颜色的检测线从而可以特异性地检测出该目标产物。环介导横温扩增技术(LAMP)与横向流动试纸条(LFD)相互结合的技术,使LAMP扩增产物现场检测可视化,检测结果明显直观,通过肉眼即可辨认,并具有高特异性、高灵敏度、简便、安全及成本低的特点,一度引起科研工作者的广泛关注。综述了环介导横温扩增方法与横向流动试纸条相结合(LAMP-LFD)技术的原理、优势、及其在生物快速检测方面的应用等,并指出了LAMP-LFD技术目前存在的不足以及展望。
木质素单体合成的过程中涉及了许多酶的参与,而肉桂酰辅酶A还原酶(cinnamoyl-CoA reductase, CCR)是该过程中的一个关键酶。综述了CCR基因在植物体内的克隆、基因功能及在植物组织中的表达情况,并介绍了该基因在植物的抗病虫害和抗逆性研究、饲草和能源上的应用潜力,为进一步研究CCR基因生物学功能和利用奠定了基础。
我国抗体药物起步晚,研发与生产技术与国际水平相比尚有一定的差距,但我国抗体药物产业发展迅速,国家政策支持以及研发投入力度较大,目前已取得一定的成果,市场潜力巨大。根据近年来国内相关文献报道以及CFDA、CDE网站的数据库,对我国抗体药物的上市、注册、审批情况以及产业化现状、重点研发企业、发展方向等方面进行归纳总结。综述了我国抗体药物的研究进展及发展前景,为生物制药企业及从事生产研发的科研人员提供了参考依据。
重组蛋白经聚乙二醇(PEG)化修饰在优化药物代谢动力学和药效学性质的同时,使药物的结构和质量属性变得更为复杂,修饰后的重组蛋白在结构、理化性质和生物学活性等方面与未修饰的重组蛋白相比有较大差异,对其质量控制的研究必须结合品种自身独特的质量属性。现从蛋白质药物质量控制的角度,对PEG化蛋白质药物的重要质量属性的质控难点和相应检测方法进行综述,以期对工艺开发和生产上的实际工作有所帮助。
