目的： CD19单链抗体可变区(single-chain fragment variable)scFv能特异性识别结合B细胞表面的CD19分子,白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)是调节性B细胞(Breg)的主要特征之一。旨在构建CD19scFv和IL-10受体1(IL-10R1)胞外段的重组融合蛋白,拟用该融合蛋白捕捉和封闭Breg细胞分泌的IL-10。方法： CD19scFv和IL-10R1胞外段克隆到pET-28a原核质粒上,E. coli BL21(DE3)工程菌表达蛋白通过镍柱富集和纯化蛋白,SDS-PAGE和Western blot对表达蛋白进行鉴定,Pull down实验验证蛋白与CD19分子和IL-10细胞因子的结合。结果： 成功表达CD19scFv-IL-10R1融合蛋白,该融合蛋白能在体外同时结合CD19和IL-10分子。 结论：CD19scFv-IL-10R1融合蛋白在体外可以同时结合CD19分子和IL-10分子,具有潜在应用前景可作为特异性抑制Breg的生物小分子。
研究探索自组装短肽R2I4R2在人皮肤成纤维细胞体外三维培养的应用效果与对创伤修复过程的作用。通过圆二色谱仪分析不同时间、温度和离子条件对其二级结构的影响;刚果红染色宏观检测短肽自组装情况;体外培养人皮肤成纤维细胞探索细胞在R2I4R2形成的纳米纤维网络中的生长状态及凋亡情况;建立SD大鼠皮肤创伤模型,HE染色与免疫组织化学检测其对皮肤创伤修复的病理变化。结果表明,R2I4R2在不同条件下均可形成较为稳定的二级结构;自组装24h后可形成均一稳定的膜片状结构,为细胞三维培养提供支架;人皮肤成纤维细胞可在R2I4R2形成的纳米纤维网络三维环境中生长且状态良好;动物实验表明,短肽R2I4R2可减少炎症、促进新生血管生成、加速皮肤创伤修复过程。自组装短肽R2I4R2作为新的纳米支架材料,可用于细胞三维培养与皮肤创伤修复。
中肠是家蚕的消化器官,也是抵御外界病源入侵的生理屏障。为克隆和鉴定新的家蚕中肠特异启动子,首先利用RT-PCR检测家蚕组织特异表达候选基因BmP56的表达特性,发现该基因只在中肠组织表达。进一步克隆该基因上游调控序列P56,构建由该序列驱动红色荧光蛋白基因DsRed表达的转基因载体pBac[P56DsRedSV40,3×P3EGFP],经显微注射和荧光筛选获得转基因家蚕。表达分析显示,报告基因DsRed只在转基因家蚕中肠组织表达,与BmP56的表达特征一致,说明克隆的上游调控序列P56是有活性的家蚕中肠特异启动子。
肉桂酰辅酶A还原酶(cinnamoyl-CoA reductase, CCR)是催化木质素合成特异途径的第一个限速酶,对木质素的合成起关键作用。从中间锦鸡儿中克隆了两个CCR基因,CiCCR2和CiCCR3,其中CiCCR2基因开放阅读框为897bp,编码299个氨基酸,CiCCR3基因开放阅读框为966bp,编码322个氨基酸。过表达CiCCR2和CiCCR3转基因拟南芥株系幼苗期和成熟期木质素含量均高于野生型,组织化学染色也表明转基因株系木质素积累较野生型拟南芥多,且转基因株系鲜重和干重显著高于野生型。
R-扁桃酸脱氢酶在苯乙酮酸的生物合成中起着关键的作用,挖掘具有高催化活性及稳定性的新型R-扁桃酸脱氢酶具有重要的意义。为了获得理想的R-扁桃酸脱氢酶,采用了基因组挖矿技术从Lactobacillus harbinensis菌株中获得了一个新型的R-扁桃酸脱氢酶LhDMDH,重组LhDMDH的比酶活高达1264.3 U/mg,约为探针的4倍,在已报道的R-扁桃酸脱氢酶中处于领先水平。同时,考察了4个重组酶主要的酶学特性,它们的最适反应温度在25~30℃,最适反应pH在9.0~9.5。动力学参数的结果表明,LhDMDH对底物的Kcat值为30.28 S -1,明显高于其它重组酶。此外,底物谱分析的结果也表明LhDMDH在外消旋扁桃酸的手性拆分及苯乙酮酸的生物合成中更具优势。在R-扁桃酸脱氢酶基因挖掘方面取得了较为理想的结果,为进一步的改造及应用奠定了坚实的基础,也为其它酶的挖掘提供了可资借鉴的经验。
目的 热带假丝酵母以油脂为底物发酵时会产生副产物甘油,研究对热带假丝酵母gk基因进行过表达,将副产物甘油转化为能量,提高油脂转化利用效率。方法： 以热带假丝酵母Candida tropicalis 1798中的甘油激酶(gk)为研究对象,利用PCR技术获得同源臂基因gkpR,通过一步法无缝克隆将同源臂和G418抗性基因(kan r)连接至pPICzαA载体,同时将解脂假丝酵母Candida lipolytica 1457中的启动子基因pGAP无缝连接至载体中的gkpR,构成质粒pPICzαA-gkp,并电转化至C.tropicalis 1798感受态细胞中,通过一次同源单交换,将启动子pGK替换为pGAP。 结果： 经过G418抗性筛选和PCR鉴定,成功获得pGAP基因替换菌株C. tropicalis 1798-gkPr;发酵验证结果显示,启动子基因替换C. tropicalis 1798在以甘油为底物培养时重组菌OD600值比野生型菌株高46.4%,重组菌培养基中甘油剩余量比野生菌降低56.1%,表明启动子替换能促进C. tropicalis 1798对甘油的吸收利用。此外,以油脂为底物进行发酵实验时还发现重组菌产长链二元酸的量比野生菌提高32.7%。结论 通过启动子替换手段构建的重组菌C. tropicalis 1798-gkPr,提高了热带假丝酵母对油脂组分中甘油成分的利用效率。
聚羟基脂肪酸酯作为性质优良的生物塑料,引起了广泛的关注。由于聚羟基脂肪酸合成酶PhaC特异性较强,难以通过生物合成方法获得含乳酸单体聚合物。为了实现乳酸的聚合,PhaC的筛选至关重要。以甘油为底物,通过引入Klebsiella pneumoniae的甘油脱水酶DhaB123及其激活因子GdrAB以及Salmonella typhimurium LT2的丙醛脱氢酶基因PduP,获得3-羟基丙酰辅酶A;通过引入Megasphaera elsdenii DSM 20460的丙酰辅酶A转移酶PCT,获得乳酰辅酶A;并对3种不同聚羟基脂肪酸合成酶的作用进行考察。在Pseudomonas putida的原始酶PhaC1或者PhaC2的作用下,不能实现乳酸的聚合;而在双位点突变(Ser325Thr和Gln481Lys)的PhaC1(STQK)存在条件下,重组菌可以利用甘油合成聚3-羟基丙酸-co-乳酸。经过对溶氧、有机氮源等发酵条件的优化,聚3-羟基丙酸-co-乳酸的产量可以达到0.22g/L,占细胞干重的3.2%,是含乳酸单体聚合物生物合成研究的一次有益尝试。
目的：探究一种小分子量类弹性蛋白标签(elastin-like protein tag,ELP tag)-ELP30-tag在原核表达系统中的蛋白纯化能力。方法：人工合成ELP30-tag基因并将其构建于pET-28a(+)载体,结合2种内含肽(intein1和intein2)基因和增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,eGFP)基因,构建4个含有不同元件序列的原核表达载体:pET-ELP30、pET-ELP30-eGFP、pET-ELP30-intein1-eGFP和pET-eGFP-intein2-ELP30;将表达载体转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导重组蛋白表达,并通过可逆相变循环(inverse transition cycling,ITC)纯化重组蛋白ELP30、ELP30-eGFP、ELP30-intein1-eGFP和eGFP-intein2-ELP30,随后通过调节溶液pH值或添加二硫苏糖醇(DL-Dithiothreitol,DTT)分别诱导intein1和intein2断裂,最后再经ITC分离获得纯eGFP。结果：利用设计的ELP30-tag成功纯化获得了重组蛋白ELP30、ELP30-eGFP和eGFP-intein2-ELP30;重组蛋白ELP30-intein1-eGFP和eGFP-intein2-ELP30中的内含肽可经诱导发生断裂而释放eGFP,但未能分离获得纯eGFP。由此为小分子量ELP-tag的运用和优化设计奠定了一定基础。
目的: 以c-Myc-GST蛋白为靶分子,从纳米抗体噬菌体展示免疫文库中筛选能够特异性识别c-Myc标签(EQKLISEEDL)的纳米抗体。方法: 采用固相淘选技术,筛选出能与c-Myc标签特异性结合的噬菌体,phage-ELISA鉴定阳性克隆并测序,通过基因重组技术将阳性噬菌体编码的纳米抗体基因克隆至原核表达载体pET25b(+),再转化至大肠杆菌Rosetta(DE3),IPTG诱导表达,SDS-PAGE分析重组蛋白表达情况。采用间接ELISA和量子点免疫荧光法验证纳米抗体的结合活性和特异性。结果: 通过4轮固相淘选,具有结合活性的噬菌体克隆得到了有效富集,回收率提高了145倍,阳性率从20.83%提高至85.4%。将phage-ELISA鉴定显色值高的两个纳米抗体A25和A26分别进行了重组表达,SDS-PAGE结果显示均为可溶性表达,表达量为60 mg/L。间接ELISA结果表明重组蛋白A25和A26都能够识别c-Myc标签,量子点免疫荧光法验证得到纳米抗体A25能够对SP2/0细胞内的c-Myc蛋白进行检测。结论: 成功地筛选出与c-Myc标签结合的纳米抗体噬菌体克隆,构建了两个抗c-Myc标签纳米抗体的原核表达载体并实现了可溶性表达,为检测胞内c-Myc蛋白奠定了基础。
2,3-丁二醇应用广泛,是一种潜在的平台化合物,可以用于替代传统平台化合物-四碳烃。基于能源安全及绿色环保的需求,生物炼制制备2,3-丁二醇受到人们的青睐。与化学法相比,生物炼制制备2,3-丁二醇具有明显的优势。因此,开发合适的2,3-丁二醇发酵工艺是实验室研究的重点。针对菌种Klebsiella pneumoniae CICC10011,研究人员对菌种发酵产2,3-丁二醇的性质进行了初步考察,并通过控制不同的发酵条件,研究了pH、通空气量和转速在发酵过程中对菌种代谢的影响,从而确定了菌种发酵产2,3-丁二醇的工艺条件。发酵过程中,pH、通空气量以及转速均采用两段调控。在前12h菌种生长阶段,控制pH 6.8,通空气量1.0vvm,转速400r/min,转发酵之后控制发酵条件为pH 6.0,通空气量0.5vvm,转速300r/min。
肽核酸(peptide nucleic acid,PNA)是一种人工合成的具有类多肽骨架的DNA类似物,具有与核酸结合特异性强、组织和细胞内生物稳定性好、半衰期长等优点。通过靶向结合DNA/RNA而抑制其复制、转录和翻译过程,进行基因调控。在PNA骨架结构中γ位点引入带手性的官能团,能形成右手螺旋结构,显著提高其与靶DNA/RNA的杂交特性,这种PNA衍生物称之为γPNA。γPNA的溶解性、热稳定性和特异性等化学与生物学特性明显改善,在基因编辑和作为探针检测等方面具有良好的应用前景。通过对γPNA结构、性质及其研究进展进行总结,以期为γPNA反义应用提供理论依据和参考。
环状 RNA是一类新发现以共价键形成环状结构的RNA分子,没有5'帽和3'尾,具有高度的序列保守性和稳定性,不易被核酸外切酶降解,在转录或转录后水平发挥基因表达调控的作用。近年来,已发现环状RNA与许多肿瘤包括胃癌发生密切相关。首先介绍环状 RNA形成、分类、分子特征和功能,然后从环状 RNA与胃癌发生、环状 RNA与胃癌诊断、以及环状 RNA在胃癌治疗中的作用等三个方面阐述环状RNA与胃癌的关系。
抗体药物引发机体产生的非必要免疫反应,将影响药物的疗效和安全性。因此,有必要对处于不同研发阶段的抗体药物的免疫原性进行评估,包括上市后的监测。免疫原性评价是所有抗体药物研发过程中的关键环节,监管部门对抗体药物的免疫原性评估有严格要求,但是对于证据类型,数量和质量缺少统一标准,也缺少抗体药物免疫原性测定实验设计的指导文件或免疫原性比较的标准。新技术的出现促进了免疫原性评估的发展,免疫原性检出率也有了相应的提高,因此,只能进行“头对头”临床试验,才能对抗体药物的免疫原性进行评估。因此,研究机构,监管机构和临床医生都需要认识到免疫原性分析方法的变化。在这里,讨论了抗体药物免疫原性的相关因素,潜在的临床后果,评估免疫原性的监管指导变化,非临床和临床研究的免疫原性评估方法的发展,以及生物仿制药免疫原性评估需要特别注意的事项。
猪支原体肺炎(Mycoplasmal pneumoniae of swine, MPS)是由猪肺炎支原体(Mycoplasma hyopneumonia, Mhp)引起的一种慢性呼吸道传染病,该病给养猪业造成了巨大的经济损失。疫苗接种是目前减轻或预防由猪肺炎支原体感染引发经济损失的主要手段。对猪支原体肺炎基因工程疫苗近年来的研究进展进行综述,主要包括黏附因子相关疫苗、核苷酸还原酶相关疫苗、DNA疫苗、表达文库疫苗和肽疫苗等,最后对基因工程疫苗研究工作的继续开展提供了建议。
环磷酸腺苷(3’,5’-cyclic adenosine monophosphate,cAMP)是普遍存在于生物机体内并起着十分重要作用的生理活性物质,称为第二信使。cAMP于1957年被首次发现报道,随后因为它在生命活动中的特殊地位和作用而被大量研究,外源性cAMP早在上世纪70年代就已开发成人类临床药物,在动物生产领域也有极大的潜在应用价值。目前已知临床用cAMP原料药全部由化学法合成。而微生物发酵法生产菌种则以节杆菌、枯草芽孢杆菌和酵母为代表;运用代谢调控机理和技术,用节杆菌发酵生产cAMP的产量据报道已达≥7.23 g/L,用枯草芽孢杆菌也已达到6~7 g/L,而酵母作为典型的模式生物,虽然cAMP-PKA信号转导途径基础研究历史悠久,但发酵生产cAMP则近几年才有报道。目前,除了进一步改造菌株、优化发酵技术提高产量和解决分离提纯问题外,充分发挥微生物发酵法的潜力和优势、弥补化学法合成的不足,是赢得其产业化契机的关键。
由于对全球变暖等日益严重的环境问题的担忧,生产生物乙醇等清洁能源的技术正受到世界各国越来越多的关注。较之以粮食为原料生产乙醇,木质纤维素生产生物乙醇具有更大的发展潜力,因其来源广泛,廉价且可再生。以木质纤维素生产生物乙醇已经取得长足进步,但仍面临几个主要问题,比如天然酿酒酵母不能利用木糖发酵乙醇,木质纤维素酶成本过高,木质纤维素预处理环节成本高等。已经有基因改造的酵母菌株可以利用戊糖和己糖进行生物乙醇生产。然而,这些菌株对木糖的利用效率很低。这主要是因为酿酒酵母缺乏高效的特异性木糖转运基因,木糖运输依赖已糖转运基因。为了提高木糖利用速度,已有不少方法成功应用于构建重组酵母细胞。现对酵母木糖转运基因的最新研究进展进行简要概述。
转基因大豆作为目前转基因作物推广种植面积最广的作物,在保障人类油料与饲料供给上发挥着重要作用。基于智慧芽数据库(PatSnap)对欧盟、美国及中国等国家地区1985~2016年收录的全球转基因大豆技术领域专利文献进行统计分析,得出全球转基因大豆专利信息的总体发展趋势、研发热点及技术分布与格局,并对比分析了我国转基因大豆研发的竞争力,对未来转基因大豆的产业发展提出了展望。
