目的: 研究干扰素调节宿主限制性因子SAMHD1的表达而抑制HBV复制的分子机制。方法: 首先不同剂量的干扰素α、β和γ处理Huh7.0细胞,通过荧光定量PCR和Western blot检测SAMHD1在转录和翻译后的表达水平;进一步通过siRNA干扰内源性的SAMHD1,再评价干扰素α、β对病毒的抑制效应;最后通过免疫荧光检测了干扰素α诱导内源性SAMHD1 的细胞定位及Southern blot检测了SAMHD1细胞定位对病毒复制的影响。结果: 在Huh7.0细胞中,SAMHD1的RNA水平和蛋白表达明显受干扰素α和β的诱导升高;干扰SAMHD1后干扰素α和β对HBV复制的抑制作用消失;SAMHD1定位在细胞核内,干扰素α诱导SAMHD1同样定位在细胞核内,缺失核定位信号后SAMHD1丧失了其抑制病毒复制的作用。结论: 在Huh7细胞中,干扰素α、β能诱导 SAMHD1表达上调来抑制HBV的复制,SAMDH1的抗病毒作用依赖于其细胞定位。
T淋巴细胞受体(TCRs)在抗原识别免疫应答中作用重要,其多样性与宿主免疫反应及肿瘤预后判断密切相关。目的: 采用高通量测序技术研究前列腺癌组织和癌旁组织中T细胞受体(TCR)克隆多样性及其克隆序列。方法: 收集5例PC患者的癌组织和癌旁组织,提取DNA后经多重PCR技术对TCR β链CDR3区进行扩增。用Illumina MiSeq进行测序,经过数据处理和比对分析,比较前列腺癌组织TCR CDR3组库的组成特征。结果: 前列腺癌组织具有更高程度的克隆百分比和较高的高度扩增克隆比HEC(HEC:频率>样本总读数的0.5%的TCR克隆),并获得了24对在癌组织样本中差异表达的V-J基因组合、16对在癌旁组织样本中差异表达的V-J基因组合。结论: 前列腺癌组织与癌旁组织均存在差异性的V-J基因组合以及高克隆表达的HEC,其中癌组织样品具有更高的HEC。PC发生发展对免疫学研究提供了新的数据,对PC免疫监视、T细胞受体变异标志等研究提供了参考,对以后继续研究打下了基础。
目的: 探讨糖酵解酶丙酮酸激酶M2型(PKM2)对人白血病细胞体外增殖和凋亡的影响及潜在机制。方法: 将靶向PKM2的慢病毒载体转染人K562细胞株(shPKM2组),同时设立空载体转染组为对照(Vector组)。采用qRT-PCR和Western blot技术分别检测Vector组和shPKM2组PKM2 mRNA和蛋白的表达以及自噬标志物的变化;CCK-8实验检测细胞体外增殖能力;流式细胞术检测细胞周期和凋亡情况;Western blot检测凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2表达水平。结果: 在稳定干扰PKM2后,PKM2的mRNA(t=11.58,P=0.000 3)和蛋白水平(t=11.88,P=0.000 3)均明显降低。与Vector组比较,shPKM2组细胞体外增殖能力显著降低(F=118.87,P<0.000 1)。同时,干扰PKM2可使K562细胞周期阻滞在G1期,细胞凋亡率显著增加(t=37.23,P<0.000 1);使促凋亡蛋白Bax表达增加(t=15.36,P=0.000 1)、抗凋亡蛋白Bcl-2表达降低(t=9.965,P=0.000 6)。此外,干扰PKM2可减弱K562细胞自噬水平,表现为LC3II降低(tLC3II=10.32,PLC3II=0.000 5),而p62水平增加(tp62=14.59,Pp62=0.000 1)。还发现自噬诱导剂能逆转shPKM2引起的白血病细胞体外增殖能力减弱(F=96.32,P<0.000 1)。结论: 以上结果表明干扰PKM2可抑制人白血病K562细胞的体外增殖并促进其凋亡,其机制可能与PKM2介导的自噬活性降低有关,提示PKM2可能作为白血病诊疗的一个潜在靶点。
人核糖核酸酶抑制因子 (human ribonuclease inhibitor, hRI) 是一种能够调节核糖核酸酶活性的酸性包浆蛋白。通过构建含SUMO、IF2、GST、NusA 、MsyB、Trx和 MBP融合标签的重组表达载体,以大肠杆菌BL21(DE3)作为宿主菌进行自诱导(auto-induction,AI)表达,从而使 hRI 的表达量得以提升。利用MagNi磁珠纯化及电泳分析hRI的表达状况,通过RNase/Sepharose亲和层析获得纯度较高的蛋白。纯化后获得的融合蛋白浓度为2 960.513mg/L,与其它公司的hRI活性进行比较,检测其酶活性约为50U/μl,并使其成功用于RNA的保护,为NusA-hRI的应用提供理论依据。
解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)进行出芽繁殖时,决定未来分裂平面的出芽位点不是随机选取的,而是选择在前一次细胞分裂位置的对侧出芽,即进行双极出芽。目前对解脂耶氏酵母双极出芽的分子调控机制并不清楚。通过观察蛋白定位及过量表达的方法研究了解脂耶氏酵母中囊泡蛋白YlSec15的功能。结果表明:YlSec15在细胞中有明显的极性定位,在细胞的小芽内以及大中芽的芽颈处富集,过量表达YlSec15抑制了菌丝的形成并使得部分细胞的出芽位点选择方式由双极出芽转变为随机出芽,而引起这一变化的原因可能是由于过量的YlSec15在细胞中不能进行正常的极性定位。此外,YlSec15可能是通过YlRas2介导的信号通路参与调控细胞的菌丝形成及双极出芽。这一发现丰富了解脂耶氏酵母中双极出芽的分子调控机制,也证明了极性生长与囊泡运输之间是相互影响的。
木聚糖酶和甘露聚糖酶是两种重要的半纤维素酶,也是两种重要的饲用酶制剂,通过毕赤酵母表达系统中的体外串联表达盒构建多拷贝的方法构建了木聚糖酶DSB和甘露聚糖酶ManA共表达重组质粒pPICZαA/DSB-ManA,将该重组质粒电转化至宿主菌毕赤酵母X33中获得共表达两种酶的重组菌X33/ DSB-ManA,实现了两种酶的共分泌表达,经诱导表达后木聚糖酶和甘露聚糖酶的酶活分别为273.6 U/ml和256.8 U/ml,为单独表达重组菌X33/DSB和X33/ManA酶活的30.4%和73.4%。酶学性质的分析显示DSB和ManA的最适反应温度均为75℃,在45℃75℃范围内具有较好的温度稳定性,酶活可保持最高酶活的60%以上;DSB最适pH为6.5,ManA最适pH为6.0,在pH 3.0、40℃条件下,ManA处理1 h能保持最高酶活的80%以上,DSB处理1 h时能保持最高酶活的50%以上;DSB和ManA对多种金属离子和化学试剂(浓度为1 mM)具有较好的耐受性,均可保留60%以上的酶活力。通过单一菌株成功完成了不同酶的共表达,为复合酶饲料添加剂的生产和应用研究提供了一定的理论依据。
目的: 白细胞介素(IL)-33具有重要的免疫调控作用,在疾病中扮演着重要的角色。本文旨在通过基因优化实现IL-33在哺乳动物细胞中的高效表达,为疾病机理研究以及疫苗免疫佐剂应用等提供基础。方法: 根据小鼠白细胞介素-33成熟肽(mIL-33)的氨基酸序列,以哺乳动物细胞基因表达密码子偏好性进行基因优化设计;化学合成优化的mIL-33基因片段,通过搭桥PCR将编码人CD8α信号肽的核酸序列分别与优化或未优化的mIL-33基因连接,并与绿色荧光蛋白(EGFP)基因分别构建到双表达单元质粒 pBudCE4.1的不同启动子下;重组质粒经 lipofectamine 3000 和PEI转染293FT 细胞;以 Western blot和ELISA检测重组蛋白的表达;收集表达的mIL-33刺激巨噬细胞Raw264.7,ELISA检测培养上清的TNFα水平,以证明IL-33的生物学活性。结果: 重组质粒经酶切鉴定及测序分析证实构建成功; lipofectamine 3000转染效率较PEI转染更高;Western blot和ELISA 结果显示密码子优化的mIL-33表达水平较未优化序列更高,在EF-1α启动子和CMV启动子指导下mIL-33在293FT 细胞表达水平相当,CD8α信号肽成功引导mIL-33的分泌,产物具生物学活性。结论: 密码子优化操作显著改善了 mIL-33在哺乳动物细胞中的表达水平,为进一步研究奠定了基础。
α-酮戊二酸(α-ketoglutaric acid,α-KG)是谷氨酸脱氨基的酮酸产物,作为一种重要的有机酸广泛用于食品、医药、精细化工等领域。为提高L-氨基酸脱氨酶全细胞催化法合成α-KG的效率及产量,首先通过优化全细胞催化剂制备条件及全细胞转化反应条件,包括发酵过程中的温度、诱导剂浓度、诱导剂添加时刻、诱导时间等;全细胞转化过程中的温度、pH、细胞量、转化时间。各个条件优化后以200g/L谷氨酸钠为底物时,产量最终提高了54.9%,摩尔转化率为39.6%。其次,通过定点饱和突变对L-氨基酸脱氨酶进行定向进化以提高其催化能力。经过多次突变、筛选,最优突变体E.coli BL21-pET-20b(+)-pm1152催化200g/L谷氨酸钠生成α-KG最高产量为100.9g/L,摩尔转化率为64.7%,较最初对照菌株提高了66.3%。结果表明,条件优化和饱和突变可有效提高重组大肠杆菌全细胞转化合成α-KG的能力。
以恩诺沙星(ENRO)为模板分子,邻苯二胺(OPD)和邻氨基苯酚(OAP)为复合功能单体,在NaAc-HAc缓冲液中,采用电聚合法在玻碳电极表面制备了能够特异识别模板分子及其结构类似物的分子印迹电化学传感器。试验选用含1mol/L氯化钾及1mmol/L铁氰化钾的混合液作为表征溶液,采用循环伏安法和方波伏安法研究了传感器的电化学响应特性,并优化制备和检测条件。结果表明,在最佳条件下,恩诺沙星在2×10 -6mol/L~4×10 -5mol/L浓度范围内线性关系良好,检出限为7.0×10 -7mol/L,该传感器具有良好的稳定性和重现性,对恩诺沙星以及结构类似物具有良好的选择性。采用该传感器对实际样品牛奶、鸡肉、猪肉和鸡蛋中的恩诺沙星进行检测,加标回收率在83.2%~92.7%之间,相对标准偏差(RSD)在1.0%~4.8%之间(n=5),该传感器选择性强、稳定性好、操作简便、检测快速灵敏、成本低、具有良好的应用前景。
目的: 在Bacillus subtilis中表达异源D-海因酶基因(hyd)和D-氨甲酰水解酶基因(adc),构建重组细胞作为催化剂,用于生产D-对羟基苯甘氨酸(D-HPG)。方法: 构建hyd表达质粒,考察培养基中二价金属离子对D-海因酶活性的影响。过表达acoR基因,考察AcoR蛋白胞内水平与PacoA-hyd基因拷贝数的关系。筛选表达adc基因的启动子,构建hyd和adc基因共表达质粒,考察双酶活性菌株的催化特性。结果: 成功构建了海因酶表达质粒pHPS和pUBS,培养基中添加0.8mmol/L的MnCl2·4H2O,使168N/pUBS菌株的D-海因酶活性达到956U/gDCW。整合表达Pcdd-acoR基因,使LSL02/pUBS菌株的D-海因酶活性达到1 470U/gDCW。单拷贝PAE-adc基因的表达水平相对最高。双酶共表达质粒pUBSC被成功构建,菌株LSL02/pUBSC的最适催化温度为40℃45℃,催化活性能够持续12h,当底物起始浓度为20g/L时,反应12h生成的D-HPG达到14.32g/L,转化率达到95%,收率超过80%。结论: 构建具有D-海因酶和D-氨甲酰水解酶双酶活性的重组Bacillus subtilis作为全细胞催化剂,用于海因酶法生产D-HPG,具有技术上的可行性和优势。
光遗传学技术是结合遗传学和光学对生物体特定细胞实现精确光控的新兴生物技术。自基于微生物视蛋白的光遗传学策略应用以来,光遗传学在视蛋白的开发与优化,基于病毒和重组酶的遗传学定位表达以及光学传输技术等方面都取得了显著进展。光遗传学在现代神经生物学领域应用广泛,在神经环路、行为、中枢神经系统疾病、精神疾病的机理研究中发挥着重要作用。主要介绍光遗传学技术的发展历程,重点介绍光遗传学工具的优化以及定位表达,旨在为光遗传学及相关领域的研究发展提供参考。
登革病毒引发的登革热等疾病每年在全球范围内造成了相当大的经济、医疗、社会负担,严重威胁到人类生命健康。在目前研究的各种登革病毒疫苗中,采用反向遗传技术制得的3'UTRΔ30系列减毒活疫苗由于其免疫原性好,效价高,成本低等特点,在临床试验中展现出良好保护作用,研究推进快。能对四种血清型登革病毒都产生均衡免疫保护的3'UTRΔ30四联疫苗已处于III期临床试验阶段,效力强,不良反应少,待随访期结束后有望上市,是当今最有前景的登革减毒灭活疫苗之一。为更深入了解3'UTRΔ30系列疫苗,现主要从起源、制备方法、临床研究等方面进行介绍。
当前生物制药领域,由于成本压力、市场需求急剧波动以及生物仿制药的竞争日益激烈,现有的生物制造技术受到诸多挑战,生物技术公司越来越倾向于开发灵活、高效的创新型生产制造工艺。灌流培养作为当前哺乳动物细胞培养的重要工艺之一,不仅可以通过不断移出副产物和添加营养物来提供有利于细胞的稳定环境,以解决蛋白质量不稳定或者表达量偏低等问题,还可以通过提高单位体积产率来优化产能利用率并提高生产效率。通过系统介绍灌流培养用于哺乳动物细胞培养的研究进展,为其进一步开发与应用提供参考。
单克隆抗体药物以其独特的作用机制及高效性,在恶性肿瘤和自身免疫疾病的治疗中发挥了不可估量的重要作用,成为全球的研发热点。基于科睿唯安旗下的Cortellis数据库,采用定量分析和专家智慧相结合的方法,从总体研发和商业化现状、主要国家/地区、技术和种类、靶点及作用机制、市场份额、产品交易多个维度展现出全球单克隆抗体药物的研发和商业化全景。分析结果显示:全球已上市的单克隆抗体药物有133个,其中已上市的人源化单克隆抗体药物占已上市的单克隆抗体药物总数的37.6%。作用靶点主要集中在HER、TNF、CD20、PD-1/L1、VEGF以及CD3,其中作为HER2酪氨酸激酶受体抑制剂的药物数量最多。美国在单克隆抗体药物研发和商业化方面遥遥领先,中国在研和上市的单抗隆抗体药物总数排名第二,但中国上市的单抗隆抗体药物数量仅8个。2017年销售额高于10亿美元的单克隆抗体药物有22个。全球单克隆抗体药物的交易数量共有1 408次,药物开发与商业化许可是最主要的交易方式。未来,单克隆抗体药物的发展趋势将朝着新靶点、新适应症和新用药方案的方向发展,将会产生更多“重磅炸弹药物”。
