摘要:Doppel(简称Dpl)是新发现的一种糖基磷脂酰肌醇锚定(GPI)结构糖蛋白, 在结构上与朊蛋白(Prion protein, PrP)相似, 其编码基因位于朊蛋白编码基因(Prion protein gene, PRNP)下游, 但在生理功能上两者差异较大。Dpl蛋白在成年动物体内的表达主要集中在睾丸组织, 对雄性动物精子完整性、活力以及维持正常受精能力等生殖功能具有重要作用。以下主要综述了Dpl蛋白的生物学特征、生理功能以及对雄性动物生殖调控的影响, 旨在为Dpl蛋白的功能研究和雄性动物生殖调控研究提供理论参考。

摘要:NADH是微生物代谢网络中的一种关键辅因子。调节微生物胞内NADH的形式与浓度是定向改变和优化微生物细胞代谢功能, 实现代谢流最大化、快速化地导向目标代谢产物的重要手段之一。以下在详尽总结了NADH生理功能的基础上, 从生化工程(添加外源电子受体、不同氧化还原态底物及NAD合成前体物, 调节培养环境和氧化还原电势)和代谢工程(过量表达NADH代谢相关酶、缺失NADH竞争途径及引入NADH外源代谢途径)两方面分析、归纳了NADH代谢调控策略, 进而凝练出调控NADH/NAD+比率调节微生物细胞代谢功能研究方面亟待解决的3个科学问题及可能的解决途径。

摘要:以在宿主菌株BL21(DE3)中成功表达的重组金黄色葡萄球菌a-溶血素蛋白为研究对象, 分析比较通过凝胶过滤层析(Gel filtration chromatography)和镍柱亲和层析纯化试剂盒(Ni-NTA spin columns)纯化所得到的重组蛋白的蛋白含量和生物特性方面的差异。SDS-PAGE分析检测纯化产物, Bradford法测定蛋白含量, 兔红细胞测定半数溶血效价。结果显示这2种方法得到的纯化产物在53 kD处均呈现单一清晰带, 达电泳级纯度。与此同时, 凝胶过滤对目的蛋白的纯化率为14.04%, 蛋白含量为0.337 mg/mL, 溶血活性为1519 HU/mg; 镍柱亲和层析的纯化率为17.5%, 蛋白含量为0.35 mg/mL, 溶血活性为1463 HU/mg。由此可见, 凝胶过滤得到的纯化产物在蛋白含量和蛋白活性方面丝毫不亚于镍柱亲和层析纯化试剂盒。

摘要:为得到肠致病性大肠杆菌O45弱毒疫苗候选菌株，以肠致病性大肠杆菌O45为出发菌株, 利用自杀性载体pCVD442和同源重组的原理构建了O45的ler基因缺失突变菌株PEPEC O45(Δler), 并对该菌株的Vero细胞毒性、小鼠模型的安全性以及乳鼠和乳猪的被动免疫保护作用进行了研究。结果表明, O45(Δler)基因缺失突变菌株丧失了对Vero细胞的毒性作用, 并丧失了对实验小鼠的致病性, 具有良好的安全性。乳鼠和乳猪被动免疫保护性实验表明, 用该菌株分别免疫母鼠和母猪后, 乳鼠和乳猪均可通过吸吮母乳可以获得良好的被动免疫保护作用。因此本研究所构建的O45(Δler)基因缺失突变弱毒菌株可作为预防PEPEC O45感染的疫苗候选株, 为最终研制出O45的基因工程菌苗奠定基础。

摘要:将本实验室已分离到的海刺参 (Stichopus japonicus) i型溶菌酶的基因(GenBank Accession No. EF036468)亚克隆进原核表达载体pET32a(+)中, 构建重组质粒pET32a(+)-SjLys, 转化至大肠杆菌BL21(DE3)pLysS。阳性克隆子经诱导表达、亲和纯化和透析复性, 得到了酶活力为19.2 U/mg的重组SjLys (rSjLys), 并对rSjLys进行了抑菌谱测定。结果表明, rSjLys对革兰氏阳性菌和阴性菌均有抑制作用, 尤其对常见的海洋致病菌副溶血弧菌和铜绿假单胞菌具有很强的抑菌活性。更为显著的结果是, rSjLys经100oC、40 min加热处理后, 失活的rSjLys对革兰氏阳性菌和阴性菌的抑菌能力高于rSjLys的9%~25%。上述结果表明, 海刺参溶菌酶是一种具有糖苷酶活性和非酶抑菌活性的特殊的i型溶菌酶, 且具有很广的抑菌活性, 在海刺参机体先天免疫系统中是一个重要的效应分子。

摘要:D5-脂肪酸脱氢酶是合成花生四烯酸的关键酶。根据已报道的D 5-脂肪酸脱氢酶基因设计引物, 分别从三角褐指藻基因组DNA和总cDNA中扩增得到1520 bp和1410 bp的特异片段, 序列分析结果显示, 结构基因中含有一个大小为110 bp的内含子, 这是国内外首次报道。将D5-脂肪酸脱氢酶基因亚克隆到大肠杆菌和酿酒酵母的穿梭表达载体pYES2.0中, 在大肠杆菌中筛选到含有目的片段的重组质粒pYPTD5, 用电击转化的方法将重组质粒pYPTD5转化到营养缺陷型酿酒酵母菌株INVSc1中, 在缺省培养基中筛选得到酿酒酵母转化菌株YPTD5。在合适的培养条件下, 添加外源底物双高g-亚麻酸和诱导物半乳糖, 培养并收集菌体。通过脂肪酸甲酯气相色谱分析, 表明三角褐指藻D5-脂肪酸脱氢酶基因在酿酒酵母中获得了高效的表达, 将双高g-亚麻酸转化为花生四烯酸, 其底物转化率达到了45.9%。

摘要:浓醪发酵是酒精生产的发展方向。与现行酒精厂普遍采用的热蒸煮工艺相比, 生料发酵技术的发展使得浓醪发酵更容易进行。本研究首次在生料发酵中直接采用固态原料间歇补料, 比较了STARGENTM生淀粉水解酶间歇补料工艺和传统无补料工艺, 并对不同补料方式进行了研究。结果表明: 与传统无补料生料发酵工艺相比, 在相同的干基配料浓度30%、相同的生料酶添加量0.22%(W/W)的条件下, 采用15%的起始配料浓度、发酵15~25 h进行间歇补料的新工艺, 酒精产量从17.06%提高到18.50%。该间歇补料优化工艺的建立, 丰富了生料发酵技术的应用。

摘要:对肺炎链球菌双组份系统中的组氨酸激酶YycG进行同源模建, 并分析其与底物ADP的相互作用, 为寻找特异性的激酶抑制剂提供了理论依据。采用同源模建的方法构建YycG蛋白的三维结构, 并用ProCheck、Profile_3D软件对此结构模型的合理性进行验证; 用Autodock4.0软件将结构模型与ADP进行自动对接, 分析二者之间的相互作用。序列比对结果显示肺炎链球菌YycG蛋白与Thermotoga maritima X-ray晶体结构序列的同一性达33%; YycG模建后的结构与模板能很好的叠合; 在活性口袋处的保守的氨基酸残基Asn145、Asn149、Lys152以及口袋内部的疏水残基在结合、水解底物ADP的过程中发挥重要作用。组氨酸激酶YycG的模建合理, 该结构模型可作为设计抗菌药的研究起点。

摘要:为实现对洋葱伯克霍尔脂肪酶的可控高效表达, 将目前被广泛使用的T7重组蛋白高效表达系统移植到洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia)G63中进行脂肪酶同源表达。首先采用PCR从大肠杆菌BL21(DE3)中得到T7 RNA 聚合酶基因(T7 RNAP)并将其克隆到致死质粒pJQ200SK上, 然后在T7 RNAP 前后各加入500 bp用于同源重组的片段, 再通过三亲本杂交把T7 RNAP整合到B. cepacia基因组上, 使T7 RNAP受到脂肪酶基因(lipA)启动子调控。接着把lipA和它的伴侣基因lipB单独或全部克隆到载体pUCPCM和pBBR22b上, 构建出pBBR22blipAB、pBBR22blipA、pUCPCMlipAB、pUCPCMlipA、pUCPCMΔlipAlipB、pUCPCMΔlipA、pUCPCMΔlipB七种表达质粒, 通过电转化将上述表达质粒转化到含T7 RNAP的B. cepacia宿主菌中, 最终得到一系列脂肪酶基因工程菌。通过摇瓶诱导发酵发现含表达质粒pUCPCMlipAB的工程菌脂肪酶酶活最高, 达到607 U/mg, 与野生菌相比酶活力提高2.8倍, 并且除含pUCPCMΔlipB的工程菌外, 其它工程菌的脂肪酶酶活均有不同程度提高。野生菌与工程菌pUCPCMlipAB的发酵液经硫酸铵沉淀, Sephadex G-75凝胶过滤纯化后, 比酶活分别为29 984 U/mg和30 875 U/mg。以上结果表明, 构建的基于T7表达系统的B. cepacia脂肪酶基因工程能有效提高脂肪酶的表达量, 同时说明分泌信号PelB和增强转录的核糖体接合位点对脂肪酶的表达有促进作用。

摘要:将来源于极端嗜热菌属海栖热袍杆菌Thermotoga maritima MSB8的编码碱性果胶裂解酶的结构基因pelA与新型热激质粒pHsh连接, 得到重组质粒pHsh-pelA, 运用mRNA二级结构预测软件对pHsh-pelA的翻译起始区的二级结构进行优化, 得到了具有最佳mRNA二级结构及自由能的质粒pHsh-pelC。将重组质粒pHsh-pelC转入大肠杆菌JM109(DE3)进行表达, 得到了一种极耐热性碱性果胶裂解酶(PelC)。对重组酶的酶学性质研究发现, 该酶的最适反应温度为90oC, 最适反应pH为8.5, 在pH 8.2~9.8之间酶活力稳定, 95oC酶活半衰期为2 h, 并且该酶依赖Ca2+作为活性离子。在工业生产常用温度60oC下, 该酶能够长时间保持稳定, 并具有较高的酶活力。以多聚半乳糖醛酸(PGA)为底物时, 其动力学参数Km值为0.11 mmol/L, Vmax值为327 U/mg。SDS-PAGE结果显示该重组酶的分子量为43 kD, 与理论值相符。基于热激载体pHsh的重组表达系统具有诱导表达简便、诱导方式廉价的优点, 且重组酶热稳定性非常好, 这对该酶的大规模发酵应用具有重要意义。

摘要:采用Affymetrix公司鸡基因组芯片对9日龄鸡胚公母性腺总RNA进行了芯片杂交, 并对基因表达谱进行了分析。统计结果显示, 9日龄母鸡性腺表达基因数19 368个, 公鸡性腺表达基因数19 493个; 公母性腺绝对差异表达基因,即公鸡性腺表达而母鸡性腺不表达基因145个, 母鸡性腺表达而公鸡性腺不表达基因189个。绝对差异表达基因功能分类结果显示, 参与细胞组成、细胞加工和分子结合基因占多数, 部分基因参与细胞器组成、代谢加工、生物学调控以及催化反应和细胞信号转导等。值得注意的是, 本研究发现了一些已经报道同性别决定和分化有一定关联的基因, 如ASW、CHD1和SOX9等, 同时也发现了一些未知其同性腺分化和发育有关联的基因和编码假想蛋白的表达序列。进一步分析这些基因和表达序列的生物学功能和表达模式, 将对鸟类性别决定和分化机制的了解提供有益参考。

摘要:为高效表达颗粒裂解肽G13结构域并避免G13对宿主菌的毒性, 将人工合成的编码G13的基因片段, PCR扩增后克隆于原核表达载体pThioHisA中, 构建了重组表达载体pThioHisA-G13, 将其转化于大肠杆菌BL21(DE3)中, 经IPTG诱导表达融合蛋白Trx-G13, 表达产物以包涵体的形式存在, 其表达量约占细菌总蛋白的58%。包涵体蛋白经 8 mol/L尿素溶解后, 再经CNBr切割, 阳离子交换层析, 得到纯化的重组G13结构域。琼脂糖扩散法检测表明重组G13结构域多肽具有抗菌活性。

摘要:为研究Snail基因修饰对骨髓间充质干细胞(MSCs)CXCR4表达水平及向SDF-1趋化能力影响, 将重组真核表达载体(pCAGGSneo-snail-HA)及对照空质粒(pCAGGSneo)转染MSCs, 采用免疫荧光细胞化学染色、荧光标记流式细胞仪技术及RT-PCR检测细胞CXCR4表达水平; 体外跨膜趋化实验评价MSCs向SDF-1趋化能力, 观察抗CXCR4中和抗体的干预作用。MSCs-Sna的CXCR4表达水平明显高于MSCs-neo。MSCs-Sna在SDF-1诱导下细胞迁移量较MSCs-neo显著增加(P<0.05)。抗CXCR4中和抗体可显著减少SDF-1a诱导的MSCs-Sna趋化运动。研究提示通过上调Snail表达而提高MSCs向正调节表达SDF-1的受损组织迁移效率的可行性, 为优化MSCs迁移力的研究提供了实验基础。

摘要:根据嗜水气单胞菌溶血素保护性抗原基因序列(GenBank Accession No. AF539467)设计一对引物, 以嗜水气单胞菌河北分离株基因组为模板, 经PCR扩增得到hly基因。序列分析表明, 该基因产物大小为1485 bp, 经测序与GenBank报道的多个嗜水气单胞菌hly基因序列一致性高于99%。将得到的hly基因定向克隆到原核表达载体pET-28a中构建原核重组质粒pET-28a- hly, 转化大肠杆菌 BL21(DE3)中, 得到重组菌株BL21(DE3)(pET-28a-hly), 经IPTG诱导后, SDS-PAGE分析可见一条56 kD的特异条带。Western blotting分析结果显示表达的Hly蛋白能与抗体发生特异性结合，说明其具有较好的免疫原性。将表达的溶血素蛋白制成类毒素疫苗免疫小鼠后, 具有较高的保护效力, 表明该类毒素疫苗有望作为预防由嗜水气单胞菌引起疾病的基因工程类毒素疫苗。

摘要:应用分子生物学技术, 构建了含SOX4编码序列的原核表达载体, 在大肠杆菌 DH5a中获得了GST-SOX4融合蛋白的可溶性表达。应用谷胱甘肽-Sepharose 4B对重组蛋白进行了纯化, 利用纯化的融合蛋白免疫小鼠, 制备了可特异性识别SOX4的单克隆抗体。通过间接 ELISA 法鉴定了抗体的效价为1 × 10-5, Western blotting 分析证实了抗体的特异性。结果显示, 该抗体可识别细胞内外源性过表达及内源性的SOX4蛋白。在培养细胞系、小鼠不同组织中, SOX4蛋白的表达存在显著的差异。本研究制备的SOX4单克隆抗体具有良好的特异性, 为进一步研究SOX4在肿瘤发生中的作用提供了重要的工具。

摘要:从人胎盘组织提取总RNA, 采用RT-PCR扩增人溶酶体酸性b-葡萄糖脑苷脂酶(Lysosomal acid b-glucosidase, GlcCerase)基因编码区的全部序列, 并克隆到pMD-19T载体上, 构建克隆载体pMD-GlcCerase。经测序验证后, 将GlcCerase亚克隆至表达载体pEGFP-C1上, 构建了人GlcCerase绿色荧光蛋白真核表达载体pEGFP-GlcCerase。采用脂质体法将其瞬时转染至COS7细胞系后, 在细胞中检测到了GlcCerase基因, 并在细胞裂解产物中检测到了GlcCerase生物活性的表达。GlcCerase基因的克隆及其表达, 为进一步了解GlcCerase基因的功能以及利用转基因动物乳腺生物反应器高效生产GlcCerase奠定了基础。

摘要:Pif1解螺旋酶家族在酵母到人的进化中非常保守, 在生物体内具有很多重要的生理作用。为了从生物化学水平研究人类PIF1的功能, 从HeLa细胞的cDNA文库中克隆得到人类PIF1全长基因, 通过共转化一个携带稀有遗传密码tRNA1的质粒和一个编码分子伴侣的质粒, 增加了PIF1蛋白在大肠杆菌中的表达, 最后通过快速液相色谱纯化系统, 采用亲和层析和凝胶过滤, 纯化了人类重组PIF1蛋白。生物化学活性检测证明了纯化的人类PIF1蛋白具有ATP酶及解螺旋酶活性。人类PIF1蛋白的纯化为我们从分子水平理解PIF1在体内的功能奠定了基础。

摘要:为了分离纯化SHP-1/SHP-2催化活性域蛋白(分别命名为D1C/D2C), 并估测其动力学常数, 将已经构建好的D1C/D2C重组质粒转化Escherichia coli BL21菌株, 经IPTG诱导表达、菌体裂解缓冲液悬浮和超声波破碎后, 通过HPLC分离纯化D1C/D2C蛋白, 所得产物进行SDS-PAGE电泳检测。然后, 以pY作为去磷酸化反应的底物, 利用孔雀绿显色法, 通过双倒数作图法对纯化的D1C/D2C蛋白进行动力学分析。结果表明, 本试验已成功地表达了D1C和D2C蛋白, 主要以可溶性蛋白的形式表达; 利用HPLC技术可有效地对D1C/D2C蛋白进行分离纯化; D1C的相对分子质量为34.6 kD, 米氏常数Km=2.04 mmol/L, 催化常数Kcat=44.98 s, 特异性常数Kcat/Km=22.05 L/(mmol·s); D2C的相对分子质量为35.3 kD, 米氏常数Km=2.47 mmol/L, 催化常数Kcat=27.45 s, 特异性常数Kcat/Km=11.11 L/(mmol·s); D1C的磷酸酶活性较强于D2C。

摘要:研究携带人白介素24(IL-24)的腺病毒表达载体(Ad-IL-24)对人U251胶质瘤细胞生长的影响和抗肿瘤分子机制。将不同MOI Ad-IL-24感染U251人胶质瘤细胞后, MTT法检测Ad-IL-24对U251细胞生长的抑制作用, 流式细胞仪和Hochest 染色法检测细胞的凋亡率。RT-PCR检测bcl-2、bax、ICE、C-myc、HIF-1a和p53等基因的转录表达水平, Western blotting检测Cleaved Caspase-3的表达。结果表明100 MOI Ad-IL-24感染U251细胞后能明显抑制细胞生长, 并能明显诱导细胞凋亡, 感染72 h后细胞凋亡率可达42%, 感染4 d后细胞生长抑制率可达50%。RT-PCR检测发现Ad-IL-24能引起与细胞凋亡和血管形成相关基因bax/bcl-2、ICE、C-myc、p53的上调和HIF-1a的下调, 并促进Caspase-3的活化。本研究结果显示Ad-IL-24能明显抑制人胶质瘤细胞U251生长和诱导细胞凋亡, 其抗肿瘤机制可能与通过bax/ bcl-2、ICE、c-myc、p53的上调和HIF-1a的下调, 进而导致Caspase-3的活化而诱导肿瘤细胞发生凋亡有关。

摘要:雄性生殖系干细胞(Male germ-line stem cells, mGSCs)是一群具有高度自我更新能力和分化潜能的细胞, 是雄性成体内唯一可复制的二倍体永生细胞。转基因技术与雄性生殖系干细胞异体及异种移植技术相结合, 将会为克隆动物、转基因动物生产及一些人类遗传性疾病的基因治疗提供新的机遇与途径。本试验采用组合酶消化和选择贴壁法, 对5月龄、6月龄牛胎儿及新生牛雄性生殖系干细胞体外培养及分化进行了研究。试验结果显示, 睾丸支持细胞对雄性生殖系干细胞体外增殖、分化所必需的, 同时对数期睾丸支持细胞对雄性生殖系干细胞贴壁、增殖与分化效果明显; 共培养16 d后, 牛雄性生殖系干细胞分化为长形精子细胞, 试验建立了牛雄性生殖系干细胞体外诱导培养分化体系。

摘要:旨在观察自组装IKVAV多肽纳米纤维支架凝胶对鼠嗅鞘细胞(OECs)的作用。通过调整IKVAV溶液pH值并加入培养液触发多肽自组装为支架凝胶, 用原子力显微镜检测IKVAV分子可以自组装成编织状纳米纤维(直径为3~5 nm)。采用原代分离培养方法获得OECs单细胞悬液后, 使用差速贴壁法两次纯化OECs且在第12天通过免疫染色计数OECs纯度为85%。将IKVAV多肽纳米纤维支架凝胶与OECs复合培养, 倒置显微镜下观察OECs生长良好, Calcein-AM/PI活、死细胞染色表明活细胞数达95%。CCK-8法间接细胞计数证实IKVAV多肽可促进OECs的黏附, 对OECs增殖没有影响。由此可见IKVAV多肽可以自组装成纳米纤维支架凝胶且对OECs有良好的生物相容性及黏附作用, 可作为神经组织工程支架材料。

摘要:为深入研究CXCR4在骨髓间质干细胞(MSCs)体内迁移中的作用, 构建CXCR4基因RNA干扰(RNAi)慢病毒载体并实现其在大鼠MSCs (rMSCs)中表达。根据大鼠CXCR4 mRNA序列, 设计并合成包含各靶序列的互补DNA链,插入pSUPER载体的H1 RNA启动子后面, 产生pRiCXCR4, 将其中的CXCR4 shRNA表达结构酶切插入慢病毒载体质粒pNL-EGFP, 产生pNL-RiCXCR4-EGFP。在脂质体介导下与包装质粒pHELPER和包膜质粒pVSVG共转染293T细胞, 包装生产慢病毒,测定慢病毒功能滴度。慢病毒转导rMSCs后, 用Real-time RT-PCR、Western blotting和流式细胞术检测RNAi组(CXCR4a、CXCR4b和CXCR4c)、空载体组(Mock)和对照组(Control)中CXCR4表达情况。结果显示, 酶切和测序证实pRiCXCR4质粒构建正确, 产生能同时表达增强型绿色荧光蛋白(EGFP)和CXCR4 shRNA的慢病毒载体质粒pNL-RiCXCR4-EGFP, 未浓缩和浓缩慢病毒悬液的功能滴度分别为6.4×104TU/mL和6.9×106TU/mL。慢病毒转导rMSCs 48 h后, 与空载体组和空白组相比, 3个RNAi组均不同程度抑制CXCR4表达, CXCR4b-MSC组在mRNA水平抑制了95.6%, 抑制作用最明显。大鼠CXCR4基因RNAi慢病毒载体构建成功, 为深入研究CXCR4在rMSCs向损伤组织定向迁移的作用奠定了基础。

摘要:利用“设计限制酶辅助突变”(Designed Restriction Enzyme Assisted Mutagenesis, DREAM)进行全长质粒快速定点突变。根据突变位点附近氨基酸靶序列, 以简并密码子进行逆向推导, 这样在不改变氨基酸序列的前提下可以得到数目巨大的隐性突变体(Silent mutants), 这些突变体中包含大量的限制性酶切位点, 选择合适的酶切位点设计引物, 用Phusion超保真DNA聚合酶扩增全长质粒的DNA序列, 得到的PCR产物用T4多聚核苷酸激酶添加5￠磷酸基团后进行平末端连接, 转化大肠杆菌受体菌后用设计的酶切位点进行快速筛选。本研究用该方法成功地纠正了长约8 kb的质粒pcDNA3.1-pIgR中的突变碱基, 从而获得了多聚免疫球蛋白受体(pIgR)的野生型氨基酸序列。以上结果表明: 利用DREAM技术将限制性酶切位点引入目的基因而不改变目的蛋白质的氨基酸序列, 使突变体的筛选简单化; 配合使用高保真和高效率的Phusion DNA聚合酶可以进行长达8 kb的全长质粒的快速突变; 该方法无需使用定点突变试剂盒和特殊的受体菌, 同时避免了核酸杂交以及同位素的使用。