一种重组粉尘螨1类变应原蛋白及其制备方法和应用与流程

文档序号:14897838发布日期:2018-07-10 10:22阅读:423来源:国知局

本发明属于生物工程基因领域,涉及一种重组粉尘螨1类变应原及其编码基因和表达纯化方法。



背景技术:

尘螨种类繁多,广泛存在于人类生活和工作环境中,其排泄物、代谢物及螨体均具有较强的变应原型,据统计全球约10%的人口尘螨过敏,约80%的外源性哮喘由尘螨引起。

目前,临床上主要采用尘螨变应原粗提液治疗尘螨引起的变态反应性疾病,例如2006年上市的浙江我武生物的“畅迪”粉尘螨滴剂即为粉尘螨代谢培养物的提取液。尘螨变应原主要存在于排泄物和螨体中,采用提取方法耗时长,过程繁琐,成本较高;此外天然变应原提取液的组成非常复杂,恒定其组分非常困难,且容易受到外源性有毒物质、病原体微生物的污染。长期使用尘螨变应原粗提液易导致红晕、肿胀、硬结、坏死等局部反应和休克、水肿、支气管痉挛、荨麻疹、血管性水肿、全身性红斑等全身反应。此外,采用粗提液进行诊断,无法明确患者对变应原各组分的反应程度,易致误诊。

变应原的质量对变态反应疾病的诊断和治疗至关重要,用于免疫诊治的变应原应该是纯品而不宜为粗提取液。重组变应原与粗提液相比具有以下优势:(1)重组变应原具有更高的纯度,与粗提液相比不含非变应原成分、酶类、酶抑制剂和毒性蛋白等;(2)重组蛋白成分单一、具有较好的特异性,粗提液中成分复杂,患者可能只与其中部分成分反应,特异性差;(3)重组变应原与天然提取液相比减少了ige结合的抗原表位,有效降低ige介导的过敏反应,同时保留变应原t细胞识别所必须的结构域,具有较好的免疫原性,减少免疫治疗的危险性,提高脱敏治疗的效果。

尘螨变应原组成复杂,约有30余种,其中1类和2类变应原是最主要的变应原组分。目前对粉尘螨的1类变应原(derf1)研究最全面的是日本学者toshirotakai等在2005年进行的研究,文章表明derf1在毕赤酵母系统中表达时需要加入derf1蛋白的前肽(带前肽的derf1,记为proderf1),否则无法在真核表达系统中进行表达,然后再经过活化过程得到与天然蛋白氨基酸序列一致的成熟的derf1蛋白;文章中未对proderf1基因进行优化,产量较低,暂时还没有更进一步的研究报道。



技术实现要素:

为了克服以上缺点,发明人将proderf1基因在毕赤酵母表达系统中进行了优化,并在分子设计时加入了提高proderf1表达的作用原件,发明人惊喜地发现,经过基因优化后proderf1与现有技术相比具有更高的表达量;此外,发明人对proderf1的活化工艺进行了深入研究和优化,采用了更具有操作性和可放大的活化工艺,经过纯化后的成熟derf1蛋白与天然蛋白相比具有相似的生物学活性。

本发明的一个目的是提供一种编码proderf1蛋白的dna序列,其碱基序列如seqidno:1所示。该序列针对毕赤酵母表达系统进行了密码子优化,其更利于proderf1在毕赤酵母中表达。

本发明的另一个目的是提供一种proderf1蛋白,其氨基酸序列如seqidno:3所示。

本发明的另一个目的是提供一种derf1蛋白,其氨基酸序列如seqidno:4所示

本发明的另一个目的是提供一种含有上述编码优化后proderf1基因的载体,优选的,所述的载体为pao815,ppic9,ppic9k,ppic3.5,ppic3.5k,ppiczαa、b、c或pgapzαa、b、c,更优选为ppic3.5k,ppiczαa或pgapzαa。

本发明的另一个目的是提供一种包含上述所述载体的毕赤酵母菌株,优选的,所述毕赤酵母菌株为smd1168、gs115、km71、x33或km71h,更优选为km71或x33菌株。

作为优选,编码proderf1蛋白的dna序列与毕赤酵母上aox1的atg仅相差242bp;编码proderf1蛋白的dna序列前有alpha-factor信号肽和kozak序列gccaccatgg。

本发明的另一个目的是提供一种proderf1蛋白的表达方法,所述方法包含下述步骤:

a.构建含有上述编码proderf1基因的载体;

b.将步骤a的载体线性化后转入毕赤酵母菌株中,并在合适的条件下培养;

c.回收纯化蛋白质。

上述所述载体优选为ppic3.5k,ppiczαa或pgapzαa。

上述所述毕赤酵母菌株优选为km71或x33菌株。

更优选的,上述所述载体为ppiczαa,并且上述所述毕赤酵母菌株为x33菌株。

本发明的另一个目的是提供一种重组derf1蛋白纯化方法,所述纯化方法如下:

a.将proderf1发酵液低温高速离心收集上清,于5kd透析袋,25mm乙酸钠,ph=4.5缓冲液中透析48h,0.45μm滤膜过滤。

b.第一步阳离子层析,用平衡缓冲液平衡层析柱,接着运用纯化系统将步骤a中已活化的成熟的derf1发酵液通过分离填料,然后运用洗脱缓冲液梯度洗脱,收集洗脱峰,平衡缓冲液为50mm乙酸钠,ph=4.5,洗脱缓冲液为50mm乙酸钠,1.0m氯化钠,ph=4.5。

c.第二步首先将b中收集得到的derf1蛋白峰用20mm磷酸盐ph=6.0溶液超滤,平衡缓冲液平衡层析柱,将超滤的derf1蛋白溶液上阴离子层析填料,收集穿透峰,平衡缓冲液为20mm磷酸盐,ph=6.0。

d.第三步将c中穿透峰加入硫酸铵至终浓度1.5m,ph=6.0,平衡缓冲液平衡层析柱,derf1样品上疏水层析填料,洗脱缓冲液梯度洗脱,平衡缓冲液为1.5m硫酸铵,20mm磷酸盐,ph=6.0,洗脱缓冲液为20mm磷酸盐,ph=6.0。

本发明的另一个目的是提供重组derf1蛋白在制备治疗尘螨变态反应性疾病药物中的应用。所述变态反应性疾病为过敏性鼻炎、过敏性哮喘等。

本发明的重组proderf1蛋白具有较高的表达量,且与天然蛋白具有相似的生物学活性。

附图说明

图1表示优化前后proderf1基因序列对比图。

其中优化前序列对应的为天然proderf1基因核苷酸序列;优化后序列对应的为本发明的重组proderf1的基因核苷酸序列,即密码子优化后的序列。

图2-a,2-b为优化前后proderf1基因在毕赤酵母表达系统中的cai指数。

其中,图2-a表示天然proderf1基因核苷酸序列在毕赤酵母表达系统中cai指数经程序计算为0.76;图2-b表示优化后的本发明的proderf1密码子在毕赤酵母表达系统中cai指数经程序计算为0.85。

图3-a,3-b为密码子优化前后proderf1基因在毕赤酵母表达宿主中最优密码子频率分布区域图。

其中图3-a表示proderf1天然基因核苷酸序列在毕赤酵母系统中最优密码子频率分布区域图,从图中可以看出:proderf1天然基因核苷酸序列的低利用率密码子出现百分比为10%;图3-b表示优化后的本发明的proderf1密码子在毕赤酵母系统中最优密码子频率分布区域图,优化后的本发明的proderf1密码子序列低利用率密码子出现为0。

图4-a,4-b为密码子优化前后proderf1基因在毕赤酵母表达系统中平均gc碱基含量分布区域图。

其中,图4-a表示proderf1天然基因核苷酸序列在毕赤酵母表达系统中平均gc碱基含量为:41.85%;图4-b表示优化后的本发明的proderf1密码子在毕赤酵母表达系统中平均gc碱基含量为:42.10%。

图5为密码子优化后proderf1基因pcr产物的琼脂糖凝胶电泳图。

其中,泳道1为200bpdnaladder;泳道2为两端含有xhoi和noti酶切位点的重组proderf1基因pcr产物。

图6为密码子优化后proderf1表达质粒ppiczα-proderf1构建过程图。

图7为密码子优化后proderf1基因在宿主工程菌中的表达鉴定图。

其中,图7-a为密码子优化后proderf1基因宿主工程菌株通过甲醇诱导表达一周后,菌液上清sds-page凝胶电泳图。其中泳道1为10-250kd范围的预染蛋白上样marker;其余泳道为通过zeocin筛选出来的proderf1基因各阳性单克隆宿主工程菌株培养菌液上清。

图7-b为密码子优化后proderf1基因宿主工程菌株通过甲醇诱导表达一周后,菌液上清蛋白免疫印迹图。其中泳道1为10-250kd预染蛋白marker,泳道2-10为proderf1单克隆诱导表达上清。

图8为proderf1发酵液上清第一步阳离子层析色谱图和凝胶电泳图。

其中,图8-a为proderf1发酵液上清第一步阳离子层析色谱图;图8-b为proderf1发酵液上清第一步阳离子层析纯化鉴定结果,泳道1为11-100kd非预染蛋白marker,泳道2为proderf1发酵液纯化前上清,泳道3为穿透液,泳道4-8为各洗脱分管。

图9为derf1蛋白第二步阴离子层析色谱图和凝胶电泳图。

其中,图9-a为derf1蛋白第二步阴离子层析色谱图;图9-b为derf1蛋白第二步阴离子层析纯化鉴定结果,泳道1为11-100kd非预染蛋白marker,泳道2为derf1蛋白纯化前上清,泳道3为穿透液,泳道4为洗脱峰。

图10为derf1蛋白第三步疏层析色谱图和凝胶电泳图。

其中,图10-a为derf1蛋白第三步疏水层析色谱图;图10-b为derf1蛋白疏水层析纯化鉴定结果,泳道1为11-100kd非预染蛋白marker,泳道2-10为各洗脱分管。

图11为重组derf1与天然derf1比较与血清反应性,其中nderf1表示天然derf1蛋白,rderf1表示重组derf1蛋白,nc为ph=7.4pbs溶液。

图12为pcr扩增gap基因琼脂糖凝胶电泳图,其中泳道1为250bpdnaladder,泳道2为gap基因。

图13为pcr鉴定gap基因t载体阳性克隆琼脂糖凝胶电泳图,其中泳道1为250bpdnaladder,泳道2-11为蓝白斑筛选获得的阳性克隆,泳道12为为蓝白斑筛选获得的阴性克隆。

图14为pcr扩增proderf1基因琼脂糖凝胶电泳图,其中泳道1为500bpdnaladder,泳道2为proderf1基因。

图15为pcr鉴定proderf1基因t载体阳性克隆琼脂糖凝胶电泳图,其中泳道1,2为蓝白斑筛选获得的阴性克隆,泳道3为500bpdnaladder,泳道4-13为蓝白斑筛选获得的阳性克隆,泳道14为阳性对照(proderf1基因),其中泳道4,6,7为含有proderf1基因的阳性克隆,其余为假阳性克隆。

图16为标准质粒扩增曲线图。

其中图16-a为t-gap标准质粒扩增曲线图,图16-b为t-proderf1标准质粒扩增曲线图。

图17为标准质粒熔解曲线图。

其中图17-a为t-gap标准质粒熔解曲线图,图17-b为t-proderf1标准质粒熔解曲线图。

图18为标准质粒标准曲线图。

其中图18-a为t-gap标准质粒标准曲线图,图18-b为t-proderf1标准质粒标准曲线图。

图19为待测样品扩增曲线图。

其中图19-a为待测样品以gap-1,gap-2引物扩增时得到的扩增曲线图,图19-b为待测样品以5’aox,3’aox引物扩增得到的扩增曲线图。

图20为待测样品熔解曲线图。

其中图20-a为待测样品以gap-1,gap-2引物扩增时得到的熔解曲线图,图20-b为待测样品以5’aox,3’aox引物扩增得到的熔解曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明,应理解,引用实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1重组proderf1密码子优化

发明人根据genbank已公开的proderf1的dna序列(genbank登录号:ab034946.1),如seqidno:2所示,对该基因进行密码子优化后得到本发明的proderf1基因,核苷酸序列如seqidno:1所示,氨基酸序列如seqidno:3所示。下面是对proderf1密码子优化前后各参数对比如下:

1.密码子适应指数(cai)

由图2-a可知,密码子没有优化前,proderf1原始基因在毕赤酵母表达系统中密码子适应指数(cai)为0.76。由图2-b可知,通过密码子优化,proderf1基因在毕赤酵母表达系统中cai指数为0.85。通常cai=1时被认为该基因在该表达系统中是最理想的高效表达状态,cai指数越低表明该基因在该宿主中表达水平越差,因此可以看出经过了密码子优化后得到的基因序列可以提高proderf1基因在毕赤酵母表达系统中的表达水平。

2.最优密码子使用频率(fop)

由图3-a可知,基于毕赤酵母表达载体,密码子没有优化前,proderf1基因序列的低利用率密码子(利用率低于40%的密码子)出现百分比为10%。这条未进行优化的基因采用串联稀有密码子,这些密码子可能降低翻译效率,甚至能够解散翻译装配物。由图3-b可知,通过密码子优化后,proderf1基因在毕赤酵母系统中出现低利用率密码子的频率为0。

3.gc碱基含量(gccurve)

gc含量理想分布区域为30%-70%,在这个区域外的出现任何峰都会不同程度地影响转录和翻译效率。由图4-a、图4-b的proderf1基因的gc碱基平均含量分布区域图对比可知,由图4-a中显示proderf1基因gc碱基平均含量为41.85%,由图4-b中显示出优化后去除在30%-70%区域外出现的gc含量峰值,最终得到优化后proderf1的gc碱基平均含量为42.80%。

实施例2:含有proderf1基因的表达质粒构建

将密码子优化后的proderf1在5’端引入xhoi酶切位点序列,在3’端引入noti酶切位点序列,并进行全基因合成,将合成的基因片段,构建到puc57质粒(由南京金斯瑞科技有限公司提供)中,得到一种长期保存质粒,记为puc57-proderf1质粒。

以puc57-proderf1质粒为模板,进行pcr扩增,所用引物序列如下:

上游引物(seqidno:5):

m13f:tgtaaaacgacggccagt

下游引物(seqidno:6):

m13r:caggaaacagctatgac

反应总体积50μl,其中浓度为10μmol/l引物各加2.5μl,浓度为10mmol/l的dntp加1μl,所用dna聚合酶为q5(#m0491l,购自newenglandbiolabs公司),2u/μl,加0.5μl。反应条件为98℃5秒、55℃45秒、72℃30秒,25个循环后,产物经1.0%琼脂糖凝胶电泳分析,结果显示产物大小与预期大小(915bp)一致(结果如图5所示)。分别用xhoi(#r0146s,购自newenglandbiolabs公司)和noti(#r0189s,购自newenglandbiolabs公司)双酶切后,1%琼脂糖电泳,得到的基因产物用dna凝胶回收试剂盒(dp214,购自北京天根生化科技有限公司)纯化。用t4连接酶(#m0202s,购自newenglandbiolabs公司)连接到ppiczαa质粒(v173-20,购自invitrogen公司)中,转化到dh5α感受态细胞(cb101,购自北京天根生化科技有限公司)中,在含有博来霉素(购自invitrogen公司)的lb固体培养基中37℃培养过夜。第二天挑取阳性克隆菌测序,比对,与预期序列完全一致,即得到proderf1密码子优化后的表达质粒,记为ppiczα-proderf1(质粒构建如图6所示)。

实施例3:含有重组proderf1基因毕赤酵母宿主工程菌株的构建

ypds固体培养基配制:invitrogen公司easyselectpichiaexpressionkit说明书提供,其中酵母提取物10g/l,蛋白胨20g/l,葡萄糖20g/l,琼脂糖15g/l,山梨醇182g/l。

1.含有密码子优化后proderf1宿主工程菌株的构建

按照invitrogen公司easyselectpichiaexpressionkit说明书的方法制备成电感受态细胞。将实施例2得到的质粒ppiczα-proderf1,用saci限制性内切酶(#r0156s,购自newenglandbiolabs公司)酶切线性化,乙醇沉淀后将线性化载体,电转化毕赤酵母x33感受态细胞,涂布于ypds固体培养基,30℃培养直到转化子长出。

实施例4:含有密码子优化后proderf1基因工程菌株诱导表达及鉴定

bmgy培养基配制:invitrogen公司easyselectpichiaexpressionkit说明书提供,其中酵母提取物10g/l,蛋白胨20g/l,k2hpo43g/l,kh2po411.8g/l,ynb13.4g/l,生物素4×10-4g/l,甘油10g/l。

bmmy培养基配制:invitrogen公司easyselectpichiaexpressionkit说明书提供,其中酵母提取物10g/l,蛋白胨20g/l,k2hpo43g/l,kh2po411.8g/l,ynb13.4g/l,生物素4×10-4g/l,甲醇5ml/l。

密码子优化后proderf1工程菌株甲醇诱导表达

挑取实施例3获得的宿主单克隆工程菌于5mlbmgy培养基中,于50ml无菌离心管中30℃,220rpm培养,至od600=1.0-2.0时,取1ml保存菌种,并将剩余菌液重悬后转移到bmmy中小量诱导表达,每隔24h补加甲醇至终浓度为1%。一周后,离心收集菌液上清,通过sds-page凝胶电泳和蛋白免疫印迹分析,观察表达产物条带亮度,图7-a,图7-b为含有proderf1基因工程菌株诱导表达鉴定图。由图7-a,图7-b可知,proderf1蛋白在工程菌株中得到了显著表达。

实施例5:重组proderf1蛋白的纯化

本专利构建的derf1,主要通过采用离子交换,疏水层析获得。层析填料选择为hitrapspff,hitrapqff,hitrapphenylhp,具体步骤如下:

1.发酵液的除杂预处理

按实施例4得到proderf1宿主工程菌株发酵液,12000rpm,15min低温离心收集上清,于5kd透析袋,25mm乙酸钠,ph=4.5缓冲液中透析48h,0.45μm滤膜过滤即得处理后发酵液上清。

2.阳离子交换层析

将上一步处理的发酵液上spff阳离子交换层析柱,平衡缓冲液为50mmnaac,ph=4.5,洗脱缓冲液为50mmnaac,1.0mnacl,ph=4.5,按照12%,25%,100%等度洗脱,样品峰主要集中在25%洗脱峰,图8-a为derf1离子交换纯化色谱图,图8-b为derf1离子交换层析后sds-page分析图。

3.阴离子层析纯化

收集上一步纯化的derf1蛋白峰,样品用20mmnah2po4,ph=6.0溶液超滤,上hitrapqff层析填料,平衡缓冲液为20mmnah2po4,ph=6.0,洗脱缓冲液为20mmnah2po4,1.0mnacl,ph=6.0,收集derf1穿透峰,图9为derf1蛋白穿透峰。

4.疏水层析纯化

收集阴离子层析derf1穿透峰,加入硫酸铵至终浓度为1.5m,上述处理后的发酵液上清上phenylhp层析柱,平衡缓冲液为20mmnah2po4,1.5m(nh4)2so4,ph=6.0,洗脱缓冲液为20mmnah2po4,ph=6.0,按照25%,50%,70%,100%等度洗脱,derf1蛋白主要集中在75%洗脱峰,图10-a为derf1疏水层析纯化色谱图,图10-b为derf1疏水层析sds-page分析图。经进一步测算可知每升发酵液目的蛋白产量高达200mg以上。

实施例6:derf1蛋白活性的分析

将纯化得到的derf1蛋白用ph=7.4pbs缓冲液透析,piercebca蛋白浓度测定试剂盒(catno:23225)测定蛋白浓度,倍比稀释至250ng,125ng,62.5ng,31.25ng,15.625ng,与天然蛋白比较与粉尘螨病人血清反应性;图11所示为重组derf1(rderf1)和天然derf1(nderf1,购自indoor公司)与血清反应性比较,结果说明重组derf1与天然derf1相比与血清反应性基本一致,说明重组derf1与天然蛋白相比具有相似的生物学活性。

实施例7:重组proderf1工程菌株基因拷贝数的测定

1.接种x33菌株:于ypd培养基中培养24h,基因组提取试剂盒(购自北京天根生化科技有限公司)提取x33基因组,以x33基因组为模板,gap-1,gap-2引物扩增gap基因,所用引物序列如下:

上游引物(seqidno:7)

gap-1:ggtattaacggtttcggacgtattg

下游引物(seqidno:8)

gap-2:gatgttgacagggtctctctcttgg

反应总体积50μl,其中浓度为10μmol/l引物各加2.5μl,浓度为10mmol/l的dntp加1μl,所用dna聚合酶为taqdnapolymerase(m0267s,newenglandbiolabs),2u/μl,加0.5μl。反应条件为94℃10分钟,94℃30秒、55℃30秒、68℃60秒,68℃5分钟,30个循环后,产物经1.0%琼脂糖凝胶电泳分析,结果显示产物大小与预期大小(400bp)一致(结果如图12所示)。得到的基因产物用dna凝胶回收试剂盒(dp214,购自北京天根生化科技有限公司)纯化,2xbuffer(购自北京天根生化科技有限公司)连接到pgm-t载体试剂盒(vt202-01,购自北京天根生化科技有限公司)中,转化到top10感受态细胞(cb104,购自北京天根生化科技有限公司)中,在蓝白斑筛选培养基上37℃培养过夜。第二天挑取白色克隆菌pcr鉴定,所用引物为gap-1,gap-2,pcr反应条件与上述条件一致,产物经1.0%琼脂糖凝胶电泳分析,结果显示产物大小与预期大小(400bp)一致(结果如图13所示),取阳性克隆送南京金斯瑞生物科技有限公司测序,比对,与预期序列完全一致,即得到gap基因的t载体克隆,记为t-gap,接种测序正确的t-gap克隆于lb液体培养基37℃培养过夜,抽提质粒(质粒小提试剂盒dp103,购自北京天根生化科技有限公司),即得到作为实时定量pcr的标准质粒。

2.以实施例2中ppiczα-proderf1质粒为模板,5’aox,3’aox引物扩增proderf1基因,所用引物序列如下:

上游引物(seqidno:9):

5’aox:gactggttccaattgacaagc

下游引物(seqidno:10):

3’aox:ggcaaatggcattctgacat

反应总体积50μl,其中浓度为10μmol/l引物各加2.5μl,浓度为10mmol/l的dntp加1μl,所用dna聚合酶为taqdnapolymerase(#m0267s,newenglandbiolabs),2u/μl,加0.5μl。反应条件为94℃10分钟,94℃30秒、49℃30秒、68℃60秒,68℃5分钟,30个循环后,产物经1.0%琼脂糖凝胶电泳分析,结果显示产物大小与预期大小(1500bp)一致(结果如图14所示)。得到的基因产物用dna凝胶回收试剂盒(dp214,购自北京天根生化科技有限公司)纯化,连接到pgm-t载体试剂盒(vt202-01,购自北京天根生化科技有限公司)中,转化到top10感受态细胞(cb104,购自北京天根生化科技有限公司)中,在蓝白斑筛选培养基上37℃培养过夜。第二天挑取白色克隆菌pcr鉴定,所用引物为5’aox,3’aox,pcr反应条件与上述条件一致,产物经1.0%琼脂糖凝胶电泳分析,结果显示产物大小与预期大小(1500bp)一致(结果如图15所示),取阳性克隆送南京金斯瑞生物科技有限公司测序,比对,与预期序列完全一致,即得到proderf1的t载体克隆,记为t-proderf1,接种测序正确的t-proderf1克隆于lb液体培养基37℃培养过夜,抽提质粒(质粒小提试剂盒dp103,购自北京天根生化科技有限公司),即得到作为实时定量pcr的标准质粒。

3.基因拷贝数的计算:

微量核酸分析仪(nanodrop2000,购自thermofisher)测定标准质粒浓度(ng/μl)。根据以下公式计算gap和proderf1的拷贝数:

copies/u=(6.02×1023)×(ng/μl×10-9)/(dnalength×660)

4.待测样品处理

接种ppiczα-proderf1-x33工程菌株于ypd液体培养基中30℃培养过夜,第二天抽提基因组,并用微量核酸定量仪测定其浓度(ng/μl)及纯度。

5.标准曲线的建立

将已知拷贝数的标准质粒t-gap和t-proderf1分别梯度稀释至108,107,106,105,104,103copies/μl,分别以gap-1和gap-2、5’aox和3’aox为引物进行荧光定量pcr,图16-a为t-gap标准质粒扩增曲线图,16-b为t-proderf1标准质粒扩增曲线图,图17-a为t-gap标准质粒熔解曲线图,17-b为t-proderf1标准质粒熔解曲线图,每个梯度重复测定3次,以验证标准曲线的重复性。以ct值为纵坐标、起始模板拷贝数为横坐标建立标准曲线,图18-a为t-gap标准质粒的的标准曲线图,图18-b为t-proderf1标准质粒的的标准曲线图。

6.proderf1基因在重组工程菌株中的拷贝数测定

取抽提的ppiczα-proderf1-x33基因组样品,将其依次进行10倍稀释,得到原液、10-1、10-2、10-3四个梯度。分别以gap-1和gap-2、5’aox和3’aox为引物进行荧光定量pcr,每个梯度重复测定3次。图19-a为以gap-1,gap-2为引物待测样品的扩增曲线图,图19-b为以5’aox和3’aox为引物待测样品的扩增曲线图,图20-a为以gap-1,gap-2为引物待测样品的熔解曲线图,图20-b为以5’aox和3’aox为引物待测样品的熔解曲线图。gap基因在毕赤酵母中以单拷贝的形式存在,因此用gap基因的拷贝数可以表征模板中基因组的起始拷贝数,proderf1基因的拷贝数于gap基因的拷贝数比值即为proderf1基因在毕赤酵母基因组中的拷贝数;表1所示为proderf1基因在毕赤酵母基因工程菌株中拷贝数检测结果,测定的拷贝数在4.85-6.02之间,消除系统误差取平均值,最终确定proderf1基因在重组工程菌株中的拷贝数为5。

表1.实时荧光定量pcr法检测proderf1在基因组中拷贝数结果

实施例8:derf1基因组中作用原件的分析

毕赤酵母没有稳定的附加质粒,表达载体与宿主染色体发生同源重组,外源基因表达框架整体整合于染色体中以实现外源基因的表达;典型的毕赤酵母表达载体含有醇氧化酶基因的调控序列,主要的结构包括aox启动子、多克隆位点、转录终止和polya姓曾基因序列(tt)、筛选标记等。启动子是基因表达调控的顺式原件,也是基因工程表达载体的重要原件,启动子在转录水平上的重要作用决定了基因的表达水平。

按照实施例7中方法提取proderf1基因组,扩增得到proderf1基因,以5’aox和3’aox为引物,送样到南京金斯瑞生物科技有限公司测定proderf1基因插入基因组中前后位置的作用原件。基因组测序结果表明proderf1基因表达框架在毕赤酵母染色体中的整合方式为单一交叉插入,使得proderf1基因可利用酵母染色体上的aox启动子进行基因表达,因此表达量更高。

通常外源编码序列的第一个atg与aox1的atg距离越近、表达效果越好;在基因构建时发明人选用了与aox1的atg距离最近的酶切位点,通过基因组测序发现proderf1基因与aox1的atg仅相差242bp;此外在proderf1基因前加上了alpha-factor信号肽和kozak序列gccaccatgg,此信号肽和序列可在真核生物中极大地提高转录和翻译效率,提高proderf1基因的表达效率。

序列表

<110>江苏众红生物工程创药研究院有限公司

<120>一种重组粉尘螨1类变应原蛋白及其制备方法和应用

<130>一种重组粉尘螨1类变应原蛋白及其制备方法和应用

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