一种毕赤酵母表达长效猪源干扰素的方法与流程

文档序号:15575020发布日期:2018-09-29 05:20阅读:445来源:国知局

本发明属于基因工程产品制备领域,具体涉及一种制备猪源长效干扰素-λ3(abd-ifnλ3)蛋白的方法和应用。

背景技术:

干扰素(interferon,ifn)是一种广谱抗病毒剂,包括i型干扰素(ifnα、ifnβ)、ii型干扰素(ifnγ等)、iii型干扰素(ifnλs,包括ifnλ1、ifnλ2、ifnλ3),其并不直接杀伤或抑制病毒,而主要是通过细胞表面受体作用使细胞产生抗病毒蛋白,同时还可增强自然杀伤细胞(nk细胞)、巨噬细胞和t淋巴细胞的活力,从而起到免疫调节作用,并增强抗病毒能力。目前,国内外学者iii型ifn生物学功能和抗病毒作用已经进行了深入的研究[3-5],结果表明,相比于i型和ii型干扰素,iii型干扰素ifnλ3可以有效的缓解仔猪腹泻的症状,降低病猪的死亡率。前期研究表明,原核表达iii型猪干扰素均为包涵体形式,需要通过包涵体变性、复性的方法来制备ifnλ3,操作复杂且成本较高[4,6]。采用酵母分泌表达的方式可获得可溶的,表达量的ifnλ3蛋白,但是干扰素半衰期短容易降解,目前已有研究的长效元件abd能有效提高干扰素半衰期,延长干扰素作用时间[2]

由于干扰素表达过程中易发生断裂,因此用不同连接linker将长效元件abd与ifnλ3连接,能获得不影响表达量且蛋白断裂明显较少的表达菌株。

参考文献:

[1]albuminfusionofinterleukin-28b:productionandcharacterizationofitsbiologicalactivitiesandproteinstability.(plosone,2013)

[2]anti-serumalbumindomainantibodiesinthedevelopmentofhighlypotent,efficaciousandlong-actinginterferon.(proteinengineering,design&selection,2010)

[3]ifn-lambdapreferablyinhibitspedvinfectionofporcineintestinal

epithelialcellscomparedwithifn-alpha.(antiviralresearch,2017)

[4]猪ⅲ型干扰素ifnλ1的克隆、表达和抗病毒活性研究。(华中农业大学硕士学位论文,2017)

[5]shortcommunication:antiviralactivityofporcineifn-λ3againstporcineepidemicdiarrheavirusinvitro.(virusgenes,2016)

[6]长效干扰素研究进展。(中国生物工程杂志,2010)



技术实现要素:

为解决现有技术中干扰素表达存在的技术问题,本发明旨在提供一种毕赤酵母表达长效猪源干扰素的方法。

为解决以上技术问题,本发明采用如下技术手段:

一种在毕赤酵母gs115中表达猪源长效ifnλ3的方法,具体步骤如下:1)以合成的猪λ3干扰素基因及长效元件abd为模板,分别用引物λ3-gs-f,λ3-r,abd-f,abd-gs-r扩增含gslinker的目的片段;2)利用引物abd-f和λ3-r通过pcr技术扩增全长含gslinker的猪源abd-gs-ifnλ3基因全长,上游引物abd-f:agagaggctgaagctgaattcaccactatcgacgagtggttgctgaaa(seqidno:3);下游引物λ3-r:tgtctaaggctacaaactcaatgatgatgatgatgatgaacacacaagtcacca(seqidno:2);

3)将猪源abd-ifnλ3基因用t5克隆法克隆到酵母ppiczαa载体,获得重组载体ppiczαa-abd-gs-ifnλ3,并转化毕赤酵母gs115,筛选重组酵母表达菌;

4)对3)中阳性克隆子进行诱导表达,筛选干扰素高表达菌株;

5)对4)高表达菌株进行诱导表达并纯化,验证不同linker对长效干扰素表达的影响,进一步制备干扰素样品及活性检测;

6)对5)表达样品,在mdbk及vero细胞水平上评价干扰素活力;

7)对5)表达样品采用细胞病变抑制法检测abd-gs-ifnλ3在猪体内的半衰期;其中λ3-gs-f:ggtggtggaggttccggtggtggaggttccgttccagttccagaagctttgaga(seqidno:1);λ3-r:tgtctaaggctacaaactcaatgatgatgatgatgatgaacacacaagtcacca(seqidno:2);abd-f:agagaggctgaagctgaattcaccactatcgacgagtggttgctgaaa(seqidno:3);abd-gs-r:ccggaacctccaccaccagccttcaatatctcgtcct(seqidno:4)。

一种重组酵母菌株pichiapastorisgs115/ppiczαa-abd-gs-ifnλ3的菌株保藏号为:cctccno.m2018195,保藏单位为中国典型培养物保藏中心,保藏地址为中国湖北省武汉市武汉大学,保藏日期为:2018年4月11日。所述重组酵母菌株能够用于制备abd-gs-ifnλ3。

本发明还请求保护abd-gs-ifnλ3在制备药物中的应用,所述药物用于治疗或预防病毒感染。所述药物为兽药,用于畜禽。优选的,所述药物用于治疗猪流行性腹泻病毒引起的疾病。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:1)通过密码子优化实现abd-ifnλ3的高效可溶表达。

2)abd融合提高ifnλ3在猪体内的半衰期,有望提高ifnλ3的抗pedv治疗效果。

3)通过linker选择在不影响产量情况下,能减少蛋白断裂。

附图说明

图1:构建含有abd-ifnλ3基因的重组克隆载体的流程图。

图2:不同连接linker长效干扰素表达检测为构建含有不同linker的abd-ifnλ3的sds-page蛋白表达电泳图,其中m:蛋白markers;+:阳性对照;-:阴性对照;1-3:gs连接linker三个阳性克隆子表达上清;4-6:hl连接linker三个阳性克隆子表达上清;7-9:rl连接linker三个阳性克隆子表达上清。

图3:不同连接linker长效干扰素werternbolt表达检测是不同linker的abd-ifnλ3的western-blot图,其中m:蛋白markers;+:阳性对照;-:阴性对照;1-3:gs连接linker三个阳性克隆子表达上清;4-6:hl连接linker三个阳性克隆子表达上清;7-9:rl连接linker三个阳性克隆子表达上清。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限此。实施例1

猪源ifnλ3的制备方法,依次进行以下步骤:

实施例1:构建克隆载体

1)以合成的猪λ3干扰素基因为模板,用2×primestart扩增,分别用λ3-gs-f:ggtggtggaggttccggtggtggaggttccgttccagttccagaagctttgaga(seqidno:1)、

λ3-hl-f:gctgctgctaaggaagctgctgctaaggctgttccagttccagaagcttt(seqidno:5)、

λ3-rl-f:tgaaggctggtccaggtccagttccagttccagaagcttt(seqidno:6)分别和λ3-r:tgtctaaggctacaaactcaatgatgatgatgatgatgaacacacaagtcacca(seqidno:2)进行扩增,反应条件:98℃,5分钟;98℃10秒;56℃,20秒;72℃20秒,25个循环;最后72℃延伸5分钟;

2)以合成的长效元件abd基因为模板,用2×primestart扩增,分别用abd-gs-r:ccggaacctccaccaccagccttcaatatctcgtcct(seqidno:4)、abd-hl-r:gcagcttccttagcagcagcttcagcagccttcaatatctcgtcct(seqidno:7)、

abd-rl-r:tggacctggaccagccttcaatatctcgtcct(seqidno:8)分别和abd-f:5'agagaggctgaagctgaattcaccactatcgacgagtggttgctgaaa3'(seqidno:3)进行扩增,反应条件:98℃,5分钟;98℃10秒;56℃,20秒;72℃20秒,25个循环;最后72℃延伸5分钟;

3)利用引物abd-f和λ3-r通过pcr技术扩增全长含不同linker的猪源abd-ifnλ3基因全长,

上游引物abd-f:5'agagaggctgaagctgaattcaccactatcgacgagtggttgctgaaa3'(seqidno:3);

下游引物λ3-r:5'tgtctaaggctacaaactcaatgatgatgatgatgatgaacacacaagtcacca3'(seqidno:2);

4)通过t5克隆将猪源abd-ifnλ3基因克隆入ppiczαa载体、进行测序鉴定,获得正确的重组载体ppiczαa-abd-gs-ifnλ3,ppiczαa-abd-hl-ifnλ3,ppiczαa-abd-rl-ifnλ3。

2.构建表达菌株1)取87μl重组质粒,加入10μl10×cutsmartbuffer,3μlpmei酶,37℃酶切3h,反应结束后以1.0%琼脂糖凝胶于150v电压进行电泳分析。若质粒完全酶切,则用胶回收纯化试剂盒回收重组质粒线性化产物。经1.0%琼脂凝胶电泳进行回收确认后,利用分光光度计在波长260nm测定其od值,换算回收dna浓度;

2)先将线性化质粒、电转杯、感受态细胞冰浴,20μl线性化质粒加入80μl感受态细胞后混匀后冰浴5分钟,随后转入1.0mm电转杯中电转,电转电压为1.5v,电转后立即加入150μl山梨醇,随后转入已加入500μlypd和500μl山梨醇的培养基中,28℃静止培养40分钟,4000rpm离心1分钟,保留40μl上清其余弃掉,用40μl上清将沉淀混匀,将混均匀的菌体涂布含100μg/mlzeocin抗性的ypd平板,28℃静止培养72h;3)挑选上述ypd平板上单菌落,用无菌牙签蘸取少量菌落,置pcr扩增体系中,扩增体系2×primestart5μl,上游引物λ3-f0.4μl,下游引物λ3-r0.4μl,模板1μl,灭菌ddh2o3.2μl。pcr反应参数:98℃预变性5分钟;98℃变性10秒,56℃退火20秒和72℃延伸20秒,共25个循环;72℃延伸10分钟。分析结果与预期大小相符则为阳性克隆;4)猪源ifnλ3核苷酸序列如下(seqidno:9):gttccagttccagaagctttgagagctttgccaggtgctagaggttgtcacttggctcaattcaagtctttgtccccacaagccttgcaggcttttaagagagctaaggacgctttcgaagagtccttgttggaggactggaactgttcctccagaatcttcccaagatccagagacttgaagcagttgcaggtttgggaaagaccagttgctttggaagctgaggttgctttgaccttgtctgtcttgggttctttggctaactcttccttgcactcctctttggaccaaccattgcacaccttgagacacattcacgctcagttgcaagcttgtgttccagctcaacctatggctggtccaagaccaagaggtagattgcatcattggctgcacagattgcaagaggcccaaaagaaagagccacagtcttgtttggaggcttccgtcatgttcaacctgttcagattgctgacccgtgacttgaagtgtgttgcttctggtgacttgtgtgtt5)猪源ifnλ3氨基酸序列如下(seqidno:14):vvaragargchakssaakrakdasdwncssrrsrdkvwrvaavatsvgsansshssdhtrhhaacvamagrrgrhhwhrakkscasvmnrtrdkcvasgdcv。6)长效元件abd核苷酸序列如下(seqidno:10):

actatcgacgagtggttgctgaaagaggctaaagagaaggccatcgaggaattgaagaaggctggtatcacttccgactactacttcgacttgatcaacaaggccaagaccgttgagggtgttaacgctttgaaggacgagatattgaaggct7)长效元件abd氨基酸序列如下(seqidno:15):

tdwkakkakkagtsdyydnkaktvgvnakdka

8)linker核苷酸序列如下:

gs:ggtggtggaggttccggtggtggaggttcc(seqidno:11)

hl:gctgaagctgctgctaaggaagctgctgctaaggct(seqidno:12)

rl:ggtccaggtccaggtcca(seqidno:13)9)linker氨基酸序列如下:

gs:ggggsggggs(seqidno:16)

hl:aeaaakeaaaka(seqidno:17)

rl:gpgpgp(seqidno:18)

3.重组蛋白的表达1)挑取单菌落接种于含50μg/mlzeocin的ypd培养基中,30℃振荡培养过夜。取10ml接种至100ml的bmgy,30℃振荡培养。当od600约为6时,3000转/分钟,离心5分钟收集菌体转接至100ml的bmmy培养基中,加入1ml的甲醇,开始诱导表达,每隔24h加1ml的甲醇诱导。诱导至120小时,8000转/分钟,离心20分钟收集上清,置4℃暂存。

2)取100μl上清加等体积2×凝胶上样缓冲液(1mtris-hcl,β-巯基乙醇1.0ml,sds0.6g,甘油2.0ml,0.1%溴酚蓝1.0ml,蒸馏水3.5ml),煮沸5分钟,15%聚丙烯酰胺凝胶进行sds-page,考马斯亮蓝染色,脱色液脱色至条带清晰为止,检测蛋白表达情况。

实施例2:本发明实施例1制备的猪源ifnλ3的活性检定

1.以mdbk细胞(mdbk牛肾细胞)/vsv(水泡性口腔炎病毒)模型检测实施例1制备的猪源长效ifnλ3的活性。将抑制50%细胞病变(cpe)的干扰素的最高稀释度定义为一个干扰素单位(u)。活性检测结果表明,猪源ifnλ3的生物学活性为2×106u/mg。目前所有表达的i、ii型干扰素都是以mdbk细胞/vsv来检测干扰素的表达活性,所以我们也先以该系统分析我们表达的abd-ifnλ3是否有生物活性,然后再分析抗其他病毒的活性,结果见表1;

表1:mdbk/vsv活性检测数据:

2.以vero细胞/pedv(cv777疫苗株)为模型检测实施例1制备的猪源长效ifnλ3的活性。将抑制50%细胞病变(cpe)的干扰素的最高稀释度定义为一个干扰素单位(u)。活性检测结果表明,猪源长效ifnλ3的生物学活性为2.7×106u/mg。结果见表2:

表2:pedv/cv777活性检测数据:

实施例3:实施例1中制备的abd-gs-ifnλ3猪源长效ifnλ3在猪体内的半衰期的测定

细胞病变抑制法测定猪源长效ifnλ3的血药浓度与时间关系,取六只体重相近的仔猪(雌雄各三只),分为肌肉注射2ml浓度为2mg/ml的猪源长效ifnλ3,之后分别在1h、2h、4h、8h、16h、24h、36h、48h、60h、72h、84h、96h静脉采血,血样4℃,3500rpm低温离心10min分离血清,各时间点采的猪血清样品与-20℃保存待测。采用细胞病变抑制法测定血清样品中猪源长效ifnλ3的浓度,用das药动学软件进行曲线拟合并计算参数。参数计算结果见表3。

表3猪源长效ifnλ3肌肉注射后血清中主要动力学参数

序列表

<110>武汉中拓康明生物科技有限公司

<120>一种毕赤酵母表达长效猪源干扰素的方法

<160>18

<170>siposequencelisting1.0

<210>1

<211>54

<212>dna

<213>λ3-gs-f(pig)

<400>1

ggtggtggaggttccggtggtggaggttccgttccagttccagaagctttgaga54

<210>2

<211>54

<212>dna

<213>λ3-r(pig)

<400>2

tgtctaaggctacaaactcaatgatgatgatgatgatgaacacacaagtcacca54

<210>3

<211>48

<212>dna

<213>abd-f(pig)

<400>3

agagaggctgaagctgaattcaccactatcgacgagtggttgctgaaa48

<210>4

<211>37

<212>dna

<213>abd-gs-r(pig)

<400>4

ccggaacctccaccaccagccttcaatatctcgtcct37

<210>5

<211>50

<212>dna

<213>λ3-hl-f(pig)

<400>5

gctgctgctaaggaagctgctgctaaggctgttccagttccagaagcttt50

<210>6

<211>40

<212>dna

<213>λ3-rl-f(pig)

<400>6

tgaaggctggtccaggtccagttccagttccagaagcttt40

<210>7

<211>46

<212>dna

<213>abd-hl-r(pig)

<400>7

gcagcttccttagcagcagcttcagcagccttcaatatctcgtcct46

<210>8

<211>32

<212>dna

<213>abd-rl-r(pig)

<400>8

tggacctggaccagccttcaatatctcgtcct32

<210>9

<211>516

<212>dna

<213>猪源ifnλ3(pig)

<400>9

gttccagttccagaagctttgagagctttgccaggtgctagaggttgtcacttggctcaa60

ttcaagtctttgtccccacaagccttgcaggcttttaagagagctaaggacgctttcgaa120

gagtccttgttggaggactggaactgttcctccagaatcttcccaagatccagagacttg180

aagcagttgcaggtttgggaaagaccagttgctttggaagctgaggttgctttgaccttg240

tctgtcttgggttctttggctaactcttccttgcactcctctttggaccaaccattgcac300

accttgagacacattcacgctcagttgcaagcttgtgttccagctcaacctatggctggt360

ccaagaccaagaggtagattgcatcattggctgcacagattgcaagaggcccaaaagaaa420

gagccacagtcttgtttggaggcttccgtcatgttcaacctgttcagattgctgacccgt480

gacttgaagtgtgttgcttctggtgacttgtgtgtt516

<210>10

<211>153

<212>dna

<213>长效元件abd(pig)

<400>10

actatcgacgagtggttgctgaaagaggctaaagagaaggccatcgaggaattgaagaag60

gctggtatcacttccgactactacttcgacttgatcaacaaggccaagaccgttgagggt120

gttaacgctttgaaggacgagatattgaaggct153

<210>11

<211>30

<212>dna

<213>gs(pig)

<400>11

ggtggtggaggttccggtggtggaggttcc30

<210>12

<211>36

<212>dna

<213>hl(pig)

<400>12

gctgaagctgctgctaaggaagctgctgctaaggct36

<210>13

<211>18

<212>dna

<213>rl(pig)

<400>13

ggtccaggtccaggtcca18

<210>14

<211>102

<212>prt

<213>猪源ifnλ3氨基酸(pig)

<400>14

valvalalaargalaglyalaargglycyshisalalysserserala

151015

alalysargalalysaspalaserasptrpasncysserserargarg

202530

serargasplysvaltrpargvalalaalavalalathrservalgly

354045

seralaasnserserhisserserasphisthrarghishisalaala

505560

cysvalalametalaglyargargglyarghishistrphisargala

65707580

lyslyssercysalaservalmetasnargthrargasplyscysval

859095

alaserglyaspcysval

100

<210>15

<211>32

<212>prt

<213>长效元件abd氨基酸(pig)

<400>15

thrasptrplysalalyslysalalyslysalaglythrserasptyr

151015

tyraspasnlysalalysthrvalglyvalasnalalysasplysala

202530

<210>16

<211>10

<212>prt

<213>gs氨基酸(pig)

<400>16

glyglyglyglyserglyglyglyglyser

1510

<210>17

<211>12

<212>prt

<213>hl氨基酸(pig)

<400>17

alaglualaalaalalysglualaalaalalysala

1510

<210>18

<211>6

<212>prt

<213>rhl氨基酸(pig)

<400>18

glyproglyproglypro

15

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1