重组人内皮抑素的基因表达与表征

内皮抑素具有抑制内皮细胞增殖和抗肿瘤新生血管生成活性，在小鼠实验中对多种肿瘤取得了有效的结果，有望成为一种新型抗肿瘤药物。本论文从基因的获取到在大肠杆菌中的高效表达，系统地研究了重组内皮抑素的全过程，并对其体内、体外的生物学活性及多种光谱学性质进行了深入的研究。采用Trizol试剂改进法从人胚肝组织中制备细胞mR NA，通过RT-PCR方法获得人内皮抑素基因。应用基因工程技术构建了亚克隆载体和表达载体，在大肠杆菌BL21（DE3）中以包涵体方式表达出N-末端带有6XHisTag标签的融合蛋白，表达量最多达到菌体总蛋白的42％。建立了包涵体蛋白的复性和纯化方法，得到具有较高纯度的重组内皮抑素蛋白。首次用质谱法证实从大肠杆菌的包涵体中获得的重组蛋白，因宿主菌中水解甲硫氨酸的酶不能对所有包涵体蛋白起作用，而在目的蛋白中会棍有N-末端具有甲硫氨酸的产物。对内皮抑素基因做定点突变，首次将内皮抑素蛋白的N-末端锌离子结合位点的的His2、His4突变成Leu2、Va14，构建了点突变的亚克隆载体，为以后研究其作用机理提供了条件。重组内皮抑素能够抑制鸡胚尿囊膜血管生成和人脐静脉内皮细胞ECV-304的增殖，在小鼠体内实验中对黑色素瘤产生良好的抑瘤效果（P＜0.01）。通过细胞周期分析，首次发现重组内皮抑素在G2期抑制 ECV-304细胞的增殖。电镜观察发现受内皮抑素作用的ECV-304细胞，产生了凋亡小体并出现多种细胞凋亡特征。同时，首次发现内皮抑素能使Balb／c 3T3细胞产生凋亡。计算机结构模拟结果表明重组内皮抑素蛋白与天然蛋白具有相似的空间结构。研究了内皮抑素与锌离子、肝素、稀土离子作用后蛋白质的光谱学性质和二级结构的变化，首次发现偏酸性pH对肝素与内皮抑素的结合作用有特殊影响，为研究内皮抑素特异抑制肿瘤组织新生血管的生成提供了实验依据。从人胚肝组织出发初步完成了人硒蛋白P亚克隆载体的构建。

PAR4 和TFF2 在胃肠癌中的表达变异与临床关系以及 TFF2 的重组表达

胃癌和肠癌是常见的威胁人类健康的消化道恶性肿瘤，其发生发展涉及多因 子的作用及调控。其中，在胃肠道都有表达的蛋白酶激活受体（PARs）和三叶 因子蛋白（TFFs）家族都参与肿瘤发生发展的调控过程。正常生理条件下，PARs 的表达与胃肠道消化液的分泌和肌肉的收缩舒张相关。同时，在胃肠道肿瘤的发 生、浸润和转移过程中PARs和TFF2也发挥了作用。而PAR-4，除了具有凝血酶 激活后的血小板聚集功能外，还参与感染、细胞迁移和肿瘤的发生发展。在溃疡 性结肠炎，肠癌组织以及某些肠癌细胞系中都出现PAR4的异常表达，而这种异 常表达可能作为启动肠癌发生的重要环节。TFFs家族蛋白能够对抗粘膜损伤并 且参与修复以发挥保护胃肠道的功能。在肿瘤发生中，三叶因子既有报道作为肿 瘤抑制因子，又有报道作为潜在的肿瘤促进因子。含两个三叶因子结构域的 TFF2，主要表达在胃粘膜的颈细胞。在胃溃疡、慢性萎缩性胃炎及胃癌中，TFF2 的表达具有下降的趋势；而且分化程度越低的胃癌，TFF2的表达量越少，这是 因为TFF2的表达与胃粘膜细胞的增殖和恶性转移相关。在肠道，TFF2可以抑制 一氧化氮（NO）的生成以调节由NO引起的肠炎；在肠炎老鼠的模型中，TFF2 能减轻炎症和溃疡发生的程度，表明TFF2可能通过调节机体的免疫反应来抑制 肠道炎症的发生。 而本实验室前期对大蹼铃蟾皮肤分泌物中获得的新型血小板激动蛋白 -Bm-TFF2与PARs相互作用的实验，促使我们去研究人TFF2与PARs的关系。由 于免疫组化提示TFF2和PAR4在正常胃黏膜中都分布在从基底部到中间的位置， 而且TFF2第二个Loop区序列的保守性，以及和PAR4连接配体（tethered-ligand） 的高度相似性，促使我们推测PAR4和TFF2之间是否存在一种相互作用，或者 hTFF2是否能调节PAR4的生物学活性。所以该篇论文落脚于PAR4和hTFF2，着 重介绍PAR4和TFF2在胃肠道肿瘤中的表达变异以及TFF2对过表达PAR4的细胞 的趋化作用。 我们先用半定量PCR方法检测TFF2和PAR4在胃癌、肠癌及周围远癌部位组 织中mRNA的表达水平。结果提示两个基因在胃癌组织中的表达较周围远癌部位组织减弱，而在肠癌组织中的表达则较周围远癌部位组织增强。Western blotting 也得到相似的结果。为进一步明确PAR4和TFF2在胃癌和肠癌中表达的具体变化 情况，我们继而用实时荧光定量PCR对28例胃癌和38例肠癌及其周围远癌部位组 织中TFF2和PAR4的表达进行了研究。结果显示胃癌组织中两个基因mRNA的表 达都显著低于远癌部位组织（P<0.001），而肠癌组织中两个基因mRNA的表达 则显著高于远癌部位组织（P<0.001）。结合临床病理资料提示PAR4在淋巴结转 移的胃癌患者中的表达低于无淋巴结转移的患者（P<0.05），在胃窦癌中的表达 明显低于非胃窦癌（P<0.05）；而发生淋巴结转移的肠癌患者其TFF2和PAR4基 因的表达都显著高于无淋巴结转移的肠癌患者（P<0.05）；两个基因在中低分化 肠癌中的表达也显著高于高分化肠癌（P<0.001）。免疫组化结果也提示TFF2和 PAR4在胃癌中的表达显著低于周围远癌部位组织（P<0.001），而在肠癌中的表 达则显著高于周围远癌部位组织（P<0.001）。表明TFF2和PAR4在胃肠道肿瘤的 发生中可能受到某些因素的调节而协调性地一致性表达。 在细胞水平上，我们发现在同等浓度hTFF2的诱导下，过表达PAR4的Lovo 稳定株的细胞迁移能力较不表达者明显增强，并且hTFF2的促细胞迁移活性呈剂 量依赖性，同时伴随ERK1/2磷酸化的增强。同时，过表达PAR4的Lovo细胞增殖 能力强于无PAR4表达的细胞，但TFF2作用后其增强能力反而下降，表明TFF2 对过表达了PAR4的Lovo细胞具有抗增殖的能力。 总之这些结果提示PAR4和TFF2在胃肠道中协同表达的现实为两者之间产 生一定的作用提供了基础，而且这种共存为粘膜受损后的修复，组织自身平衡状 态的维持都发挥了一定的作用，同时也为临床相关疾病的诊断，治疗及预后提供 一个新的理论依据。当然，生理和病理情况下，存在于PAR4和TFF2之间的调控 和相互作用的分子机制仍不清楚，这也是进一步研究的关键所在。 为探讨其它动物体内三叶因子家族蛋白结构和功能的关系，我们进而利用原 核表达体系构建并表达纯化了Bm-TFF2以及它的两个单结构域。由于Bm-TFF2 分子中有三对二硫键，所以我们选用pET-32a表达体系表达融合的重组蛋白，并 利用融合蛋白N端引入的Xa因子酶切位点将融合蛋白中的硫氧还蛋白切除，亲和 柱及反向高压液相色谱纯化游离的重组蛋白。重组的Bm-TFF2全长具有血小板聚集活性，而第一个结构域只有诱导血小板变形的作用；三种重组蛋白都具有剂量 依赖性地诱导AGS细胞迁移的功能，但三种重组蛋白的细胞迁移活性无明显差 异。pET-32a表达体系成功表达Bm-TFF2的事实为我们研究人三叶因子家族蛋白 结构及功能关系提供一种方便而可靠的手段。

重组腺病毒载体vAd2tat 的构建及其在细胞中的表达

　目的　构建含HIV21 tat 基因重组腺病毒,观察在不同细胞中外源蛋白Tat 的表达,作为DC 抗HIV 疫苗的基 础。方法　通过PCR 扩增,获得HXB2 tat 的cDNA 片段,定向克隆入腺病毒转移载体pTrack2CMV ,线性化后转化含有腺病毒骨 架pAd2easy21 的大肠杆菌BJ5183 ,获得同源重组的质粒prAd2tat , Pac Ⅰ酶切纯化后转染293 细胞,包装成具有感染力的复制缺 陷型重组腺病毒vAd2tat 。结果　经PCR、酶切及DNA 序列测定,插入片段大小、方向正确,获得具有感染力的含有HIV21 tat 基 因的重组腺病毒;通过Western blot 方法检测,重组腺病毒在293 细胞中表达出Mr 为15 000 的蛋白。结论　成功构建了含有 HIV21 tat 基因的腺病毒,并观察到该基因在细胞中的表达。

HIV-1 C亚型gp120重组腺病毒载体的构建及gp120负载人树突状细胞疫苗的初步研究

获得性免疫缺陷综合征(AIDS)是一种由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的，以全身免疫系统受到严重损害为特征的传染性疾病。从目前HIV-1的流行趋势来看，HIV-1 C亚型已经成为全球最主要的流行株之一，因此，针对HIV-1 C亚型的疫苗设计颇为重要。gp120作为HIV-1的包膜糖蛋白，能够诱导广泛的中和抗体反应，中和进入机体的病毒粒子，阻止病毒早期感染，所以本实验选取HIV-1 C亚型密码子优化的gp120作为免疫原进行研究。目前的疫苗研究中，腺病毒载体是较理想的病毒载体之一，具有安全性好、外源基因容纳量大、感染效率高、操作简便等优点。我们以复制缺陷型腺病毒为载体，构建了表达HIV-1 C亚型密码子优化的gp120的重组腺病毒vAd-gp120，经Western Blot方法检测到了gp120蛋白的表达。树突状细胞（DC）是已知最强的抗原呈递细胞(APC)，也是目前发现的唯一能够刺激初始型T细胞增殖的细胞。经抗原致敏的DC可通过MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱ途径递呈抗原，并激活T细胞，从而激发体内的体液免疫和特异性细胞免疫反应。我们利用Amaxa系统将HIV-1 C亚型gp120基因转入人外周血单核细胞来源的DC，构建了以DC为载体的治疗性疫苗，并对其功能进行初步研究，发现负载gp120的DC能够显著刺激淋巴细胞的增殖、增强CD8T细胞表面活化分子CD25的表达以及促进CD8T细胞分泌++IFN-γ，为下一步DC治疗性疫苗的体内研究奠定了基础。

Genetic analysis of all-fish growth hormone gene transferred carp (Cyprinus carpio L.) and its F-1 generation

Recombinant "all-fish" growth hormone gene (GH) was microinjected Into the fertilized eggs of carp. A comparison between the growth traits of transgenics and non-transgenics was carried out, and the transgenic individuals with significant "fast-growing" effect were successfully gained. A comparison on the reproductivities was also given out between the transgenics and their non-transgenic siblings, and showed that the reproductive capacity of transgenics was substantially equivalent to those of the non-transgenics. On the other hand, the genetic separation and the characteristic distribution of the F-1 generation were genetically analyzed, which gave solid evidence for the hypothesis that 2-3 chromosomes are integrated with transgene. In addition, the distinct biological effects for multisite-integrated transgenes were further discussed. The present study opens a door for the breeding of "fast-growing" transgenic fish.

抗黑色素瘤ScFv-超抗原SEA重组免疫毒素的构建与表达

提取鼠抗人黑色素瘤杂交瘤细胞株HB8759的总RNA，反转录成cDNA，用抗体可变区混合引物扩增出全套重、轻链可变区基因（VH、VLDNA），通过（Gly4Ser）3连接肤基因把VH和VL基因装配成单链抗体（ScFv）基因，将其克隆到噬菌粒载体pCANTABSE中，构建单链抗体噬菌体抗体库。用LIBr黑色素瘤细胞对抗体库进行了3轮亲合筛选。随机挑选克隆进行hage-ELISA鉴定，结果获得了2株具有较高ELISA活性的噬菌体单链抗体。序列测定证实得到的ScFv符合抗体可变区的结构特点，与已发表的鼠抗体可变区基因有较高的同源性。采用酶切连接和重叠PCR连接两种方法将抗黑色素瘤单链抗体基因和去除N端信号肤的金黄色葡萄球菌肠毒素A（SEA）基因进行融合，并将融合基因克隆于pET28-a表达载体的H招标签下游。SDS-PAGE分析表明，两种构建方法均表达了相对分子量约SOkD的蛋白条带，与预期目的蛋白分子量相符，主要以包涵体的形式存在，表达量占菌体蛋白的27％。将重组质粒在大肠杆菌中诱导表达，用盐酸肌溶解包涵体，Ni-NTA鳌合层析柱一步法纯化包涵体，再通过透析使目的蛋白复性。凝胶灰度扫描显示蛋白纯度达90％，凝胶电泳呈单一条带，蛋白量达0.47mg／mL。用健康人外周血单个核细胞作为效应细胞，LDH法检测ScFv-SEA融合蛋白对LiBr黑色素瘤细胞、MCF7乳腺癌的体外抑制率。结果表明该融合蛋白可以通过活化效应细胞，对表达相关抗原的肿瘤细胞产生有效的抗增殖作用，而对不表达该抗原的肿瘤细胞作用不显著。说明该融合蛋白赋予了SEA抗黑色素瘤特异性。以上实验结果为我们研究SEA对黑色素瘤的靶向杀伤作用奠定了可靠的实验基础。

两种抗HER2重组免疫毒素的构建与活性研究

HER2／neu基因在肿瘤中的过度表达使其成为许多肿瘤的标志分子。人肿瘤坏死因子（TNF-α）和肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体（Trail）对肿瘤细胞的杀伤作用使其成为前景看好的抗肿瘤药物，对它们的细胞杀伤机制研究日渐深入。但临床研究发现HER2／neu过度表达的肿瘤细胞抵制TNF-α和Trail的肿瘤杀伤作用，因此经常产生耐药现象。为了增加过度表达HER2／neu的肿瘤细胞对TNF-a的敏感性和提高HER2／neu抗体的肿瘤杀伤效应，我们将抗HER2／neu人源化单链抗体scFvC6.5与人翔F-a融合，构建了免疫毒素scFvC6.5-TNF-α，完成了该重组蛋白在大肠杆菌中的表达，产率为800μg／L菌液。经过亲和层析和柱复性，融合蛋白的纯度达95％以上。ELISA试验表明scFvC6.5-TNF-a能够特异结合HER2／neu阳性卵巢癌细胞SKO从3和乳腺癌细胞MCF-7，而不结合HERZ／neu阴性的黑色素瘤细胞A-375。MTT试验表明scFvC6.5-TNF-a能够选择性的杀伤SKOV-3和MCF-7细胞，而不影响A-375细胞的生长。同时为了增加过度表达HER2／neu的肿瘤细胞对人可溶性肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体（sTrail）的敏感性和提高HER2／neu抗体的肿瘤杀伤效应，我们构建了scFvC6．5与人sTrail的融合蛋白scFvC6.5-sTrail。重组子经酶切及测序证明序列正确后，在大肠杆菌BL21（DE3）中进行诱导表达。经SDS-PAGE及westem一blot鉴定，获得高水平包含体表达菌株，产率为700雌／L菌液。对表达产物进行变性、复性及纯化，SDS-PAGE结果显示纯度达95％以上。用ELISA法检测纯化后蛋白的结合活性表明融合蛋白scFvC6.5-sTrail能够特异结合HERZ／neu阳性卵巢癌细胞SKO从3、乳腺癌细胞McF-7和Trail敏感菌株MDA-MB-231，而不结合HER2／neu阴性和Trail受体阴性的黑色素瘤细胞A-375。MTT法检测其生物活性显示纯化后的scFvC6.5-sTrail蛋白对SKO从3、MCF-7、MDA-MB-231均具有细胞毒活性，并存在剂量依赖性，但对A-375细胞没有作用。细胞凋亡流式分析表明这两种免疫毒素对SKO从3靶细胞的杀伤作用是通过诱导细胞凋亡所致。提示这两种免疫毒素在抗肿瘤靶向治疗中具有潜在的应用价值。

Vc“二步发酵法”最佳组合生产菌系的选育及其“工程菌”的构建

对24株不同组合的Vc“二步发酵法”生产菌系中筛选出了最佳组合生产菌系H_(19)S_(19)。对该菌系的形态学及生理生化特性的研究表明，H_(19)为地衣芽孢杆菌，S_(19)的分类地位目前还难以确定，但与尹光琳等报道的氧化葡萄糖酸杆菌相比，具有许多新的不同特点。用单亲本灭活的原生质体融合技术进行了H_(19)和S_(19)以及132及S_(19)的原生质体融合，共获得400株重组子，其中有2株产生2--酮基--L--古龙酸产量高且稳定性好的重组子。其中一株是由H_(19)和S_(19)原生质体以H_(19)为背景融合产生的，另一侏是132和S_(19)原生质体以S_(19)为背景产生的。