实验二基因工程干扰素效价的测定1.实验目的掌握干扰素的效价测定方法。分子生物学及基因工程技术的发展为大量生产细胞因子类药物提供了条件,而对于基因工程生产的干扰素,需要进行干扰素效价的测定。本实验采用细胞病变抑制法进行干扰素效价的测定。常用于测定干扰素效价的细胞为人二倍体细胞株,如人胚肌皮细胞次代培养物、人羊膜细胞Wish、FL及人喉癌细胞Hep-2均可。基因工程干扰素样品96孔培养板、Tip。......
2023-12-07
1.实验目的
学习利用基因工程技术制备干扰素的过程。
2.实验原理
干扰素(interferonIFN)是人体细胞分泌的一种活性蛋白质,具有广泛的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节活性,是人体防御系统的重要组成部分。根据其结构可分为α、β、γ、ω等4个类型。α干扰素又依其结构分为α1b、α2a、α2b等亚型,其区别在于个别氨基酸的差异上。早期干扰素是用病毒诱导人白细胞产生的,产量低、价格昂贵,不能满足需要。现在主要是利用基因工程技术构建基因工程菌、转化大肠杆菌并在大肠杆菌中发酵、表达来进行干扰素的大规模生产。
3.实验试剂与材料
(1)生产干扰素的白细胞。
(2)mRNA提取分离试剂。
(3)质粒pBR322(含四环素、氨苄青霉素抗性基因)。
(4)大肠杆菌K12。
(5)阳离子交换纤维(CM32)。
(6)阴离子交换纤维素(DEAE-52)。
(7)凝胶SephadexG-100。
(8)聚乙二醇20000。
(9)蛋白质分子量标准。
(10)胰蛋白胨、酵母粉、琼脂粉、异丙基硫代半乳糖苷、牛血清蛋白。
(11)Na2HPO4·12H2O、NH4Cl、NaCl、MgSO4、CaCl2、KH2PO4等。
4.实验仪器
蛋白质自动部分收集器、紫外核酸蛋白检测仪、梯度混合器、高效液相色谱仪、冻干机等。
5.实验步骤
(1)制备培养基
①LB液体培养基:1%胰蛋白胨、0.5%酵母粉、NaCl1%、氨苄西林的终浓度为60μg/ml。
②LB固体培养基:1%胰蛋白胨、0.5%酵母粉、NaCl1%、1.5%琼脂、氨苄西林的终浓度为60μg/ml。
③发酵培养基:1%胰蛋白胨、0.5%酵母粉、0.01%NH4Cl、0.05%NaCl、1.5%Na2HPO4·12H2O、1.5%KH2PO4、0.001%CaCl2、0.01%MgSO4,加少量消泡剂,pH6.8,121℃灭菌20分钟,然后冷却至37℃。
(2)构建基因工程菌
①分级分离生产干扰素的白细胞中的mRNA,得到高活性的12SmRNA。
②以此mRNA为模板合成cDNA。(www.chuimin.cn)
③将cDNA克隆到含有四环素、氨苄西林抗性基因的质粒pBR322中,转化大肠杆菌K12。
④在得到的几千个重组子克隆中筛选能产生干扰素的cDNA。
⑤最后将干扰素cDNA克隆入大肠杆菌表达载体中,转化大肠杆菌,制备基因工程菌。(3)发酵培养
①挑取基因工程菌单菌落于LB固体培养基上划线培养,37℃过夜。
②挑取单菌落于装有200mlLB液体培养基的三角瓶(500ml)中,37℃,200r/min摇床培养,至OD600约为1.0。作为种子培养液。
③向发酵培养基中加灭菌的葡萄糖(终浓度为6%)及氨苄西林(终浓度为60μg/ml),然后接入5%种子培养液,进行发酵,转速500r/min,通气量为1∶1,溶氧为50%。
④30℃发酵8小时,然后在42℃诱导2~3小时完成发酵,离心收集菌体。
(4)分离干扰素
①将离心得到的菌体用含100mmol/LNaCl的pH7.5的20mmol/L磷酸缓冲液洗涤。
②然后悬浮于5倍体积的pH7.5的20mmol/L磷酸缓冲液,冰浴超声破碎30分钟。
③4℃,10000r/min离心10分钟。
④取上清,在冰浴中搅拌,缓慢加入碾细的硫酸铵固体至85%饱和,4℃放置23小时。
⑤10000r/min离心15分钟,收集蛋白质沉淀,溶于适量去离子水中。
⑥用pH7.2的10mmol/L磷酸缓冲液透析过夜去除硫酸铵,中途至少更换3次蒸馏水。
⑦移入0.1mol/L磷酸中,于4℃透析10~12小时。
⑧用pH7.2的30mmol/L磷酸缓冲液透析至中性。
⑨4℃,10000r/min离心,去除沉淀,即得到干扰素粗液。
(5)提纯干扰素
①装CM-32阳离子交换纤维素柱,将干扰素粗液先在起始缓冲液中平衡,然后上柱,分别用含0.1mol/L,0.2mol/L,0.3mol/L,0.4mol/L,0.5mol/LNaCl的pH7.5的20mmd/L磷酸缓冲液冲洗,收集含干扰素的洗脱成分。
②装DEAE-52阴离子交换纤维素柱,将上述收集液用pH7.5的20mmd/L磷酸缓冲液平衡后,上柱,用含0.1-0.3mol/LNaCL的pH7.5的20mmd/L磷酸缓冲液洗脱,收集含干扰素的洗脱成分
③装SephadexG-100凝胶色谱柱,将上述收集液用聚乙二醇20000在4℃浓缩,上柱,用pH7.5的20mmd/L磷酸缓冲液洗脱,收集含干扰素的洗脱成分。
④干燥
(6)干扰素的检测
①总蛋白的测定:参照相关部分的实验。
②SDS-PAGE测分子质量:参照相关部分的实验。
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