将海肾萤光素酶克隆到pF1A T7 Flexi® 载体
   合成的海肾萤光素酶(hRL) 蛋白编码区已经经过优化,使其更适于在哺乳动物中表达(933bp),使用pfu DNA聚合酶进行扩增。克隆策略显示于图4;详细的操作方法可以参考Flexi® 载体系统技术手册#TM254。简言之,958bp的海肾萤光素酶PCR 产物经纯化后,再用Flexi?酶混合物(Sgf I及Pme I)消化,产生一个941bp的片段,然后再将上述片断纯化以去除因内切酶消化而产生的小的寡聚核苷酸。

  扩增后及消化后的片段纯化过程是使用Wizard? SV Gel and PCR Clean-Up System (Cat.# A9281)完成的。将941bp的hRL产物连接到经Flexi? 酶混合物(Sgf I and Pme I)消化的 pF1A T7 Flexi? 载体中。用连接产物转化JM109(DE3)感受态细胞,在加有氨苄西林的LB平板上进行筛选。

  产生的克隆用海肾萤光素酶活性及存在的Sgf I及Pme I位点进行筛选。大多数具有氨苄西林抗性的克隆(93.7%, 267/285)含有hRL蛋白编码区,在hRL阳性克隆中,经琼脂糖电泳确定,94.5% (86/91)可以被Sgf I和Pme I消化。为了计算需要筛选的克隆数(N),我们假定高保真扩增的准确率为99% (4),筛选到所需克隆的可能性为99.9%。

N = ln(1–P) / ln(1–f)
  在此,P是预期的概率,f是目的克隆所占的比例,它是扩增正确率、插入率及酶再切率的乘积。在这种情况下,P = 0.999, f = (0.990)(0.937)(0.945) = 0.8766 及最终的N = 3.3。

  因此,筛选3或4个克隆便能找到所需要的克隆。对3个 pF1A-hRL 克隆测序确认其插入片段,全部正确。挑选其中一个克隆作进一步的研究。

图3. 通过扩增添加Sgf I及Pme I位点。Sgf I位点位于起始密码子上游。依据载体骨架的不同,或者在起始位点从头启动,或者通读,在氨基末端添加短肽。根据载体的骨架,增加的Pme I位点在蛋白编码区的3’末端添加一个的缬氨酸密码子,可以用于终止或通读添加在羧基末端肽。扩增海肾萤光素酶时,氨基 (5′)引物序列为GTCAGCGATCGCCATGGCTTCCAAGGTGTACGAC, 羧基 (3′)引物序列为CTTCGTTTAAACCTGCTCGTTCTTCAGCACGC。

 

Flexi® 载体间的高效转移
   我们筛查了质粒DNA中是否含有带有Sgf I/Pme I位点的、大小正确的DNA片断,以此来检测DNA片断在不同Flexi? 载体之间转移的频率。

  简要叙述如下:将供体hRL-Flexi® 载体与不同药物抗性的受体Flexi® 载体混合,同时用Flexi?酶混合物(Sgf I and Pme I)消化并连接(图5)。将连接产物转化到JM109(DE3),在含有适用于筛选受体载体抗生素的 LB 平板上筛选细胞。对产生的克隆进行海肾萤光素酶活性筛选和Sgf I及Pme I位点筛选。Flexi® 载体间的转移效率介于89.5%到100%之间,平均转移效率为95.2%。对于平均的和效果最差的转化反应,N分别为2.3和3.1。因此,2到3个克隆就应该足够用于这些实验的筛选。

JM109(DE3)中表达海肾萤光素酶
   我们检测了合成的海肾萤光素酶的表达水平,该蛋白表达于JM109(DE3)中的 pF1K-hRL及pFN2K-hRL载体。JM109(DE3)是可表达的特殊菌株,T7 RNA聚合酶的表达授控于IPTG诱导的启动子。用IPTG诱导后,每一培养物用LB培养基按1:1,000的比例稀释,然后将15μl稀释后的培养物与15μl 2×海肾萤光素酶裂解缓冲液混合将混合物在–70℃冻融一次以彻底裂解。加入海肾萤光素酶检测试剂(100μl,Cat.# E2810),用 EG&G微孔板发光检测仪测定发光强度。两个载体均表达海肾萤光素酶(表3)。Coomassie™染色的SDS-聚丙烯酰氨凝胶显示,得到了大小正确的天然蛋白(pF1K-hRL)或GST-融合蛋白(pFN2K-hRL),没有观察到蛋白降解(结果未列出)。由此可见,在E. coli.体内表达时,pF1K及pFN2K Flexi® 载体中的T7 RNA聚合酶能够分别驱动天然的及融合蛋白的表达。

在哺乳动物细胞中表达海肾萤光素酶
使用TransFast™ 转染试剂(Cat.# E2431)将pF4K-hRL或phRL-CMV载体(Cat.# E6271)转染到中国仓鼠卵巢(CHO)细胞内。同时转染组成性表达萤火虫萤光素酶的pGL4.13 [luc2/SV40]载体(Cat.# E6681)以校正转染效率。使用Dual-Glo™ 萤光素酶检测系统(Cat.# E2920)测定萤光素酶的水平。海肾萤光素酶的表达水平列于表4。萤火虫萤光素酶的表达水平、海肾萤光素酶与萤火虫萤光素酶表达水平的比值在pF4K-hRL及phRL-CMV载体中基本一致。由此可见,pF4 Flexi® 载体的蛋白表达水平与其它CMV-驱动的表达载体的表达水平相当。

 

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