A Sulfolobus-E. coli shuttle vector for an efficient expression of the target gene in S. acidocaldarius strain was constructed. The plasmid-based vector pSM21 and its derivative pSM21N were generated based on the pUC18 and Sulfolobus cryptic plasmid pRN1. They carried the S. solfataricus P2 pyrEF gene for the selection marker, a multiple cloning site (MCS) with C-terminal histidine tag, and a constitutive promoter of the S. acidocaldarius gdhA gene for strong expression of the target gene, as well as the pBR322 origin and ampicillin-resistant gene for E. coli propagation. The advantage of pSM21 over other Sulfolobus shuttle vectors is that it contains a MCS and a histidine tag for the simple and easy cloning of a target gene as well as one-step purification by histidine affinity chromatography. For successful expression of the foreign genes, two genes from archaeal origins (PH0193 and Ta0298) were cloned into pSM21N and the functional expression was examined by enzyme activity assay. The recombinant PH0193 was successfully expressed under the control of the gdhA promoter and purified from the cultures by His-tag affinity chromatography. The yield was approximately 1 mg of protein per liter of cultures. The enzyme activity measurements of PH0913 and Ta0298 revealed that both proteins were expressed as an active form in S. acidocaldarius. These results indicate that the pSM21N shuttle vector can be used for the functional expression of foreign archaeal genes that form insoluble aggregates in the E. coli system.
hFSH is a glycoprotein secreted from anterior pituitary and consists of ${\alpha}$ and ${\beta}$ subunits. Because of its major biological functions including sperm formation in the male and for follicular growth, FSH is used to cure woman's sterility. In this study we tried to produce recombinant hFSH in vitro using a retrovirus expression vector. Two major components of the vector we constructed are: ( i ) a DNA fragment containing ${\alpha}$ and ${\beta}$ genes fused by a DNA sequence coding carboxyl terminal peptide (CTP) of human chorionic gonadotropin, (ii) a DNA fragment corresponding woodchuck hepatitis virus posttranscriptional regulatory element (WPRE). Evaluation of expression profile of the recombinant FSH using reverse transcription PCR and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Among three cell lines tested, HeLa cells were the best for hFSH expression (5,395 mIU/ml), then followed by chicken embryonic fibroblast (CEF) cells and Chinese hamster ovary (CHO) cells in the order of hFSH production. In addition to the amount, the FSH produced from HeLa cells was highest in terms of biological activity which was determined by measuring cAMP.
본 연구에서는 retrovirus를 이용한 유전자 전이에 있어서 대두되는 큰 문제점의 하나인 외래 유전자의 지속적인 발현으로 인한 개체의 생리적인 손상을 최소화하기 위하여 tetracycline계 물질의 공급 여부에 따라서 발현을 유도적으로 조절할 수 있는 one vector 형태의 Tet-On system을 구축하고자 하였다. 또한 WPRE 서열을 이 vector 상에 도입하여 유도적 조건에서 외래 유전자의 발현이 보다 강하게 일어날 수 있는 효율적인 retrovirus vector system을 확립하고자 하였다. 구축한 각각의 vector system에서 fluorometry와 western blotting을 이용하여 GFP 유전자의 발현 정도를 비교 측정한 결과, RevTRE-EGFP-WPRE-RSVp-rtTA2SM2 virus를 이용하여 유전자를 전이시킨 표적세포에서 GFP의 절대적인 발현량이 가장 큰 것으로 나타났고, 유전자 발현의 turn on/off에 의한 유도율은 RevTRE-EGFP-RSVp-rtTA2SM2-WPRE virus의 경우에서 8∼21배로 가장 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과에서 외래 유전자의 발현을 효율적으로 조절할 수 있는 vector system은 WPRE가 rtTA2SM2 서열의 3에 위치한 형태로, 이 system을 이용하여 생산한 고감염가의 virus는 유전자 치료나 형질전환 동물의 생산에 있어서 요구되는 외래 유전자의 발현을 효율적으로 조절할 수 있는 수단이 될 것이다.
To investigate the expression efficiency of new transfer vector of Bombyx mori nuclear polyhedrosis virus (BmNPV), Escherichia coli lacZ gene was inserted into new transfer vector pBmKSK1, under the control of polyhedrin promoter and expressed in BmN-4 cells and larvae of silkworm, Bombyx mori. The recombinant virus containing lacZ gene was isolated from BmN-4 cells coinfected with transfer vectro pBmKSK1-LacZ and wild type BmNPV genome, and analysed by Southern blotting. The expression of ${\beta}$-galactosidase was characterized by SDS-PAGE, Western blotting and ${\beta}$-galactosidase activity assay. The results showed that the level of expression in silkworm larvae was higher than that of BmN-4 cells.
Park, Sang-Ho;Choi, Hoseong;Kim, Semin;Cho, Won Kyong;Kim, Kook-Hyung
The Plant Pathology Journal
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제32권4호
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pp.371-376
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2016
Grapevine Algerian latent virus (GALV) is a member of the genus Tombusvirus in the Tombusviridae and infects not only woody perennial grapevine plant but also herbaceous Nicotiana benthamiana plant. In this study, we developed GALV-based gene expression and virus-induced gene silencing (VIGS) vectors in N. benthamiana. The GALV coat protein deletion vector, pGMG, was applied to express the reporter gene, green fluorescence protein (GFP), but the expression of GFP was not detected due to the necrotic cell death on the infiltrated leaves. The p19 silencing suppressor of GALV was engineered to inactivate its expression and GFP was successfully expressed with unrelated silencing suppressor, HC-Pro, from soybean mosaic virus. The pGMG vector was used to knock down magnesium chelatase (ChlH) gene in N. benthamaina and the silencing phenotype was clearly observed on systemic leaves. Altogether, the GALV-derived vector is expected to be an attractive tool for useful gene expression and VIGS vectors in grapevine as well as N. benthamiana.
Baculovirus transfer and expression vectors with Hyphantria cunea nuclear polyhedrosis virus (HcNPV) were constructed. An initial transfer vector, pHcEV, constructed using HcNPV was previously reported (Park et al. 1993. J. Kor. Soc. Viral. 23: 141-151). Herein, the size of the vector was properly reduced, and a functionally perfect vector was constructed and named pHcEV-IV (6.7 kb). The vector has a 2.2-kb HcNPV DNA sequence in the 5'-flanking region of the vector's polyhedrin gene promoter. The 1.8-kb HcNPV DNA sequence, poly A signal sequence, T3 primer sequence, and 13 multicloning site sequences, in order, were ligated in front of the translation start codon of the polyhedrin gene. The cloning indicating marker lacZ gene was inserted into the pHcEV-IV, named pHcEV-IV-lacZ, and transferred into the wild-type virus. Recombinant expression virus, lacZ-HcNPV, was constructed by replacing the lacZ gene in the pHcEV-IV-lacZ with the polyhedrin gene of the wild-type virus. The recombinant virus was isolated from blue plaques that produce $\beta$-galactosidase without polyhedra. The lacZ gene insertion was confirmed by Southern hybridization analysis. The expression of the lacZ gene in Spodoptera frugiperda cells infected with the lacZ-HcNPV was examined by SDS-PAGE and colorimetric assay. One 116-kDa LacZ protein band appeared on the PAGE. The production rate of the $\beta$-galactosidase was approximately 50 international units (IU) per min per ml between 2 to 5 days postinfection (p.i.). The highest activity occurred at five days p.i. was 170 IU/min/$m\ell$. The enzyme activity first appeared about 20 h p.i. as measured by colorimetric assay.
Streptomycetes are gram-positive filamentous bacteria that are well-known for producing a vast array of bioactive compounds, including more than 70 % of commercially important antibiotics. For the research about Streptomyces sp., the protoplast and electroporation transformation method have been the general techniques for the construction of transformants. However, these techniques have low efficiency and are time-consuming. Another option is intergenic conjugation, which is used for DNA transfer using methylation-deficient E. coli as a DNA donor to avoid the methylated-DNA-dependent restriction systems of actinomycetes. This conjugation method has been widely improved and applied to many other actinomycetes. In this research, an effective transformation procedure for the construction of expression vector by using gateway system was established to avoid limit of restriction enzyme site for cloning of target gene based on transconjugation by Escherichia coli ET12567/pUZ8002 with a pSET152 integration vector.
To develope the novel baculovirus transfer vector, the p10 gene was cloned from the Bombyx mori nuclear polygedrosis virus (BmNPV) vB2 strain isolated from the B. mori larvae of sericultural farms. The novel transfer vector was constructed by using the p10 gene of BmNPV vB2 strain was 210 bp. The TAAG sequence at the -71 bp of upstream from translation initiator ATG and two polyadenylation signal site at the downstream from terminator TAA were also detected in the p10 gene. The 5' and 3' flanking region of the p10 gene amplified by PCR was cloned into pBluescriptII SK(+) and then transfer vector pBm10 was construceted. The 7.9 kb pBm10 was analysed by restriction enzymes and the map was confirmed. In order to determine the expression of foreign gene of pBm10, $\beta$-galactosidase gene was inserted in the SmaI site of foreign gene cloning site of pBm10. The pBm10 containing $\beta$-galactosidase gene was cotranfected wth genomic DNA of BmNPV vB2 into BmN-4 cells. The recombinant baculovirus expressing $\beta$-galactosidase was also produced polygedra in the infected cells. The results indicated that pBm10 is functional, suggesting that in the baculovirus expression vector system, the recombinant virus produced by pBm10 was effective by oral infection for the producing recombinant proteins in in vivo expression.
The expression of therapeutic transgenes in recombinant adenoviral vectors is a major cause of toxicity in dividing cancer cells as well as non dividing normal cells. To solve the problem of toxicity to normal cells, we have reported on a recombinant adenoviral vector system (AdLP-) in which the expression of the transgene is directed by the tumor-specific L-plastin promoter (LP) (Chung et al., 1999). The object of this study was to generate a recombinant adenoviral vector system which would generate tumor cell specific expression of cytosine deaminase (CD) gene. We report the construction of a replication-incompetent adenoviral vector in which CD is driven by the L-plastin promoter (AdLPCD). Infection of 293 cells by AdLPCD generated the functional CD protein as measured by HPLC analysis for the conversion of 5-Fluorocy-tosine (5-FC) to 5-Fluorouracil (5-FU). HPLC analysis in conjunction with counting radioactivity for [6-$^3$H]-5FC and [6-$^3$H]-5FU demonstrated vector dose-dependent conversion of 5-FC to 5-FU in AdLPCD infected ovarian cancer cells. The results from present and previous studies(Peng et al., 2001; Akbulut et al., 2003) suggest that the use of the AdLPCD/5-FC system may be of value in the treatment of cancer including microscopic ovarian cancer in the peritoneal cavity.
In the present article, a novel fusion expression vector for Escherichia coli was developed based on the pTORG plasmid, a derivative of pET32a. This vector, named pT7MT(GenBank Accession No DQ504436), carries a T7 promoter and it drives the downstream gene encoding Metallothionein 2A(MT2A). There are in-framed multiple cloning sites(MCS) downstream of the MT2A gene. A target gene can be cloned into the MCS and fused to the C-terminal of the MT2A gene in a compatible open reading frame(ORF) to achieve fusion expression. The metal-binding capability of MT2A allows the purification of fusion proteins by metal chelating affinity chromatography, known as $Ni^{2+}$-affinity chromatography. Using this expression vector, we successfully got the stable and high-yield expression of MT2A-GST and MT2A-Troponin I fusion proteins. These two proteins were easily purified from the supernatant of cell lysates by one-step $Ni^{2+}$-affinity chromatography. The final yields of MT2A-GST and MT2A-Troponin I were 30mg/l and 28mg/l in LB culture, respectively. Taken together, our data suggest that pT7MT can be applied as a useful expression vector for stable and high-yield production of fusion proteins.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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