• 沒有找到結果。

鑑於 pYES2 PSYY259H 與 pRS314 PSYY259H 的定點突變株之產物分析 的差異,我們發現以酵母菌表現不同物種基因有其缺陷,因此未來可能利 用具有高表現量特性之載體攜帶這些非酵母菌基因,改善其表現量不足之 缺點,再進一步對不同物種酵素活性區內胺基酸作功能性分析。

另一方面,還有一個我們一直以來努力不懈的方向,尌是致力將氧化鯊 烯環化酵素進行大量的表現與純化,期望能得到 X-ray 晶體結構或進行酵 素動力學實驗,將使我們對於氧化鯊烯環化酵素有更進一步的了解。

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pBacPAK8-MTeGFP ERG7 質體建構

首先用限制酶 KpnΙ 和 NotΙ 將酵母菌(S. cerevisiae)的氧化鯊烯-羊毛硬脂醇環化酵素基因 ERG7 從載體 pCR®2.1-TOPO 上剪切下,置換到 另一載體 pBacPAK8-MTeGFP(載體 pBacPAK8 經修飾,外加金屬硫蛋白 基因 metallothionein 和綠螢光基因 eGFP) 中,再分別以三組酵素:KpnΙ

+NotΙ、BamH I,以及 StuΙ進行鑑定,經酵素鑑定片段大小皆正確無誤 的質體,再送定序,實驗流程如《附錄圖 1-1》所示。經定序結果發現, Ser147 突變為 Pro,而其他位置氨基酸皆確認無誤。

《附錄圖 1-1》pBacPAK8-MTeGFP ERG7 質體建構流程圖

桿狀病毒表現系統表現酵母菌氧化鯊烯-羊毛硬脂醇環化酵素

將昆蟲細胞(Spodoptera frugiperda, Sf9 cells)解凍後,以培養液洗去其 內的抗凍劑(DMSO),再培養於含有 10% 胎牛血清(FBS)的培養液

(Grace’s insect medium)中約二至三天。待細胞長到足夠數量,將其分裝 在 24 孔盤中,每孔的細胞量約 2×105,靜置 2 小時等待細胞貼附。以桿狀

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病毒轉染(transfection)之前,須先備製詴劑 A 與詴劑 B,詴劑 A 為 1 μl 微 脂體(lipofectin)混合 24 μl 不含血清的培養液,詴劑 B 為 1 μl 重組載體

(pBacPAK8-MTeGFP ERG7 或 pBacPAK8-MTeGFP hCN1)與 1 μl 桿狀病 毒(linearized baculoviral DNA)混合在 23 μl 不含血清的培養液中。詴劑 A 與詴劑 B 先各別靜置 15 分鐘,將兩詴劑混合在一起後,於室溫下再靜 置 30 分鐘。之後,將詴劑 A 加 B 與 150 μl 不含血清的培養液混合,再加 入孔盤中轉染 Sf9 細胞,並在 27℃ 培養箱中培養約四天。四天後的細胞 培養液含有大量帶有鯊烯-羊毛硬脂醇環化酵素之桿狀病毒,以 96 孔盤將 此培養液稀釋成 10-1~10-5 不同濃度,取 100 μl 不同濃度之桿狀病毒液感 染每孔 Sf9 細胞量約 4×104 的 96 孔盤,於 27℃ 培養箱中再培養約四天 後,利用螢光顯微鏡挑選單一桿狀病毒表現(即單一螢光表現)。此單一帶 有鯊烯-羊毛硬脂醇環化酵素之桿狀病毒,再以 Sf9 細胞放大,實驗流程如

《附錄圖 1-2》所示。

《附錄圖 1-2》桿狀病毒感染昆蟲細胞之流程圖

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除了 Sf9 細胞株外,另一株能高度表現蛋白的昆蟲細胞株 BTI-TN- 5B-4(High 5)也用於本次的表現實驗中,其培養液(High 5 medium)和 Sf9 細胞株的培養液不同,且須額外添加 10% L-Glutamine。 High 5 表現蛋白 質的實驗步驟與 Sf9 細胞株相同,將先前感染 Sf9 細胞株取得的桿狀病毒 感染 High 5 細胞株,放大桿狀病毒之表現即可。

蛋白質表現結果

依照圖《附錄圖 1-3》所示之流程,將表現的細胞株分成含有桿狀病毒 之細胞培養液和細胞震盪離心後的上清液(supernatant)和細胞殘骸(cell pellet)三部分,進行電泳分析。但是在 SDS-PAGE 上,表現酵母菌氧化 鯊烯環化酵素的 Sf9 細胞株與對照組相互比較之下,在 66 kDa ~ 97 kDa 間,沒有看到特表現量別突出的蛋白質,而在對照組中,確實有人類肌肽 酶(hCN1)表現《附錄圖 1-4》,大小約為 55 kDa;而蛋白質在 High FiveTM 的表現結果和 Sf9 細胞株結果相同《附錄圖 1-5》。

《附錄圖 1-3》電泳分析之樣品備製

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《附錄圖 1-4》酵母菌氧化鯊烯-羊毛硬脂醇環化酵素在 Sf9 細胞株的表現結果 1:表現 YOSC 細胞之細胞萃取上清液; 2:表現 hCN1 細胞之細胞萃取上清液;

3:表現 YOSC 細胞之細胞殘骸; 4:表現 hCN1 細胞之細胞殘骸;

5:表現 YOSC 細胞之培養液; 6:表現 hCN1 細胞之培養液。

《附錄圖 1-5》酵母菌氧化鯊烯-羊毛硬脂醇環化酵素在 High 5 細胞株的表現結果 1:表現 YOSC 細胞之細胞萃取上清液; 2:表現 hCN1 細胞之細胞萃取上清液;

3:表現 YOSC 細胞之細胞殘骸; 4:表現 hCN1 細胞之細胞殘骸;

5:表現 YOSC 細胞之培養液; 6:表現 hCN1 細胞之培養液。

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乙烯二胺四乙酸(Ethylenediamine-tetraacetic acid ,EDTA)

乙醚(Ether)

丙三醇(Glycerol)

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LB 培養基(LB Broth, Miller)

胰化蛋白(Tryptone)

酵母菌專用培養基(DifcoTM YPD Broth)

酵母菌專用培養基(Yeast Nitrogen Base w/o Amino Acid)

以上皆購自於啟新生技(CMP)

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DNA 10Kb Ladder 引子(Primers)

以上皆購自於 Bio Basic Inc., Canada

G418

Sf9 細胞株專用培養粉末(Grace’s insect medium)

High 5 細胞株專用培養液(EXPRESS FIVE® Serum Free Medium)

左旋麩醯胺酸(L-Glutamine)

以上皆購自於 Gibco

二甲基亞碸(Dimethyl sulfoxide, DMSO)購自於 MP Biomedicals

脱氧核糖核苷酸組(dNTP Set, 100mM Solutions)購自於 GE Healthcare 限制酶(Restriction enzyme)購自於 New England BioLabs Inc.

SYBR® Green I 購自於 Roche

微脂體(lipofectin)購自於 Invitrogen

2. 實驗套組

BigDye® Teminator v3.1 Cycle Sequencing Kit 購自於 Applied Biosystems GFXTM PCR DNA and Gel Band Purification Kit 購自於 GE Healthcare Plasmid Miniprep Purification Kit 購自於 GeneMark

QuikChange Site-Directed Mutagenesis Kit 購自於 Stratagene

3. 菌株、細胞株、載體與病毒

載體 pRS313:

購自於 New England BioLabs。載體 pRS313 是一種可穿梭於酵母菌 S.

cerevisiae 和大腸桿菌 E. coli 間的載體,帶有選擇性標記 His3。

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thionein)和綠螢光基因(eGFP),修飾完成之載體名為 pBacPAK8-MTeGFP。

XL1-Blue:

LEU2 ade2-101 his3-Δ200 leu2-Δ1 lys2-801 trp1-Δ63 ura3-52hem1Δ::Kan

R),

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可供菌珠選殖篩選用。

Spodoptera frugiperda(Sf9)

為昆蟲細胞株,購自於 American Type Culture Collection。

BTI-TN-5B-4(High 5)

為昆蟲細胞株,購自於 American Type Culture Collection。

Lineaied baculoviral DNA 購自於 BD。

4. 培養液與緩衝液

G418 stock solution (1g/mL)

500 mg G418 溶解於 500 μl 經高壓滅菌之二次水,避光保存於 4℃。

Ampicillin stock solution (100mg/mL)

將 Ampicillin 溶於二次去離子水,再用 0.2 μm 濾膜過濾,去除雜菌,儲 存於 -20 ℃。

10X SYBR Green solution

以 DMSO 稀釋 10,000X SYBR Green stock solution 至 10X,避光保存於 -20℃。

6X DNA loading dye

0.25% Bromophenol blue 與 30% Glycerol 溶解於一次水中,保存於 -20℃。

50X TAE buffer

2 M Tris acetate,0.1 M EDTA,pH 8.5,儲存於室溫,以一次水稀釋 50 倍 使用。

5X sequencing buffer

取 4.85 g 的 Tris base 與 0.203 g 的 MgCl2 溶於 100 ml 的一次水中並調 至 pH 9.0,保存於 4℃。

LB medium

25 g LB Broth 溶解於一公升的一次水中,經高壓滅菌後儲存於 4℃。

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1M sorbitol solution

364.4 g D-sorbitol 溶解於一公升的一次水中,經高壓滅菌後儲存於 4℃。

50% Glucose solution

500g Glucose 溶解於一公升的一次水中,經高壓滅菌後儲存於 4℃。

50X Amimo acid solution

因應不同載體所需添加之氨基酸溶液,如 :50X ALTHMU、50X ALTHM、

50 X ALTMU、 ALHMU 等,依不同百分比將所需之氨基酸溶解於一次水,

經高壓滅菌後儲存於 4℃。0.2% Adenine,0.3% Lysine,0.2% Tryptophan,

0.2% Histidine,0.2% Methonine,0.2% Uracil。

Hemin chloride solution

在無菌環境下將 0.5 g Hemin chloride 溶解於 250 ml 0.2N 的氫氧化鈉溶 液中,再加入 250 ml 95% 酒精後避光保存於室溫。

Ergosterol solution

在無菌環境下將 1 g Ergosterol 溶解於 250 ml 95% 的酒精中,再加入 250 ml Tween 80,避光保存於室溫。

Glucose/Amino acid/ Hemin Chloride /Ergosterol plate

將 0.67 g yeast nitrogen base 與 2 g BactoTM Agar 溶解於 100 ml 的一次水 中,經高壓滅菌後加入 4 ml 50% Glucose solution、2 ml 50X amino acid

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solution、2 ml Hemin Chloride solution 與 2 ml Ergosterol supplement solution,

於無菌環境下混合均勻後倒入培養皿中待其凝固,避光保存於 4℃。

80% Glycerol solution

80 ml Glycerol 溶解於 20 ml 的一次水,經高壓滅菌後儲存於 4℃。

20% EA developing solution

將 Ethyl acetate 與 Hexane 以 1 : 4 互相混合。

TLC staining solution

緩慢的將 95% Erhanol、Sulfonic Acid 與 p-Anisaldehyde 以 18 : 1 : 1 比例 混合。

Sf9 細胞株專用培養液(Grace’s insect medium)

一包 Grace’s insect medium 粉末容於 900 ml 二次水,外加 0.35 g 的碳酸 氫 鈉 , 再 將 pH 值 調 至 6.2 。 在 無 菌 環 境 下 加 入 10% FBS 和 1%

Penicillin-Streptomxcin 後,再以 0.22 μm 過濾杯去除雜質,保存於 4℃。

High 5 細胞株專用培養液(EXPRESS FIVE® Serum Free Medium)

在無菌環境下加入 10% L-Glutamine 和 1% Penicillin-Streptomxcin ,保存 於 4℃。

5. 實驗儀器

水浴槽 ( Baxter, DurabathTM Water Bath )

電源供應器 ( GE healthcare, Electrophoresis Power Supply EPS 301 ) 掃描器 ( EPSON, EPSON® GT-7000 Scanner )

微量旋轉式真空濃縮機 ( EYELA, Rotary vaccum evaporator N-N series ) 數位照相系統 ( Kodak, DC120 Kodak Electrophoresis Documentation and Analysis System 120 )

震盪培養箱( Firstek Scientific, Orbital shaking incubator Model-S302R ) PCR ( Perkin Elmer, GeneAmp PCR System 9700 )

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紫外光/可見光光譜儀 ( Beckmann, DU 7500 Spectrophotometer ) 高速離心機 ( Beckmann, Allegra 21 Series )

電泳槽 ( GE Healthcare, Hoefer® HE 33 Mini Horizontal Submarine Unit ) DNA 定序儀 ( PerkinElmer, ABI Prism 377 DNA Sequencer )

脈衝控制器 ( BioBad , Pulse Controller )

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