BactoBac表达系统精简资料.docx

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BactoBac表达系统精简资料

Bac-to-Bac表达系统

I.pFastBac-X重组质粒的构建

利用分子生物学技术构建所需的pFastBac重组质粒,以DH5α为宿主,进行扩增.（以下以pFastBac-X为例进行说明.

II.pFastBac-x重组质粒的转座步骤：

1.  制备LB琼脂平板。

LB培养液（含Agar）：

胰蛋白冻10g/l，Nacl10g/l，酵母提取物5g/l，Agar15g/l

高压灭菌后，培养基温度下降至60℃左右迅速加入下列成分：

卡那霉素50ug/ml

庆大霉素7ug/ml

四环素10ug/ml

Bluo-gal100ug/ml

IPTG40ug/ml

各成分混匀后，乘热在每块平板中加入约20ml培养基，待凝固后放置37℃烘箱干燥产生的水汽。

2.  取出DH10BacTM感受态细胞冰上融解。

3.  用移液枪吸取100ulDH10BacTM感受态细胞于1.5mlEP管。

4.  轻轻加入1ng（约5ul）重组质粒X于感受态细胞中，轻轻敲打管壁使之混匀。

5.  冰上放置30min。

6.  42℃循环水浴静止45秒。

7.  快速放置冰上2min。

8.  在上述管中加入900ulS.O.C.培养基。

9.  将EP管置于37℃摇床（225rpm）4h。

10.  用S.O.C.稀释上述细胞至10－1、10－2、10－3。

11.  在每块LB培养基中加入上述稀释液100ul，涂布均匀。

12.  37℃培养24－48h。

（单克隆很小，24h前很难分辨是否为蓝色克隆）

注：

1）1、3、4、8、10、11在超净台内进行。

2）用X－gal代替Bluo-gal会降低颜色浓度。

真正的白色克隆在菌落长得较大时还是呈白色，建议在黑色背景下进行挑选。

III.重组BacmidDNA的分离提取

（在提取前，可以在含Bluo-gal的LB琼脂平板上划板进一步确认）

溶液配置：

溶液Ⅰ：

Tris-Hcl（15Mm）0.119g

EDTA（10Mm）0.187g

Rnase（100ug/ml）0.5ml（贮备液10mg/ml）

用纯水溶解并定容至50ml（调pH8.0）

溶液Ⅱ：

NaOH0.2N

SDS1%

溶液Ⅲ：

醋酸钾（3M）14.7g溶解定容至50ml，pH5.5

TE溶液：

1.  挑取白色克隆于2mlLB培养基（含50ug/ml卡那霉素、7ug/ml庆大霉素、10ug/ml四环素），37℃摇床250－300rpm培养24h以上。

2.  取1.5ml培养物于1.5mlEP管中，14000×g离心1min

3.  倒去上清夜，倒立于吸水纸上。

然后加入0.3ml的溶液Ⅰ用枪头轻轻吹打重悬细胞。

4.加入0.3ml溶液Ⅱ，轻轻混匀，室温放置5min（溶液变清）

缓缓加入0.3ml溶液Ⅲ，轻轻混匀，形成蛋白及DNA沉淀，冰上放置5－10min。

5.14000g室温离心10min，期间另取一2ml离心管，加入800ul异丙醇。

6.轻轻把上清液转入含异丙醇的离心管，避免把白色沉淀带入。

轻轻倒转离心管数次。

冰上放置5min（该过程可放在－20℃过夜）。

7.室温离心15min

8.去上清，倒置离心管于吸水纸上，然后加入70％乙醇洗涤沉淀数次，14000g

室温离心5min

9.尽可能弃去上清，小心操作，勿使沉淀弃去。

10.使沉淀在空气中自然挥干，5－10min。

加40ulTE溶液，轻敲管底，使溶液位于管底部。

只要沉淀没有过分挥干，DNA在10min内就可以用了。

注：

1）重组Bacmid－X大于100kb，故在操作过程中应避免机械力剪切，破坏重组粘粒的完整性。

2）将提取的Bacmid－X溶液分装，避免冻融次数过多而降低转染效率。

IV.重组Bacmid－X转染sf9细胞的操作步骤

1.  在六孔板中接种9×105个细胞/2ml/孔。

其中培养基Grace’smedium中含有青霉素50U/ml，链霉素50ug/ml，10％FBS。

2.  27℃培养1h，使细胞贴壁。

3.  在这期间制备Bacmid－X与CellfectinReagent复合物

a.  用100ul不完全Grace’smedium（不含双抗、FBS）稀释1ugBacmid－X（约5ul）

b.  在使用前将CellfectinReagent倒置5－10次，使其充分混匀，取6ulCellfectinReagent用100ul不完全Grace’smedium（不含双抗、FBS）稀释。

c.  将上述两种稀释液合并（总体积约210ul），轻轻混匀，室温孵育15－45min。

4.  在制备Bacmid－X与CellfectinReagent复合物期间，将六孔板中的培养基吸掉，用2ml不完全Grace’smedium（不含双抗、FBS）洗涤一次，去掉培养基。

5.  在含有210ul的复合物的管内加入800ul的不完全Grace’smedium（不含双抗、FBS），轻轻混匀，加到每个孔中。

6.  将六孔板内的细胞孵育5h，27℃

7.  去掉复合物混合液，然后在每个孔中加2ml完全培养基（Grace’smedium含双抗、10％FBS）

8.  在37℃湿度培养箱中孵育72h或者直到细胞出现病毒感染迹象。

注：

若细胞生长状态不好会影响转染效率，建议在感染前一天将细胞接种于六孔板。

V.P1病毒原种的（P1）分离与贮存

1.当细胞出现感染迹象时，将上层培养基（约2ml）转移到无菌带盖的EP管中，500g离心5min以去除细胞及大的碎片。

可用蛋白结合率低的0.2um的滤膜过滤，滴度损失小于10%。

2.将含病毒的上清液转移到另一个无菌带盖的EP管中（一般，P1的滴度在106左右）。

将得到的病毒液体避光置于4℃冰箱（短期）。

若长期保存，进行1ml分装,避光储存于-70℃。

冻融后,在使用前进行滴度检测.

注：

若要低温冻存，建议病毒滴度高一点（108－109），因冻存时间长了，病毒的滴度将会下降。

3.在进行病毒扩增和蛋白表达之前，需进行病毒滴度计算。

VI.病毒滴度测定：

设备：

超净台

40℃和70℃水浴

27℃湿度孵箱

倒置显微镜

材料：

30ml5×105cells/ml的对数生长期的活力sf9细胞

6孔板（一次2只）（重复利用六孔板,需用EDTA溶液浸泡,再用酸泡）

1瓶4%的agarosegel

Grace’smedium.（2×）（用Grace’smedium培养基配制）

1瓶过滤灭菌细胞培养级的水

100ml的灭菌空瓶（一次一个）

0.5ml澄清，不含细胞经过滤（用0.2Grace’smedium（2×）,低蛋白结合滤膜）的病毒上清液。

100ml的不含FBS和双抗的Grace’smedium（1×）

20ml的灭活小牛血清

1.  在无菌操作下，每孔加入2ml的悬浮细胞。

2.  室温1h，使细胞贴壁.

3.  微波将胶融化,放置70℃水浴防凝结，将空瓶和Grace’smedium.（2×）置42℃水浴。

（42℃为最适温度）

4.  室温1h后，在显微镜下观察细胞贴壁，并达到50%的融合。

5.  在0.5ml的病毒上清中加入4.5ml的不含FBS和不含双抗的Grace’smedium（1×）进行稀释，依次，对病毒上清进行10-1至10-8的稀释。

（可采用5-ml的管子）

6.  将6孔板和稀释的病毒溶液放置超净台，在两个六孔板上做上相同记号，“10-3，10-4，10-5，10-6，10-7，10-8”

7.  将每个孔中的上清移走，用PBS（1x）轻轻洗涤,在每个孔中加入1ml相应浓度的病毒溶液，室温孵育1h。

8.制备覆盖液（以下为一块六孔板的量,通常一次一块板）

准备50℃的水浴（虽然42℃为最适水浴,但由于冬天温度较低,胶很快凝结,所以采用稍高一些的温度比较好）.当agarose液化后，将它从水浴中移至超净台，14mlGrace’smedium（2×）+46.6μl的庆大霉素（15mg/ml）+7ml的4%的agarose胶+4ml灭菌水+3mlFBS，轻轻地混匀，然后将瓶再放置50℃水浴，直至使用。

6孔板在室温孵育1h后，将6孔板与稀释的胶放置在超净台。

9.  按病毒浓度从低到高移走病毒接种体，放置2ml的稀释凝胶，操作需迅速，以防止细胞单层干燥,并防止气泡的产生。

10.  10至20min，待胶变硬之后。

用保鲜膜包好.

11.  放入27℃湿度孵箱孵育4至10天。

12.  在每个空中加入1mg/ml的台盼蓝染色1ml,如果噬斑明显的话,1小时就能看出.噬斑需出现线性变化,才能正确估计病毒的滴度.

13.  孵育至连续两天菌斑数不再产生变化。

14.  计算滴度，孔中理想菌斑数为3至20个。

计算公式：

puf/ml（原代病毒）=1/稀释倍数×噬斑数×1/（病毒量ml/孔）

VII病毒的扩增:

1.  原代病毒滴度（P1）较低,介于1×106-1×107,扩增后滴度为1×107-1×108.

2.  采用6孔板,2×106细胞/孔,细胞活力>97%

3.  在每个孔中加入适量的病毒.

扩增病毒时可用下列公式进行计算：

MOI：

Multiplicityofinfection在0.01至0.1之间

接种量（ml）：

desiredMOI（phf/ml）×（totalnumberofcells）

tlterofviralinoculum（puf/ml）

感染细胞48h收集的病毒扩增的将近100倍，超过48h收集的病毒质量较低。

每种病毒的收集时间都有一定的差别,如在72h收集,但是随着细胞的裂解,病毒的增殖活力会受损

4收集病毒上清,500g离心5min.转移上清至灭菌管,得到P2病毒.保存如上所述.

5．滴度实验检测P2的滴度.

6．述方法进行病毒P3的扩增.

7．如病毒在-70℃储存过,在一定时间后,滴度会降低,在用于蛋白扩增前,需先进行病毒扩增.

VIII.用重组的杆状病毒感染sf9昆虫细胞进行蛋白表达分析。

感染细胞的条件要进行优化：

1.  MOI的优化

在同的MOI值条件下感染细胞，进行蛋白表达分析。

2.  时间优化

在一定的MOI值条件下感染细胞，在不同时间段后对蛋白表达进行分析。

异源蛋白的产生需要考虑的方面

1．  成功的用重组病毒感染昆虫细胞所收培养基营养成分和外界环境影响不是很大，一般用恒定的MOI值感染处于对数生长期的细胞。

2．  不同的细胞系之间需要优化MOI值，应该考察各个细胞系感染的不同感染动力学，然后决定病毒和蛋白产物生成的优化参数。

3．  当需要收集不闭塞的病毒时，建议细胞密度为1×106至2×106。

MOI值为0.01至0.1，对于重组蛋白的生成，建议MOI值为0.5至10。

4．  BEVS重组基因生成物可为分泌型，也可能不是分泌型的。

分泌型的蛋白最大表达量一般在感染30至72小时后，而非分泌型的蛋白最大表达量一般在感染48至96后。

对每个感染系统的蛋白动力学参数应该进行考察，因为表达的蛋白可能被细胞中蛋白降解酶降解。

IX.Sf9细胞培养

单层培养

细胞培养瓶“T-flask,25-and75-cm2”

单层培养细胞能在2至4天达到汇合，大多以建立的昆虫细胞系不具备锚地依赖性，介于贴壁和悬浮之间活力不改变.本实验室采用Grace’smedium（1×）+10%FBS+1%双抗（100x）

1.  吸取单细胞层上的培养液和悬浮的细胞，弃掉。

2.  在每个25-cm2flask中加4ml的室温全培养基。

3.  用吸管重悬细胞。

酶消化法不被建议采用。

在倒置显微镜下观察细胞，确定细胞全部离壁。

4.  进行细胞活力计数（用trypan染色法）

5.  稀释细胞密度至2×105于每个培养瓶中

6.  在27.5℃—28.5℃条件下培养，盖子稍松以保证氧气的交换。

7.  培养后4天，吸取上清，按上述步骤重复传代

8.  对于有些长的慢的细胞，去上清，在单层细胞的另一边轻轻加入新鲜的培养液。

9.  在细胞汇合度达到80-100%时进行传代。

（大约在2—4天后进行第二次传代）

细胞冻存

1．  悬浮培养细胞至对数生长期，活力超过90%。

2．  计数，使得储存浓度为1×107/ml至2×107/ml。

3．  准备所需量的储存培养液，对于含有小牛血清的培养液，加DMSO至7.5%和FBS至10%，预冷培养液保存于4℃。

4．  离心悬浮细胞或单层细胞100×g，5min，用预冷的冻存液悬浮至所需密度。

5．  混匀，分装至冻存管。

6．  将冻存管放入填有脱脂棉的泡沫盒,-70℃放置1天。

7．  移入液氮罐中保存.

细胞复苏

1．  取出冻存管快速放置于36.5℃至37.5℃融化。

2．  用70%的乙醇擦拭冻存管口。

3．  把冻存管中所有的冻存液转移至摇瓶中，稀释活力细胞浓度至3×105/ml至5×105/ml。

4．  在常规培养之前，最初两次传代的细胞浓度维持在0.3×106/ml至1×106/ml之间。

昆虫细胞的低MOI杆病毒感染

昆虫细胞的低MOI杆病毒感染

感染悬浮细胞是使杆病毒系统生产蛋白的普遍方法。

悬浮培养的细胞很容易从10ml扩大到100L。

一般来说，悬浮的细胞在无血清的培养液中培养。

这种培养液许多公司有售，比如LifeTechnologies、Hyclone、Biowhitaker、JRHBiosciences、ExpressionSystems等，用起来都不错，尽管由于细胞株和目的蛋白的不同，效果有所差异。

最好是将目的蛋白和细胞株用不同的培养液做一个表达试验，选出表达效果最好的一种培养液。

在进行这个表达试验之前要先使你的细胞株分别适应不同的培养液，否则试验结果不具有代表性。

注意：

为了优化表达，你必须了解你的细胞的生长参数；为了方便新手，我将列出一些生长参数通常的值。

我最喜欢的Sf9细胞株可以最低以2×105细胞/ml的浓度分装，并且恢复几乎没有滞后期。

在对数期，20个小时细胞数目就可以翻倍，浓度最高可以达到5×106细胞/ml。

下面的实验步骤将以上面列出的生长参数为前提。

如果你的细胞株生长参数有所不同，你需要对实验步骤做出合适的调整。

低MOI感染简介

低MOI（MultiplicityOfInfection，等于用于感染的病毒数目与细胞数目的比值）感染是扩增病毒的最好方法。

这有两个原因。

一方面，低MOI感染是最快也是最简单的扩增病毒数量的方法；另外，低MOI感染是保存病毒基因的完整性、防止DIP（DefectiveInterferingParticles，即只包装入部分基因组的病毒颗粒）生成的最好方法。

还可以用低MOI感染的方法生产蛋白，但是难以控制，并且不适于提高蛋白产量。

然而病毒需要量少的确是该法的一个优点，对于大规模的生产这个优点极为有利，只要它们可以可靠的复制，这因不同的重组病毒而异。

对于小规模的蛋白生产，我更喜欢用高MOI感染。

一般而言，低MOI感染的方法就是先用病毒感染少量细胞，这些被感染的细胞复制出足够的病毒，去感染培养物中剩余的尚未被感染的细胞，而这第二批被感染的细胞就是病毒或者蛋白的主要生产者。

重要的是培养液的量要满足细胞生长的需要，否则将没有足够的营养使细胞生产病毒或者蛋白。

另一方面，病毒也不可以太多，以免在细胞增殖到合适密度并用掉所有营养资源之前就被杀死。

最理想的是，先确定在没有病毒感染时，细胞保持正常状态所能达到的最大密度，那么如果病毒的量能够使细胞在达到该密度的1/3~2/3时停止扩增是最理想的。

我通常是使用该密度的1/2。

采用这个方法需要使用足够的病毒感染细胞，在24~48小时内使细胞停止增长、所有的细胞都被感染。

因此，以生长停止作为完全感染的标志，培养物在达到完全感染后可以继续生长大约48小时。

如果以生产蛋白为目的，这个过程可能需要更长。

步骤：

将细胞以2~4×105细胞/ml的密度分装到摇瓶中，达到摇瓶体积的20~40%。

在27±2℃培养，转速为100~130rpm。

第0天

培养细胞至密度达到4~8×105细胞/ml，即已经进入对数期生长，但是仍处于低浓度。

然后加入少量病毒，病毒量依赖于滴度，但是最好使MOI值介于0.1~0.5。

比如，如果你的细胞浓度为6×105细胞/ml，而病毒滴度为3×107pfu/ml，那么要使MOI介于0.1~0.5，所加的病毒的体积应该是细胞体积的0.2~1%。

将摇瓶放回27℃摇床，培养24小时。

感染后第1天

计数细胞，估计细胞大小。

如果病毒的实际滴度比估计的高，即MOI值高于0.5，你将看到明显的细胞停止生长和肿胀的迹象；反之，如果MOI值接近0.3或者更低，你将看到细胞几乎没有受到病毒影响，它们的数目扩增到接近1.2×106细胞/ml，并且看起来健康。

这个时候，被感染的细胞应该正在释放病毒至培养液中，去感染其它细胞。

感染后第2天

再次计数细胞并且估计细胞的大小。

此时大多数细胞应该已经被感染。

细胞的数目应该远远低于2.4×106细胞/ml（这是在没有病毒感染的情况下细胞正常生长应该达到的密度），并且明显膨胀。

如果细胞的数目在感染后第0天和第1天之间没有增长，可能是所有的细胞都被同时感染所致，在感染后第二天就可以收获了。

如果不是这种情况，将摇瓶放回27℃摇床，培养24小时。

感染后第3天

再次计数细胞，估计细胞大小。

如果实验进展与预料一致，此时的细胞数目与第2天比应该没有增长。

如果细胞数目在感染后第1天和第2天之间就已经停止增长，这说明所有的细胞在感染后第1天就已经被全部感染，此时可以收获细胞，因为感染时间已经达到48小时，这是一般的情况。

如果细胞数目在感染后第1天和第2天之间仍然有一定增长，并且此时尚未达到平台期，将摇瓶放回27℃摇床，培养24小时。

感染后第4天

再次计数细胞，估计细胞大小。

此时最好所有的细胞都被彻底感染、膨胀、生长停止，否则说明用于感染的病毒的量不够，不能在细胞生长达到平台期前使其停止。

此时应该收获培养物，离心分离细胞，将培养液避光保存于4℃，或者冻存于-70℃。

通常最好将细胞沉淀冻存。

我喜欢的方法是将细胞重悬于小量（比如1/4体积）的PBS或者TBS（含有浓度为通常5倍的蛋白酶抑制剂）中，充分重悬后直接用微量移液器加入充满液氮的干净Dewar瓶中。

滴下的重悬物遇到液氮迅速冻结形成小球，这些小球可以被分装到50ml圆锥管中，冻存于Revco冰箱中。

当需要从细胞中纯化蛋白时，只需将这些小球逐个加入到3~5倍体积室温下不断搅拌的裂解缓冲液中，它们将很快融化，使缓冲液降至接近0℃。

这些小球还可以用镊子方便的转移到eppendorf管中作小量实验。

低熔点琼脂糖有以下4种：

◆SeaPlaque琼脂糖属分子生物学级别,是一种低熔点琼脂糖，所制凝胶具有更高的筛过特性，更透明。

是理想的DNA和RNA电泳产品，也适合组织培养细胞的克隆和病毒空斑分析。

    为保证在凝胶中进行的DNA酶反应不受影响，特推荐使用SeaPlaqueGTG琼脂糖，这种琼脂糖已被证明其对一些常规性的用于胶内操作（如限制型消化，克隆）的酶显示出最小的抑制作用。

⊙分析说明：

熔化温度（1.5%）：

≦65℃胶凝温度（1.5%）：

26℃-30℃

湿度：

≦10%硫酸盐：

≦0.10%

EEO（-Mr）：

≦0.10凝胶强度（1%）：

≥200g/cm2

DNase和RNase活性未检测到

⊙应用：

DNA和RNA电泳、病毒空斑检测、细胞培养

⊙订购信息目录号品名规格

50101SeaPlaqueAgarose25克

50100SeaPlaqueAgarose125克

◆SeaPlaqueGTG琼脂糖属遗传学技术级别，用于分离大于1000bp的DNA和PCR产物片段。

这种低熔点琼脂糖最适于直接对重熔琼脂糖中的核酸进行酶学操作，而无需额外的DNA纯化步骤；也适合在重熔琼脂糖凝胶中进行PCR及测序反应。

⊙分析说明：

熔化温度（1.5%）：

≦65℃胶凝温度（1.5%）：

18℃-26℃

湿度：

≦10%硫酸盐：

≦0.10%

EEO（-mr）：

≦0.1凝胶强度（1%）：

≥200g/cm2

⊙应用：

大片段DNA的分析和回收、凝胶内PCR反应（In-gelPCR）、

凝胶内（In-gel）连接和转化实验、DNA和RNA的消化。

⊙性能和质量检测

重熔凝胶中的酶活性：

T4DNA连接酶活性检测及转化测试。

HindⅢ和EcoRⅠ限制性消化检测。

分辨率：

能有效分辨≥1000bp的DNA片段。

凝胶背景：

经溴化乙锭染色后仅显示出低的荧光背景。

DNase和RNase活性：

未检测到。

DNA结合：

未检测到。

⊙订购信息目录号品名规格

50111SeaPlaqueGTGAgarose25克

50110SeaPlaqueGTGAgarose125克

◆SeaPrep琼脂糖是一种独特的“软琼脂糖”，具有超低的胶凝及熔化温度。

用于杂交瘤克隆及制造软的，高纯度凝胶。

它以一种严格的具有代表性的模式扩增cDNA文库，减少在扩增的过程中由于不同复制率所引起的低丰度克隆丢失的可能性。

⊙分析说明：

胶凝温度（0.8%）：

8℃-17℃溶化温度（1.0%）：

≤50℃

湿度：

≤10%硫酸盐：

≤0.10%

EEO（-Mr）：

≤0.05凝胶强度（2%）：

≥75g/cm2

⊙应用：

细胞培养、杂交瘤克隆、封装/包埋细胞。

⊙订购信息目录号品名规格说明

50302SeaPrepAgarose25克UltrasoftAgarose

◆NuSieveGTG琼脂糖属遗传学技术级别，低熔点，能有效的分辨10bp-1000bp的DNA片段,PCR和RT-PCR产物；使用该琼脂糖制备凝胶不仅易于操作并且可保证不同批次产品间一致的电泳迁移速度，可直接在重熔NuSieveGTG琼脂糖中进行克隆操作，无需DNA的抽提步骤。

这种琼脂糖也适用于各种需在重熔琼脂糖凝胶中进行的反应。

该产品经检测并证实能够支持在重熔琼脂糖凝胶中直接进行DNA连接和转化。

⊙分析说明：

熔化温度（4%）：

≦65℃胶凝温度（4%）：

≦35℃

湿度：

≦10%硫酸盐：

≦0.15%

EEO（-mr）：

≦0.15凝胶强度（4%）：

≥500g/cm2

⊙应用：

小片段DNA的分析和回收、凝胶内PCR反应（In-gelPCR）。

凝胶内（In-gel）连接和转化实验。

⊙性能和质量检测

重熔凝胶中的酶活性：

T4DNA连接酶活性检测及转化测试。

分辨率：

能有效分辨≤1000bp的DNA片段。

凝胶背景：

经溴化乙锭染色后仅显示出低的荧光背景。

DNase和RNase活性：

未检测到。

DNA结合：

未检测到。

⊙订购信息目录号品名规格说明

50081NuSieveGTGAgarose25克LowMeltingAgaroseForSeparatingDNA

50080NuSieveGTGAgarose125克LowMeltingAgaroseForSeparatingDNA

50084NuSieveG