生物工程学报

作者：谢莹影，葛家振，王文浩，刘新苗，李仁阁，郭双双，王梓晴，宋国栋，宋银娟，孙坚，郑福英，储岳峰

单位：1中国农业科学院兰州兽医研究所 兰州大学 动物医学与生物安全学院 动物疫病防控全国重点实验室，甘肃 兰州 730000;2华南农业大学 兽医学院，广东 广州 510642;3甘肃农业大学 动物医学院，甘肃 兰州 730000;4石河子大学 动物科技学院，新疆 石河子 832003;5新疆农业大学 动物医学学院，新疆 乌鲁木齐 830052

关键词：牛IFN-γ;质粒优化;大肠杆菌;无细胞表达系统;生物活性

基金：甘肃省联合科研基金重大项目(25JRRA1085)

本研究旨在优化pET-23b质粒结构以增加无细胞系统表达牛干扰素-γ (interferon-gamma, IFN-γ)的产量。首先利用生物信息学的方法对牛IFN-γ基因进行稳定性突变，对携带优化后的牛IFN-γ基因的原始质粒origin-pET-23b-IFN-γ通过重叠PCR删除质粒中的rop片段、bom片段和f1 ori片段，构建了高拷贝数m-pET-23b-IFN-γ质粒。用m-pET-23b-IFN-γ质粒进行大肠杆菌无细胞体系表达。经Western blotting分析，表达的牛IFN-γ蛋白具有良好的反应性，并且表达量高于未改造的pET-23b无细胞表达系统。将无细胞表达体系反应的产物离心后取上清，使用His标签蛋白纯化琼脂糖磁珠试剂盒对上清中的His标签蛋白进行纯化，对纯化后的重组牛IFN-γ (rIFN-γ)进行细胞安全性评估、抗牛分枝杆菌的生物活性测定及细胞干扰素刺激基因(interferon-stimulated genes, ISGs)转录水平的定量实时聚合酶链式反应(quantitative real-time PCR, qPCR)测定。结果表明牛IFN-γ在浓度低于100 μg/mL时对细胞几乎无毒性，并且具有抗牛分枝杆菌的活性，ISGs转录水平均升高，说明重组牛IFN-γ具有良好的生物学活性。本研究成功建立了高效无细胞牛IFN-γ表达系统，为牛结核病的诊断与治疗提供了高效、安全的牛IFN-γ生产途径，展现出了广阔的应用前景。

来源：2026年第4期

《生物工程学报》期刊编辑部

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