弗氏链霉菌丝氨酸蛋白酶基因的克隆及表达

从一株具有极强的降解羽毛能力的弗氏链霉菌菌株（Streptomyces fradiae var.k11）中纯化得到了一种丝氨酸蛋白酶SFP2。经蛋白测序,得到部分氨基酸序列,设计简并引物,PCR扩增得到部分基因序列,通过构建基因文库,获得了包括信号肽序列在内的完整的基因sfp2(EMBL收录号AJ784940),开放阅读框全长924bp,包括114bp的信号肽编码序列和810bp的酶原编码序列, 其中成熟蛋白编码基因长576bp,编码191个氨基酸,理论分子量为19.112kD。酶原编码基因和成熟蛋白编码基因均在大肠杆菌和枯草芽孢杆菌中得到了表达,酶原编码基因表达产物具有正常的生物学活性,证明了克隆基因的生物学功能。     

阿维链霉菌Streptomyces avermitilis碱性脂肪酶LpsA2的表达和酶学性质分析

【目的】本研究将推测的阿维链霉菌(Streptomyces avermitilis)脂肪酶基因lpsA2在大肠杆菌(Escherichia coli)中进行异源表达及系统的酶学性质分析。【方法】提取阿维链霉菌基因组,设计特异性引物,PCR扩增脂肪酶基因lpsA2,使其在大肠杆菌中异源表达,利用6个组氨酸标签纯化脂肪酶LpsA2,并进行酶学性质分析;对LpsA2进行序列比对和进化分析。【结果】氨基酸序列比对显示LpsA2具有脂肪酶典型的由Ser、His和Asp构成的活性部位,即Ser130-Asp221-His25,其中Ser位于保守的五肽结构(Gly128-His129-Ser130-Gln131-Gly132)中;分子系统学分析显示,LpsA2是脂肪酶第一家族亚家族成员(Subfamily I.7);实验测得纯化的重组脂肪酶LpsA2的最适反应pH为8.0,最适反应温度为50℃;最适底物为对硝基苯酚豆蔻酸酯;在10℃-50℃范围内该酶的激活自由能为6.3 kcal/mol;1 mmol/L Co2+、Hg2+、Zn2+可使酶活性提高至250%以上;15%的二甲基甲酰胺和二甲基亚砜使酶活分别提高至110.7%和138%;0.1%和1%的Span-20可使酶活性分别提高至352.7%和189.7%。【结论】本研究对推测的来源于S.avermitilis的脂肪酶基因lpsA2进行了异源表达和酶学功能鉴定,不仅为脂肪酶的研究积累了更多数据,也为具有优良性能的脂肪酶生物工程菌的筛选奠定了基础,更为其在食品加工、药物合成等工业生产中的应用提供了依据。     

刺糖多孢菌中铵载体蛋白基因amtS的克隆及功能研究

目的:铵离子是细胞内合成各种核酸、氨基酸和辅助因子等含氮化合物的重要原料之一。微生物细胞膜上的铵载体蛋白介导了铵离子的转运。通过异源表达刺糖多孢菌中铵载体蛋白基因,研究其对链霉菌产孢能力和次级代谢产物产量的影响。方法:从刺糖多孢菌S04-41菌株中克隆铵载体蛋白基因amt S,通过接合转移导入天蓝色链霉菌M145和变铅青链霉菌TK24中,分析比较amt S基因的异源表达对其产孢能力和次级代谢产物产量的影响。结果:天蓝色链霉菌重组菌株M145/p MF-amt S和变铅青链霉菌重组菌株TK24/p MF-amt S中放线紫红素的产量分别提高了2.85倍和30.02倍。结论:刺糖多孢菌中的铵载体蛋白能够提高链霉菌中次生代谢产物的产量,为进一步研究该基因的功能与对刺糖多孢菌中多杀菌素合成的作用奠定了重要基础。     

不吸水链霉菌ZB01 cyp107z基因的克隆及原核表达纯化

【目的】克隆不吸水链霉菌ZB01中的cyp107z基因,在E.coli中异源表达纯化,测定重组酶蛋白的酶动力学参数,为该基因的进一步研究奠定基础。【方法】根据cyp基因保守区序列设计引物,扩增不吸水链霉菌ZB01基因组中cyp107z基因的部分序列,通过染色体步移技术获取全长基因。利用pET28a表达载体构建该基因原核表达载体并于E.coli中诱导表达,以Ni-NTA亲和层析纯化表达出的重组蛋白。以阿维菌素为底物,构建重组蛋白体外催化体系,通过测定体系中NADPH的消耗,计算重组蛋白催化阿维菌素反应的酶动力学参数。【结果】从不吸水链霉菌ZB01基因组扩增出一条cyp107z基因同源基因,全长1290 bp,编码429个氨基酸残基,命名为cyp107z13,在E.coli中诱导表达了该重组酶蛋白,纯化后的重组酶蛋白催化阿维菌素的Km值为1.4μmol/L,Vmax为0.041μmol/min.mg,kcat为0.033 s-1。【结论】从不吸水链霉菌ZB01中克隆到cyp107z13基因,异源表达的CYP107Z13重组蛋白能够催化以阿维菌素为底物的氧化反应。     

鲑鱼降钙素在链霉菌中的分泌表达

利用聚合酶链式反应(PCR)技术分别扩增鲑鱼降钙素的编码序列(sCT-Gly)和抗生链霉菌melCl的信号肽编码序列及其上游的调控序列,将鲑鱼降钙素编码序列融合在melCl信号肽编码序列后,定向克隆到链霉菌质粒载体pIJ680中的新霉素磷酸转移酶基因的启动子(Paph)下游,得到的表达质粒pMS680转化变铅青链霉菌(Streptomyces lividans TK54)进行分泌表达。酶联免疫测定法(EIA)显示重组菌株在YEME培养基中的分泌表达水平于96h达到最高,表达量大于100μ/L培养液。实验表明表达产物能降低大鼠血清钙的浓度。高压液相色谱(HPLC)结果表明,表达产物中主峰的保留时间与鲑鱼降钙素标准品的保留时间基本一致。以上结果提示,鲑鱼降钙素在链霉菌中获得了成功的分泌表达。     

芽孢杆菌N1碱性蛋白酶的克隆表达及酶学性质

【背景】蛋白酶广泛应用于制革行业中,酶法脱毛对环境污染较小,但蛋白酶对化学试剂的不稳定性及胶原降解活性限制了其工业应用。【目的】克隆芽孢杆菌(Bacillussp.)N1基因组的碱性蛋白酶基因,实现其在大肠杆菌中的异源表达,并对重组酶酶学性质及脱毛作用进行研究。【方法】利用基因组文库法克隆获得蛋白酶基因aprG,构建重组大肠杆菌(Escherichiacoli)BL21(DE3)pLysS/pET-28a-aprG。异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达该重组酶,以福林酚显色法对其酶学性质进行研究,并将AprG作用于羊皮、兔皮和羽毛。【结果】克隆得到蛋白酶基因aprG,并实现其在大肠杆菌中的表达。重组酶AprG最适反应温度为50°C,最适反应pH为10.0。各种金属离子对AprG活性影响较小,且AprG对表面活性剂和氧化剂、还原剂的耐受性较强。底物特异性分析表明,该酶胶原活性较低。AprG对羊皮和兔皮作用显著,且降解羽毛效果明显。【结论】蛋白酶AprG在制革行业中具有良好的应用前景。     

大鼠α-酰胺酶在变铅青链霉菌中的克隆及表达研究

α－酰胺酶（α－ａｍｉｄａｓｅ,α－ＡＥ）催化神经和内分泌系统中活性多肽的Ｃ－端酰胺化,多多肽的生物活性至关重要。以大鼠心房组织的总ＲＮＡ为模板,采用ＲＴ－ＰＣＲ技术扩增获得编码α－酰胺酶的ｃＤＮＡ,并进行了克隆和测序。为了使α－酰胺酶能在链霉菌中分泌表达,将其ｃＤＮＡ与链霉菌酷氮酶酶（ｍｅｌＣ１）信号的编码序列融合得到融合ｍｅｌ／ＡＥ,将ｍｅｌ／ＡＥ插入链霉菌质粒ｐＩＪ６８０,获得重组质粒ｐＩＪ     

灰色链霉菌胰蛋白酶在变铅青链霉菌中的异源表达及酶学性质分析

胰蛋白酶作为一种重要的丝氨酸蛋白酶被广泛应用于食品、医药和皮革等工业领域.本文成功实现了灰色链霉菌来源的胰蛋白编码基因在变铅青链霉菌中的高效活性表达,并对其酶学性质进行分析比较.以灰色链霉菌ATCC10137基因组为模板,获得胰蛋白酶编码基因sprT并克隆至表达质粒pIJ86,成功构建了重组链霉菌工程菌TK24/pIJ86-sprT.以R2YE和SELF为发酵培养基,最高酶活分别达9.21 U/mL和8.61 U/mL.酶学性质分析表明,和牛胰蛋白酶(BT)相比,重组链霉菌胰蛋白酶(rSGT)的耐酸能力强,具有较广的pH;且rSGT对酰胺键具有更高的特异性;此外,Zn2+和有机溶剂分别对rSGT的酯酶活力和酰胺酶活力具有促进作用;本研究结果为rSGT的性质改造以及工业应用提供了依据.     

黑曲霉外源表达系统对Dactylellina cionopaga基因PrD Ⅰ的表达

目的:Dactylellina cionopaga是产生黏性分枝的捕食线虫真菌,进行其基因外源表达是鉴定该菌侵染相关因子的途径之一。方法:该文构建了含有组氨酸标签的黑曲霉表达载体pGT21M-HIS,对D.cionopaga中与侵染机制相关的丝氨酸蛋白酶基因PrD Ⅰ进行了外源表达。结果:RT-PCR鉴定结果显示,PrDⅠ在黑曲霉201中获得了转录。SDS-PAGE和酶活分析结果表明,经亲和层析纯化的重组蛋白分子量约为45kDa,在pH 5.0的条件下具有蛋白水解活性。纯酶液的蛋白浓度为30μg/ml。结论:构建的带有组氨酸标签的表达载体pGT21M-HIS能够用于基因在黑曲霉表达系统中的外源表达,并为目的蛋白的纯化和鉴定提供了极大便利。黑曲霉外源表达系统在表达丝状真菌基因方面相对其他表达系统具有优势。     

重组人SHH蛋白N端在HEK293T细胞中的分泌表达与鉴定

目的:获得有活性的Sonic Hedgehog(SHH)蛋白N端结构域蛋白纯品,该结构域是SHH蛋白与受体结合结构域,可用作抗原,用于研制抗SHH的中和抗体。方法:应用PCR技术从商业化人Shh基因中分别扩增该基因5'端591和600 bp的片段,并插入真核表达载体pL293,分别在HEK293T细胞中进行瞬时分泌表达,通过His标签纯化后获得SHH-591和SHH-600蛋白纯品,SDS-PAGE和Western印迹对表达产物进行分析,并通过ELISA进行结合活性鉴定。结果:构建了重组表达载体pL293-Shh-N591和pL293-Shh-N600,酶切鉴定和测序证实含有目的基因片段,真核瞬时表达产物均在相对分子质量约20×103处可见与预期相符的条带,该条带可被His标签抗体所识别;纯化获得了SHH-591-His和SHH-600-His蛋白纯品;ELISA结合实验结果显示SHH-591-His和SHH-600-His均能与抗His标签抗体结合,而SHH-591-His与SHH中和抗体的结合能力更强。结论:获得了真核表达的SHH-N蛋白SHH-591-His,可用于下一步中和抗体药物的筛选和后续研究。     

灰黄链霉菌的一个新亚种

在研究敦煌壁画微生物生态学的过程中,从257窟分离到一株链霉菌,编号为25706.该菌株在合成琼脂上气丝为黄白色,孢子丝柔曲或松螺旋,所产生的抗生素对革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌均有较强的抑制作用.经鉴定,该菌株为灰黄链霉菌的一个新亚种,命名为灰黄链霉菌敦煌亚种.     

Interactions and biocontrol of pathogenic Streptomyces strains co-occurring in potato scab lesions

Aims:  To test interactions between pathogenic strains of Streptomyces turgidiscabies , S. scabies and S. aureofaciens . To study biological control of S. turgidiscabies and S. scabies using the nonpathogenic Streptomyces strain (346) isolated from a scab lesion and a commercially available biocontrol agent ( S. griseoviridis strain K61; 'Mycostop').
Methods and Results:  Pathogenic strains of S. turgidiscabies and S. aureofaciens inhibited growth of S. scabies in vitro , whereas strain 346 and S. griseoviridis inhibited the pathogenic strains and were subsequently tested for control of scab in the greenhouse and field. Strains 346 and K61 suppressed development of common scab disease caused by S. turgidiscabies in the greenhouse. Strain 346 reduced incidence of S. turgidiscabies in scab lesions on potato tubers in the field.
Conclusions:  Streptomyces turgidiscabies shows antagonism against S. scabies that occurs in the same scab lesions and shares the ecological niche in the field. Biocontrol of S. turgidiscabies is possible with nonpathogenic Streptomyces strains but interactions may be complicated.
Significance and Impact of the Study:  Streptomyces turgidiscabies may have potential to displace S. scabies under the Scandinavian potato growing conditions. Biological control of the severe potato scab pathogen, S. turgidiscabies , is demonstrated for the first time. The results can be applied to enhance control of common scab.     

添加CTAB促进吸水链霉菌产谷氨酰胺转胺酶

研究了添加十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)合成谷氨酰胺转胺酶的影响。结果表明,添加CTAB可以提高发酵过程中谷氨酰胺转胺酶的酶活,摇瓶培养中,CTAB的最佳添加时间和添加量分别为32h和1%,发酵终了时,谷氨酰胺转胺酶酶活最高达5.04u/mL,比对照提高了21.8%。初步研究表明,CTAB的主要作用是促使谷氨酰胺转胺酶的酶原转化为成熟酶,因此,在发酵过程中添加适当浓度的CTAB,可使酶原快速、完全地转化为成熟的MTG,解除酶原的产物抑制作用,促进了细胞产酶。     

添加胰蛋白酶促进Streptomyces hygroscopicus CCTCC M203062产谷氨酰胺转胺酶

研究了添加胰蛋白酶对Streptomyces hygroscopicus CCTCC M203062合成谷氨酰胺转胺酶的影响。结果表明,添加胰蛋白酶可以提高发酵过程中谷氨酰胺转胺酶的酶活。摇瓶培养中,在发酵起始时添加200U/ml的胰蛋白酶,谷氨酰胺转胺酶的酶活最高达到了6.61U/ml,比对照提高了27.1%。初步研究表明,添加胰蛋白酶可以直接切割发酵过程中产生的酶原,使其被快速地转化为成熟酶,因此推测胰蛋白酶提高谷氨酰胺转胺酶酶活的原因是解除了酶原的产物抑制作用,产生更多的酶原,从而促进了产酶。     

链霉菌ACCC40021的多基因系统进化分析

链霉菌ACCC40021是尹莘耘1953年分离筛选,用于农业生产的抗生菌肥。该菌株1979年经鉴定为泾阳链霉菌(Streptomyces jingyangensis),但该菌株名称一直没有在国际上得到有效发表。为了在分子水平上明确该菌株的分类地位,对ACCC40021的菌株进行了16SrRNA和gyrB,recA,rpoB和trpB等基因的进化分析,将ACCC40021鉴定为黄赭色链霉菌(Streptomyces silaceus)。     

农用抗生素2—16产生菌的分类鉴定

在筛选新农抗的过程中,一株编号为２１６的链霉菌,它产生的次级代谢产物对多种植物病害的病原真菌有较强的抑制作用。经过两年的田间试验表明,对油菜菌核病防效较好,１５０倍分别为８３．６４％和８６．７７％,现正在研制之中。为此,对农抗２１６菌种进行分类鉴...     

链霉菌育种进展

链霉菌是放线菌中最重要的一属,它产生绝大部分抗生素和其它众多活性物质。随着分子生物学的发展,链霉菌育种技术也日益多样。本文从基因突变与育种,遗传重组与育种、基因表达调控与代谢调节育种、基因工程与定向育种等四个方面综述链霉菌育种的进展。     

Characterization,cloning, sequencing,and expression of an aminopeptidase N from <Emphasis Type="Italic">Streptomyces</Emphasis> sp. TH-4

The aminopeptidase N (TH-4AP) of Streptomyces sp. TH-4 was purified from a culture supernatant. The purified enzyme had a molecular mass of 95 kDa. The gene encoding TH-4AP was cloned and sequenced. The primary structure of the protein possessed the PepN-conserved motif GxMEN and the zinc-binding motif HExxHx₁₈E, and showed 88% identity with that of PepN from Streptomyces lividans strain 66. We succeeded in overproducing a His-tagged recombinant enzyme using Escherichia coli. The enzyme had a 1.5-fold higher activity in the presence of cobalt ions than in their absence. To evaluate the possible application of TH-4AP to decrease the content of bitter peptides, we investigated the ability of Streptomyces aminopeptidases to hydrolyze synthetic peptides by a coupling method using l-amino acid oxidase and peroxidase. The substrate specificity of TH-4AP toward synthetic peptides was significantly different from that toward aminoacyl-p-nitroanilide derivatives.     

转座子Tn4560在吸水链霉菌应城变种中的转座

Tn4556是在弗氏链霉菌UC8592中发现的一个类似于Tn3的转座子,在它转坐的非必需区中间插入紫霉素抗性基因vph所组成的复合体(Tn4556::vph),称为Tn4560.把Tn4560克隆到一个温敏性质粒pMT660(由PIJ702衍生而来)构建的重组质粒(pMT660::Tn4560)称为pUC1169.pUC1169不能直接转化吸水链霉菌应城变种1O-22,但可以以一定的频率转化其衍生菌株Q105(至少丧失了一个内源质粒的受体菌株.)从转化子中检测DNA,可以观察到完整的PUC1169的存在(仍为高拷贝).将携带了pUC1169的Q105菌株的孢子悬液以一定的稀释度涂布到无抗生素的平板上获得单个分散的菌株,把平板放在39℃下培养,待菌落长出丰满的孢子后,再分别影印到含有紫霉素和硫链丝菌素的培养基平板上,分离紫霉素抗性(vio~r)和硫链丝菌素敏感(thio~s)的菌落,即为pMT660“自杀”,而Tn4560在细胞中发生了转座的个体.从18个这类菌落中提取总DNA,经PvuⅡ酶解后,在琼脂糖凝胶上电泳,把电泳后的DNA转移到硝酸纤维膜上,与非放射性方法标记的pUC1169探针杂交揭示,每一个衍生菌…     

一个可介导链霉菌PKS基因 向植物转化的杂合质粒的构建

抗生素FR-008是由链霉菌FR-008所产生的一种七烯大环内酯类抗真菌抗生素。胡志浩等已克隆了长达约105kb的FR-008聚酮合酶(PKS)基因簇,对该基因簇中相邻于pabAB基因下游的3.8kbDNA进行序列分析,找到一个多功能聚酮合酶基因的起点,与数据库中蛋白质序列的比较分析揭示出一个尚未结束的大型开读框架的存在,它与抗细菌大环内酯类抗生素-红霉素生物合成所需的Ⅰ型聚酮合酶(PKS)基因中的乙酰转移酶(AT)和β-酮酰合酶(KS)的功能结构域显示出了高度的同源性,从分子水平上证实了FR-008抗生素由Ⅰ型PKS所合成。本实验将3.8kb中的编码聚酮合酶的部分开读框架通过基因工程的方法插入植物表达载体WRG2410上,从而成功构建了表达性质粒pHZ321。