表达空肠弯曲菌CfrA蛋白重组乳酸乳球菌的构建及其免疫效果北大核心CSCD

【目的】本试验将空肠弯曲菌肠菌素受体蛋白CfrA编码基因导入食品级乳酸乳球菌表达系统,然后将重组乳酸乳球菌口服免疫鸡,降低空肠弯曲菌在鸡肠道中的定殖。【方法】利用PCR分别扩增空肠弯曲菌cfrA全基因及其N端片段,插入食品级表达载体pNZ8149多克隆位点并转化乳酸乳球菌NZ3900,通过Western blot鉴定重组菌株CfrA蛋白表达情况,同时通过筛选nisin浓度、温度、时间等诱导条件优化重组蛋白表达水平;进而将重组乳酸乳球菌经口服免疫SPF鸡,免疫后分别测定乳酸乳球菌自鸡体内的排出情况、以及诱导CfrA血清抗体和粘膜抗体水平,最后将空肠弯曲菌口服攻毒免疫后的鸡,通过测定鸡泄殖腔棉拭子中空肠弯曲菌的数目来判定口服免疫效果。【结果】Western blot检测显示CfrA全基因及其N端片段均可在重组乳酸乳球菌胞内可溶性表达,不分泌,筛选的最佳诱导表达条件为nisin浓度25 ng/mL、温度37°C、时间1 h。口服乳酸乳球菌10 d内自鸡体完全排空;鸡口服免疫后可产生CfrA蛋白特异性的血清IgG和肠粘膜sIgA抗体;重组乳酸乳球菌口服免疫后空肠弯曲菌在鸡体内的增殖速度显著低于对照组。【结论】成功构建了重组CfrA蛋白的食品级乳酸乳球菌诱导表达系统;表达CfrA蛋白的重组乳酸乳球菌口服免疫鸡对空肠弯曲菌在鸡肠道的定殖具有一定的抑制作用,为研制重组乳酸菌口服家禽免疫制剂防治空肠弯曲菌奠定了基础。     

乳酸乳球菌食品级诱导表达系统的构建及异源蛋白的表达

以α-aga基因为食品级选择标记构建了乳酸乳球菌食品级高效诱导细胞内和细胞壁锚定表达系统,并用这一表达系统表达了铜绿假单胞菌融合外膜蛋白基因OprF/H。首先以pRAF800和pNZ8048构建了含有α-aga、PnisA-MCS-TpepN和θ复制子的乳酸乳球菌食品级细胞内诱导表达载体pRNA48,再以pRNA48和pVE5524为出发载体构建了含有α-aga、PnisA-SPUsp45-nucA-CWAM6-t1t2和θ复制子的乳酸乳球菌细胞壁锚定诱导表达载体pRNV48。然后以食品级载体pRNA48和pRNV48为基础,构建了不含抗生素抗性选择标记的铜绿假单胞菌融合外膜蛋白基因的表达质粒pRNA48-OprF/H和pRNV48-OprF/H。利用nisin进行重组乳酸乳球菌菌株的诱导表达,通过SDS-PAGE和Western blot分析,检测到表达蛋白分别占细胞内可溶蛋白的9.6%和细胞壁锚定蛋白的9.8%,表达产物具有免疫原性,可与含OprF/H的乳球菌以及铜绿假单胞菌发生特异性的凝集反应。     

牛凝乳酶原基因的合成及其在乳酸克鲁维酵母中的表达

凝乳酶在奶酪加工中应用广泛,为获得高活性的凝乳酶制剂,采用乳酸克鲁维酵母为宿主,首次对经密码子优化的牛凝乳酶原基因进行表达。利用DNAWorks3.0软件辅助设计,用两步PCR法合成了小牛凝乳酶原基因(GenBank Accession No.AA30448)。将该基因插入酵母表达载体pKLAC1,构建了重组载体pKLAC1-Prochy,并用电脉冲法将线性化的重组质粒转化到乳酸克鲁维酵母GG799中。通过含1%酪蛋白的YEPD平板活性筛选,PCR鉴定,最后获得了一株多拷贝整合的基因工程菌chy1。该菌株可分泌表达牛凝乳酶原,经SDS-PAGE分析,证明重组牛凝乳酶原的分子量约为41kDa,符合预期大小,酸化处理后为36kDa,证明可以正确自我剪切。液体培养96h后,酶活最高达到99.67SU/mL。分别以半乳糖和葡萄糖为碳源的条件下表达,其酶活性差异不大,说明在发酵期间,可以不经过半乳糖诱导即可产生高水平的牛凝乳酶原产物。该工程菌的获得为进一步优化产酶条件及放大工艺提供了条件,并为凝乳酶的工业化生产奠定了基础。     

牛凝乳酶基因在毕赤酵母中的重组表达

通过PCR技术从克隆载体pMD18T-Prochy上扩增牛凝乳酶原基因,双酶切后定向插入到酵母表达载体pPICZaA中,构建表达质粒pPICZaA-Prochy,线性化后电转化毕赤酵母GS115,经PCR和测序鉴定凝乳酶原基因成功插入到毕赤酵母的基因组中。在甲醇诱导下进行凝乳酶的表达,SDS-PAGE分析证明重组凝乳酶的分子量约为37 kD,培养基上清液中凝乳酶的活性为12.2 SU/mL。本研究首次应用毕赤酵母表达牛凝乳酶,在培养基中获得分泌表达的重组凝乳酶,为干酪工业提供了新型及优良的凝乳酶来源。     

16S rRNA和recA、groEL基因分类鉴定乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种的比较

【目的】比较16S rRNA和recA、groEL基因部分序列用于乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种分类鉴定的效果。【方法】对已鉴定的8株分离自传统发酵乳的乳酸乳球菌, 选取recA和groEL基因片段, 通过PCR扩增、测序, 将测序得到的序列比对后构建系统发育树, 并与16S rRNA基因序列分析技术进行比较。【结果】比较分析不同菌株16S rRNA和recA、groEL基因的亲缘关系, recA、groEL基因可以准确地完成乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种的区分和鉴定。【结论】recA和groEL基因序列分析可以实现乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种的区分, 因其具有快速、准确、稳定的特点, 可适合于乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种间的快速分类鉴定。     

猪传染性胃肠炎病毒S蛋白在乳酸菌中的表达

目的：构建猪传染性胃肠炎病毒S蛋白的细胞内表达重组乳酸乳球菌,确定其最佳表达条件,为重组乳酸菌作为口服疫苗防治猪传染性胃肠炎奠定基础。方法：根据猪传染性胃肠炎病毒纤突（S）蛋白的全基因序列及表达载体质粒的基因融合特点,设计一对引物,进行PCR,获得含有TGEV S基因4个主要抗原位点的约2000bp目的片段,将其与表达载体质粒pNZ8048进行连接,通过电转化进入宿主菌乳酸乳球菌NZ9000细胞内,在乳链菌肽（Nisin）的诱导下进行表达,确定最佳表达条件;并通过SDS-PAGE进行检测和Western-blot分析表达蛋白活性。结果：成功获得了TGEV S蛋白在乳酸乳球菌细胞内的表达并且表达的蛋白具有TGE全病毒的抗原性。确定了乳酸乳球菌表达TGEV S蛋白的最佳表达条件为在以1ng/ml的乳链杆菌肽nisin诱导下,诱导后3h,重组蛋白表达效率达最高,重组蛋白约占菌体总蛋白含量的8．7％。结论：在乳酸乳球菌细胞内表达的重组TGEV S蛋白获得了理想表达,为进一步研制开发防治TGE口服疫苗提供物质基础。     

重组乳酸乳球菌表达禽流感病毒HA1基因载体的构建及在禽流感病毒防治领域的应用

目的构建以重组乳酸乳球菌为基础的黏膜输送载体。方法以高致病性禽流感病毒H5N1的HA1基因作为研究对象,利用nisin诱导表达控制系统,构建分泌型与非分泌型重组乳酸乳球菌表达载体,经口服灌胃途径免疫BALB/c小鼠,通过ELISA检测小鼠血清IgG和粪便IgA,最后,对免疫后的小鼠进行H5N1病毒攻击实验,进而比较分泌型与非分泌型重组乳酸乳球菌表达载体的免疫效率。结果分泌型重组乳酸乳球菌免疫小鼠后产生的抗体水平（IgG和IgA）高于非分泌型重组乳酸乳球菌,经过同型H5N1病毒攻击后,分泌型重组乳酸乳球菌免疫的小鼠的存活率为80%,而非分泌型重组乳酸乳球菌免疫的小鼠的存活率为60%。结论本研究为防治高致病性禽流感病毒提供可行的思路与方法。     

Pfk基因过表达对乳酸乳球菌N8产nisin速率的影响

【目的】通过基因工程手段增加糖酵解途径中编码限速酶6-磷酸果糖激酶基因Pfk在乳酸链球菌素(nisin)产生菌Lactococcus lactis N8中的表达,增快nisin的产生,从而提高单位时间内nisin的产量,缩短发酵周期。【方法】将pfk基因及编码以c AMP为依赖的蛋白激酶催化亚基基因pka C克隆到表达质粒p MG36e上,将共表达重组质粒转入L.lactis N8中,使Pfk-pka C基因过量表达,得到重组菌株L.lactis N8-p MG36epfk-pka C,并比较该重组菌株与野生菌的生长曲线、胞内6-磷酸果糖激酶活性、发酵上清液的抑菌活性及效价,并从转录水平分析两株菌nis A及pfk-pka C的转录差异,比较野生菌与重组菌在不同葡萄糖含量下培养产nisin的变化。【结果】Pfk基因与pka C基因的过表达对重组菌的生长速度没有明显的影响,却能提高重组菌产nisin的速度,在发酵10 h时nisin的产量比野生菌提高了20%,使得发酵周期缩短近2 h。野生菌及重组菌在不同葡萄糖含量下培养发酵上清液的nisin效价没有明显的变化。【结论】糖酵解途径中6-磷酸果糖激酶基因Pfk的过表达可以加快乳酸乳球菌N8产nisin的速率,缩短发酵周期。     

多肽抗生素apidaecin基因在乳酸乳球菌中的融合表达

利用乳链菌肽(nisin)诱导表达系统,以泛素(ubiquitin)融合蛋白的形式在乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)中表达了多肽抗生素apidaecin。利用TricineSDSPAGE和Western blotting均可在诱导后的宿主菌中检测到特异蛋白带。表达产物的最高产量可达宿主菌可溶性蛋白的7.2%左右。在体外用泛素特异性蛋白酶UBPI从融合蛋白中切除泛素后,产物具有明显的抗菌活性。     

变形链球菌致龋抗原基因在乳酸乳球菌的表达

目的 克隆变形链球菌葡聚糖结合蛋白B(GbpB)功能区的基因片段,并在乳酸乳球菌中表达.方法 在实验中利用了分子克隆技术构建携带GbpB基因的重组原核表达质粒pNI1,将重组质粒转化乳酸乳球菌YF02株,筛选鉴定阳性菌落,诱导表达的GbpB蛋白用SDS-PAGE进行鉴定.结果 成功克隆了GbpB功能区的基因片段,并在乳酸乳球菌中得到其融合蛋白的表达.结论 利用分子生物学技术能够成功克隆GbpB功能区基因并获得乳酸乳球菌融合蛋白的表达,为后续研究奠定了基础.     

Complete secretion of activable bovine prochymosin by genetically engineered L forms of Proteus mirabilis.

To circumvent problems encountered in the synthesis of active chymosin in a number of bacteria and fungi, a recombinant DNA L-form expression system that directed the complete secretion of fully activable prochymosin into the extracellular culture medium was developed. The expression plasmid constructions involved the in-frame fusion of prochymosin cDNA minus codons 1 to 4 to streptococcal pyrogenic exotoxin type A gene (speA') sequences, including the speA promoter, ribosomal binding site, and signal sequence and five codons of mature SpeA. Secretion of fusion prochymosin enzymatically and immunologically indistinguishable from bovine prochymosin was achieved after transformation of two stable protoplast type L-form strains derived from Proteus mirabilis. The secreted proenzyme was converted by autocatalytic processing to chymosin showing milk-clotting activity. In controlled laboratory fermentation processes, a maximum specific rate of activable prochymosin synthesis of 0.57 x 10(-3)/h was determined from the time courses of biomass dry weight and product formation. Yields as high as 40 +/- 10 micrograms/ml were obtained in the cell-free culture fluid of strain L99 carrying a naturally altered expression plasmid of increased segregational stability. The expression-secretion system described may be generally useful for production of recombinant mammalian proteins synthesized intracellularly as aberrantly folded insoluble aggregates.     

Complete secretion of activable bovine prochymosin by genetically engineered L forms of Proteus mirabilis

To circumvent problems encountered in the synthesis of active chymosin in a number of bacteria and fungi, a recombinant DNA L-form expression system that directed the complete secretion of fully activable prochymosin into the extracellular culture medium was developed. The expression plasmid constructions involved the in-frame fusion of prochymosin cDNA minus codons 1 to 4 to streptococcal pyrogenic exotoxin type A gene (speA') sequences, including the speA promoter, ribosomal binding site, and signal sequence and five codons of mature SpeA. Secretion of fusion prochymosin enzymatically and immunologically indistinguishable from bovine prochymosin was achieved after transformation of two stable protoplast type L-form strains derived from Proteus mirabilis. The secreted proenzyme was converted by autocatalytic processing to chymosin showing milk-clotting activity. In controlled laboratory fermentation processes, a maximum specific rate of activable prochymosin synthesis of 0.57 x 10(-3)/h was determined from the time courses of biomass dry weight and product formation. Yields as high as 40 +/- 10 micrograms/ml were obtained in the cell-free culture fluid of strain L99 carrying a naturally altered expression plasmid of increased segregational stability. The expression-secretion system described may be generally useful for production of recombinant mammalian proteins synthesized intracellularly as aberrantly folded insoluble aggregates.     

鸽β-防御素1基因的克隆及其生物学作用鉴定

【目的】从鸽子组织中克隆鸽子β-防御素1(AvBD1)基因,在大肠杆菌中表达重组鸽子AvBD1蛋白,测定其生物学特性。【方法】应用RT-PCR法从鸽子骨髓组织中扩增鸽子AvBD1基因,采用Real-time PCR法检测该基因在鸽子组织器官中的表达分布。将该基因亚克隆到大肠杆菌原核表达载体pProEX-HTa的EcoR I和Xho I双酶切位点上,构建重组表达质粒pProEX-pigeon AvBD1,将重组质粒进行诱导表达;对该重组蛋白进行纯化,通过菌落计数法测定其体外抗菌活性与理化特性。【结果】从鸽子骨髓组织中克隆到鸽子AvBD1基因,其cDNA大小为198 bp,编码65个氨基酸,经序列相似性分析,鸽子AvBD1与鸭AvBD1氨基酸序列相似性最高(81.5%)。鸽子AvBD1主要分布于免疫系统和消化系统组织中。Tricine-SDS-PAGE电泳结果表明,重组鸽子AvBD1蛋白分子量约8.8 kD,与预期大小一致。该重组蛋白具有广谱抗菌活性,高盐浓度显著降低其抗菌活性。此外,该重组蛋白的溶血活性极低。【结论】从鸽子骨髓组织中克隆到鸽子AvBD1基因,其主要分布在机体的免疫系统和消化系统中。该重组蛋白具有广谱抗菌活性,高盐浓度显著降低其抗菌活性,且该重组蛋白的溶血活性极低。     

大肠埃希菌Mn-SOD在乳酸乳球菌中的表达

本文根据GenBank中报道的大肠埃希菌MG1655全基因组DNA序列中SOD的编码基因序列设计引物,PCR扩增大肠埃希菌锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)基因,并将其克隆入原核高效表达质粒载体pBV220中构建重组质粒pBV220-sod,并将其电转入乳酸乳球菌MG1363中获得了成功表达,为SOD发酵奶的研制奠定了基础。     

幽门螺杆菌热休克蛋白A在乳酸乳球菌中的表达及免疫学活性分析

目的构建含幽门螺杆菌(H.pylori)热休克蛋白A编码基因的重组载体,并电转入乳酸乳球菌MG1363,表达目的蛋白并分析其免疫原性,为H.pylori基因工程口服疫苗的研究和开发奠定基础。方法以H.py-loriNCTC 11637株基因组DNA为模板,PCR扩增hspA基因,并克隆至乳酸乳球菌表达载体pMG36e中。将重组质粒转化E.coliDH5α,经鉴定的阳性重组质粒命名为pMG36e/hspA。以电穿孔法将pMG36e/hspA转化乳酸乳球菌MG1363并用Western blot检测HspA蛋白的表达。结果克隆重组后得到pMG36e/hspA。将pMG36e/hspA电转化MG1363后,收集菌体蛋白进行Western blot分析,在HspA的相对分子质量(Mr≈13 kDa)处出现特异性条带。结论首次成功构建了表达H.pyloriHspA的重组乳酸乳球菌MG1363,为进一步口服疫苗的相关研究奠定了基础。     

抗菌肽Bactenecin7重组质粒构建及其在乳酸菌的分泌表达和活性鉴定

构建抗菌肽Bactenecin7分泌表达载体,鉴定表达产物及检测其生物活性。采用重叠延伸PCR方法拼接合成Bactenecin7基因及其相关调控元件,将目的基因克隆到穿梭载体 pMG36e中,经鉴定后电击转化乳酸菌。通过RT PCR,Western blot检测目的基因表达情况,采用琼脂扩散法对表达产物的生物活性进行初步检测。结果显示成功构建了携Bactenecin7基因的重组质粒,将重组质粒转化至乳酸菌后,该乳酸菌能有效分泌表达Bactenecin7,经体外抑菌实验证实表达产物Bactenecin7具有抑菌活性。实验表明携Bactenecin7基因的乳酸菌能有效分泌表达具有生物活性的抗菌肽Bactenecin7,为进一步研究口服重组乳酸菌进行肠道细菌感染的治疗奠定了基础。     

南极假丝酵母脂肪酶B(CALB)基因在乳酸乳球菌MG1363中的整合及表达

根据南极假丝酵母脂肪酶B (CALB)的基因序列将CALB基因进行TA克隆、酶切鉴定及测序后,亚克隆至大肠杆菌-乳酸乳球菌穿梭表达栽体pMG36e-Nisl中,构建重组表达栽体pMG36e-Nisl-CALB.设计特异性引物P3和P4,对重组质粒pMG36e-NisI-CALB进行红霉素抗性基因的敲除,以构建食品级表达载体pMG36N-CALB,后再将两种重组质粒分别电转化入乳酸乳球菌MG1363,以Nisin为选择压力,考察CALB在MG1363中的表达情况.结果显示,成功构建了表达载体pMG36e-NisI-CALB及pMG36N-CALB,两株重组菌在含有20 IU Nisir/mL的培养基中均生长情况良好,遗传性能稳定,且经水解圈鉴定,CALB能够进行活性表达.进一步研究发现,CALB基因整合到乳酸乳球菌MG1363染色体中.