薇甘菊几丁质酶基因的原核表达及活性分析

将薇甘菊Mmchi1基因cDNA序列的编码区插入到原核表达载体pET-32a(+)中,构建融合表达质粒,并在大肠杆菌中进行了融合蛋白6×His-Mmchi1的诱导表达、Western blot和酶活性分析.结果表明,0.1 mmol/L IPTG、25℃诱导4 h,在大肠杆菌Rosetta-gami(DE3)中能获得可溶性的6×His-Mmchi1;Western blot证实表达的6×His-Mmchi1能与抗6×His的单抗发生特异性反应,分子量约为55 kD,与预测的融合蛋白分子量相符;纯化后的6×His-Mmchi1最佳酶活性pH和温度分别为5.5～6.5和35～40℃.为进一步研究融合蛋白6×His-Mmchi1的功能奠定了基础.     

人乳头瘤病毒58型E6E7融合蛋白的原核表达、纯化及鉴定

目的:构建pET-42a(+)-HPV58E6E7原核表达质粒,诱导表达人乳头瘤病毒(HPV)58型E6E7融合蛋白。方法:采用PCR方法扩增出HPV58 E6E7融合基因的全长序列,利用DNA重组技术将其定向插入原核表达载体pET-42a(+)中,构建pET-42a(+)-HPV58E6E7原核表达质粒,用限制性内切酶酶切和核酸序列检测对重组质粒进行鉴定;将其转入宿主菌大肠杆菌BL21进行诱导以表达HPV58E6E7融合蛋白,并用谷胱甘肽琼脂糖树脂纯化回收HPV58E6E7融合蛋白,用SDS-PAGE及Western印迹鉴定表达蛋白的相对分子质量及抗原性。结果:PCR、限制性内切酶酶切和核酸序列检测证实重组质粒中插入的目的基因大小、方向正确;HPV58E6E7融合蛋白得到高效原核表达及纯化,表达蛋白的分子大小正确,抗原性良好。结论:pET-42a(+)-HPV58E6E7原核表达质粒构建成功,HPV58E6E7融合蛋白得到高效表达及有效纯化,为检测HPV58型治疗性疫苗的免疫效果提供了抗原。     

小鼠pdd87基因在大肠杆菌中的表达与纯化

利用PCR和基因重组技术构建了三个小鼠pdd87基因的原核表达质粒：表达全长cDNA的pET-28a-pdd87质粒;表达PDD87C端404个氨基酸的pET-28a-pdd87-404质粒;表达全长cDNA的pMXB10-pdd87质粒。经IPTG诱导后三种质粒都得到表达。pET-28a-pdd87质粒和pET-28a-pdd87-404质粒表达的蛋白经His6亲和层析纯化后分别获得了带His标签的PDD87蛋白和含C端404个氨基酸的蛋白。pMXB10-pdd87质粒表达的蛋白经几丁质柱亲和层析纯化后获得了纯的PDD87蛋白。     

金黄色葡萄球菌特异性PCR检测靶点的自动化筛选

从水母雪莲Saussurea medusa Maxim. cDNA文库中得到一段查尔酮合酶基因 (SmCHS) 片段,然后通过RT-PCR得到完整的查尔酮合酶基因cDNA。序列分析表明SmCHS全长1 313 bp,其开放阅读框为1 170 bp,编码389个氨基酸,预测表达蛋白的分子量为43 kDa。构建原核表达质粒pET28a(+)-SmCHS,重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),获得表达菌株。经IPTG诱导表达后,对表达产物进行SDS-PAGE分析,结果显示,表达的融合蛋白以部分可溶的形式存在。     

草菇漆酶基因vv-lac1和vv-lac6的克隆及异源表达

【目的】克隆草菇漆酶基因vv-lac1和vv-lac6的全长cDNA,证实其编码的蛋白具有漆酶活性,最终建立草菇漆酶基因的异源表达及纯化体系。【方法】利用RACE技术克隆全长cDNA序列,并利用生物信息学技术进行序列分析,在此基础上,去除全长cDNA的编码信号肽的序列并在3'端添加His-tag碱基序列,把修饰后的cDNA片段克隆到表达载体pPIC9K上,并转化到毕赤酵母GS115中进行表达,对重组蛋白利用Ni柱进行分离纯化并以ABTS底物法检测重组蛋白的漆酶活性。【结果】vv-lac1和vv-lac6的全长cDNA的长度分别为1599 bp和1554 bp,且分别含有19和15个外显子;其编码的蛋白的理论分子量分别是57.3 kDa和56.3 kDa,理论等电点分别为4.73和5.62,且都属于分泌型的胞外蛋白;表达出的重组蛋白RBvvlac1和RBvvlac6,其分子量大小约为70 kDa,说明存在翻译后修饰;含有150 mmol/L咪唑的缓冲液对RBvvlac1和RBvvlac6发酵液进行洗脱所得到的蛋白溶液具有最高漆酶活性(333.17 U/L和227.63 U/L)。【结论】草菇漆酶基因vv-lac1和vv-lac6能够编码有活性的漆酶蛋白,本研究建立的异源表达及纯化体系适用于草菇或其它漆酶基因的异源表达与纯化。     

苹果N-乙酰基-5-羟色胺-O-甲基转移酶基因的克隆及原核表达

以‘富士’和‘嘎啦’苹果(Malus pumila)叶片总RNA为模板,利用反转录PCR(RT-PCR)技术,克隆N-乙酰基-5-羟色胺-O-甲基转移酶(ASMT)基因,通过DNAMAN、MEGA 5.1、Prot Param等生物信息学软件对基因cDNA序列、系统进化关系、理化性质等进行分析,将克隆的苹果ASMT基因与表达载体pET32a连接,构建原核表达载体并转入大肠杆菌(Escherichia coli)表达菌株Rosetta(DE3)中,优化原核表达条件,用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测融合蛋白的可溶性,用蛋白免疫印迹法(western blot)和酶活性测定验证目的蛋白的表达。结果表明,获得了苹果ASMT的全长cDNA序列,命名为MpASMT1(Gen Bank登记号MF135479)。该基因开放阅读框(ORF)为1 077 bp,编码358个氨基酸。MpASMT1编码蛋白的理论分子量约为39.7 kDa,等电点为5.42,是非分泌型、疏水的稳定蛋白;其263位组氨酸(His)为催化位点,225位谷氨酸为底物S-腺苷甲硫氨酸结合位点。多序列比对及系统发生树分析表明,MpASMT1编码的氨基酸序列与珠美海棠(M.zumi)MzASMT1(KJ123721)同源性最高,相似性达99.2%,其次为葡萄(Vitis vinifera)ASMT(LOC100248671),氨基酸序列相似性为66.4%。原核表达结果显示,经0.25~2.0 mmol·L~(-1)异丙基-β-d-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导的重组质粒可特异性表达分子量约58 kDa的融合蛋白,且低温条件(15和25°C)能够提高该蛋白的可溶性表达;western blot分析表明融合表达蛋白能与His单克隆抗体特异性结合,纯化蛋白的酶活性为7.8 pmol·mg~(-1)(蛋白),进一步证实MpASMT1编码蛋白成功表达。     

丹参ACC氧化酶基因(SmACO1)的克隆与序列分析

依据丹参转录组数据库序列信息,采用RT-PCR和染色体步移技术从丹参中首次克隆得到ACC氧化酶基因,命名为SmACO1(GenBank注册号为JQ026111)。该基因gDNA序列长1 347 bp,由3个外显子和2个内含子组成;cDNA全长1 117 bp,包含945 bp的开放阅读框,编码314个氨基酸残基。生物信息学分析显示SmACO1为无信号肽与跨膜结构域,且定位于细胞质的稳定亲水蛋白,含有Fe²⁺依赖的加氧酶结构域。实时荧光定量PCR结果表明,SmACO1基因在丹参不同组织器官中差异表达,花中表达量最高;其表达受到病原菌和茉莉酸甲酯的诱导,表明SmACO1基因可能在植物防御反应中发挥作用。     

薇甘菊水杨酸羧甲基转移酶基因的分离鉴定及表达分析

为研究水杨酸羧甲基转移酶基因在植物防御系统中的作用,采用RACE法从薇甘菊(Mikania micrantha)cDNA文库中克隆到薇甘菊水杨酸羧甲基转移酶基因SAMT全长cDNA,并进行外源表达以及水杨酸诱导模式分析.结果表明,该基因cDNA全长1 299 bp,其中编码区长1 089 bp,编码362个氨基酸,Blast显示该基因编码的氨基酸序列与仙女扇(Clarkia breweri)的相似性为74%,证实其主要功能是将水杨酸(salicylic acid,SA)甲基化成水杨酸甲酯(methyl salicylate,MESA),由此将该基因命名为MmSAMT,GenBank登录号为FJ869889.将MmSAMT编码序列克隆至pET-32a(+)载体,转化Rosetta-gami(DE3)中表达,SDS-PAGE显示单体分子量在40 kD左右,与预测结果一致.Western bolt显示在20℃、0.05 mmol/LIPTG和180 r min-1下诱导6 h,可获得较多的可溶性蛋白质.对喷施100μmol/L SA薇甘菊叶片中MmSAMT的转录谱进行研究,该基因的诱导受到SA的激活,48 h的表达水平达最高,暗示MmSAMT可能通过催化合成MeSA引发系统获得性抗性,提高抗性防御的警戒等级. 89.将MmSAMT编码序列克隆至pET-32a(+)载体,转化Rosetta-gami(DE3)中表达,SDS-PAGE显示单体分子量在40 kD左右,与预测结果一致.Western bbt显示在20℃、0.05 mmol/LIPTG和180 r min-1下诱导6 h,可获得较多的可溶性蛋白质.对喷施100μmol/L SA薇甘菊叶片中MmSAMT的转录谱进行研究,该基因的诱导受到SA的激活,48 h的表达水 达最高,暗示MmSAMT可能通过催化合成MeSA引发系统获得性抗性,提高抗性防御的警戒等级. 89.将MmSAMT编码     

水母雪莲查尔酮合酶基因的克隆、表达及酶活分析

从水母雪莲Saussurea medusa Maxim. cDNA文库中得到一段查尔酮合酶基因 (SmCHS) 片段,然后通过RT-PCR得到完整的查尔酮合酶基因cDNA。序列分析表明SmCHS全长1 313 bp,其开放阅读框为1 170 bp,编码389个氨基酸,预测表达蛋白的分子量为43 kDa。构建原核表达质粒pET28a(+)-SmCHS,重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),获得表达菌株。经IPTG诱导表达后,对表达产物进行SDS-PAGE分析,结果显示,表达的融合蛋白以部分可溶的形式存在。用Ni-NTA预装柱对融合蛋白进行亲和纯化,对纯化蛋白进行酶活检测,结果表明融合蛋白具有查尔酮合酶活性,可催化底物4-香豆酰辅酶A和丙二酰辅酶A缩合生成产物柚皮素查尔酮。     

烟粉虱MED隐种气味结合蛋白基因BtabOBP2和BtabOBP4的cDNA克隆及原核表达

采用RT-PCR和RACE技术成功克隆烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)基因BtabOBP2和BtabOBP4的cDNA全长。BtabOBP2(Gen Bank登录号:AIS71883)和BtabOBP4(Gen Bank登录号:AIS71884)的cDNA序列全长分别为1107 bp和874 bp,完整开放阅读框(ORF)分别为744 bp和429 bp,分别编码247和142氨基酸,BtabOBP4有6个保守的半胱氨酸,属于典型OBP,而BtabOBP2除了具有典型OBP的6个半胱氨酸,增加了3个保守的半胱氨酸,属于Plus-C OBP。将得到的BtabOBP2和BtabOBP4重组到原核表达载体pET30a(+),转化入BL21(DE3)大肠杆菌感受态细胞,用IPTG诱导融合蛋白表达。采用亲和层析和凝胶过滤层析纯化融合蛋白,并进行Western blot分析。结果显示,BtabOBP2和BtabOBP4融合蛋白在大肠杆菌中均有可溶性表达,Western blot结果证实所表达的融合蛋白确实为目的蛋白。BtabOBP2融合蛋白在SDS-PAGE中的表观分子量比预测的分子量大了6.53 k Da,用重组肠激酶切掉6×His标签后,目的蛋白的表观分子量与预测分子量相近,偏差降低,说明6×His标签是造成融合蛋白表观分子量偏差的原因。本研究明确了烟粉虱气味结合蛋白基因BtabOBP2和BtabOBP4的核苷酸、氨基酸序列特征,并成功进行了原核表达和纯化,为进一步研究这两个OBP基因的分子结构和功能奠定了基础。     

标记蛋白HPT的表达、纯化及免疫活性鉴定

构建含有HPT的原核表达质粒,经诱导表达纯化后获得HPT抗体。从含有hpt的质粒pCambia1301上扩增目的基因,经SalⅠ和NotⅠ双酶切后与原核表达载体pET-28b（+）进行粘性末端连接,成功构建了pET-28b-hpt质粒,并转化到宿主细菌大肠杆菌Rosset(DE3)中进行蛋白表达。在异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导下,pET-28b-hpt原核表达载体在E.coli Rosset菌株中以包涵体的形式高效表达了HPT蛋白,并以纯化的目的蛋白为抗原免疫兔制备了多克隆抗体。利用本方法可以获得特异性强、灵敏度高的多克隆抗体。     

高山离子芥CbMAPK3基因克隆与原核表达

促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）在信号传导过程中发挥着重要的作用。以高山离子芥叶片为材料,利用RT-PCR法克隆到全长CbMAPK3基因cDNA,将其与大肠杆菌表达载体pET-30a连接,构建原核表达载体pET-30a-CbMAPK3,并转化大肠杆菌BL21,经IPTG诱导表达后,SDS-PAGE以及Western blot检测结果表明该基因表达了1个约46kD的蛋白,为进一步研究目的蛋白的结构和功能提供了实验基础。     

长春花金属硫蛋白基因原核表达载体的构建及表达研究

将从长春花中克隆的金属硫蛋白基因（GenBank登录号：DQ016341）构建到高效原核表达载体pGEX-6P-1,并命名为pGEX-6P-1-CrMT,并对GST-CrMT融合蛋白的表达进行诱导和条件优化。对不同的诱导温度、IPTG诱导浓度和诱导时间等条件的优化结果表明,随诱导时间增长GST-CrMT融合蛋白表达量提高,22℃,24 h和37℃,240 min均能诱导GST-CrMT融合蛋白的最大量表达,在0.8 mmol·L^-1 IPTG浓度下可以有效诱导GST-CrMT融合蛋白的表达。     

感染BBTV香蕉叶片cDNA文库的构建及评价

为了研究香蕉束顶病毒与香蕉寄主致病的互作分子机制,本文报道利用Make Your Own“Mate＆Plate^TM”Library System试剂盒成功构建感染BBTV香蕉叶片的cDNA文库。通过改良CTAB法提取感染BBTV香蕉叶片的总RNA,采用SMART法反转录合成双链cDNA,经SfiI酶切并去除短片段之后,与经同样酶切的pGADT7-SfiI载体连接,利用电转法将重组载体转化到大肠杆菌宿主细胞中,获得初级cDNA文库,最后以初级文库100万克隆为基数扩增,得到扩增文库并提取质粒。结果得到库容量大于2.0×10⁶的初级文库,检测表明文库cDNA插入片段长度主要分布在700~2 000 bp,文库重组率为87.5％。结果表明,该文库质量较好,可用于后续酵母双杂交互作蛋白筛选试验,本研究为开展病毒与寄主互作的研究奠定基础。     

重组蛋白GST-OsCATB的表达特性研究

为了阐明水稻Catalase（CAT）的酶学功能,首先需要获得出足量的、活性的该酶蛋白。本研究克隆了水稻OsCAT_B基因(GenBank accession No.D26484),构建到原核表达载体pGEX-6p-3中形成重组蛋白,继而转入E.coli菌株BL21中进行表达特性研究。结果表明,GST-OsCAT_B融合蛋白在E.coli中进行了过量表达,表达受到诱导剂浓度、诱导时间、诱导温度和诱导体系等多因素影响;通过谷胱甘肽Sepharose-4B亲合层析,纯化出足量、活性的融合蛋白GST-OsCAT_B,每克表达细胞（干重）中得率为51 mg GST-OsCAT_B。     

盐胁迫下胡杨cDNA文库的构建及其nhx基因的克隆

采用CTAB法提取经600 mmol·L^-1 NaCl胁迫处理后的胡杨总RNA,利用SMART技术构建载体为λTriplEx2的盐胁迫条件下胡杨的表达型cDNA文库（SSL）。文库的滴度为1.2×10⁶ pfu·ml^-1,重组率约为90.6%,扩增后的滴度为3×10⁹ pfu·ml^-1,容量约为2.4×10¹¹。插入片段长度均大于400 bp,平均长度约为790 bp。从文库中随机挑选32个阳性克隆进行3′端测序,并将测序结果通过NCBI (National Center for Biotechnology Information) 数据库进行比较,发现有23个EST序列与已知序列有明显的同源性,而其余的与NCBI中的已知序列相似性较低（e值>10^-4）,可能是未知基因。其中序列SSL061、SSL179与脱水素序列有较高的序列一致性。同时合成引物,通过PCR扩增文库的方法,从中筛选获得存在于植物细胞膜上并在植物受盐胁迫时起重要作用的nhx基因,进一步验证了文库的质量。     

Characterization of a cDNA Encoding Lens culinaris Glycolate Oxidase and Developmental Expression of Glycolate Oxidase mRNA in Cotyledons and Leaves

mRNA obtained from green leaves of lentil (Lens culinaris) was used to construct a cDNA library in phage λgt11. The cDNA library was screened with antibodies raised against lentil glycolate oxidase and catalase. Clone CL 1 containing the full-length sequence complementary to glycolate oxidase mRNA was characterized and sequenced. In addition, a 800-base pair catalase cDNA clone was sequenced. To prove the correlation of cDNA insert in CL 1 with glycolate oxidase, the cDNA was transcribed in vitro. The mRNA was translated in vitro yielding a 43 kilodalton protein immunoprecipitable with anti-glycolate oxidase serum. Nucleotide sequences of lentil cDNA and spinach cDNA were 86% identical. Lentil glycolate oxidase was characterized by a C-terminal sequence -P-R-A-L-P-R-L. The expression of glycolate oxidase mRNA in cotyledons, leaves and roots was compared with that of catalase. In leaves, the relative amount of glycolate oxidase mRNA increased during the first 2 days of greening, but decreased later, and was hardly detectable during senescence. In cotyledons of germinating seeds, the level of glycolate oxidase mRNA was markedly lower than the catalase mRNA.     

Immunocytolocalization of 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase in tomato and apple fruit

The subcellular localization of 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase (ACC oxidase), an enzyme involved in the biosynthesis of ethylene, has been studied in ripening fruits of tomato (Lycopersicum esculentum Mill.). Two types of antibody have been raised against (i) a synthetic peptide derived from the reconstructed pTOM13 clone (pRC13), a tomato cDNA encoding ACC oxidase, and considered as a suitable epitope by secondary-structure predictions; and (ii) a fusion protein overproduced in Escherichia coli expressing the pRC13 cDNA. Immunoblot analysis showed that, when purified by antigen affinity chromatography, both types of antibody recognized a single band corresponding to ACC oxidase. Superimposition of Calcofluor white with immunofluorescence labeling, analysed by optical microscopy, indicated that ACC oxidase is located at the cell wall in the pericarp of breaker tomato and climacteric apple (Malus × domestica Borkh.) fruit. The apoplasmic location of the enzyme was also demonstrated by the observation of immunogold-labeled antibodies in this region by both optical and electron microscopy. Transgenic tomato fruits in which ACC-oxidase gene expression was inhibited by an antisense gene exhibited a considerable reduction of labeling. Immunocytological controls made with pre-immune serum or with antibodies pre-absorbed on their corresponding antigens gave no staining. The discrepancy between these findings and the targeting of the protein predicted from sequences of ACC-oxidase cDNA clones isolated so far is discussed.     

白桦开花位点Flowering Locus T（FT）基因的分离及其表达

FT及其同源基因在促进植物成花和发育阶段转变过程中起重要作用。应用RT-PCR和RACE技术分离了白桦FT基因的cDNA,全长为928 bp,其开放阅读框为525 bp,编码174个氨基酸。预测的蛋白质分子量为19.6 kDa,理论等电点为7.73。该预测蛋白序列含有保守的PEBP蛋白结构域,命名为BplFT,并在GenBank注册,登录号为JQ409561。该基因序列同其它16种植物的相似性为74%～93%,其中与无花果（Ficus carica）的相似度最高为93%,与拟南芥（Arabidopsis thaliana）的相似度最低为74%,并构建了该基因序列的进化树。通过qRT-PCR的方法检测BplFT基因在白桦不同时期不同组织中的转录表达,在营养器官的表达高于花器官,成熟组织要高于幼嫩的组织,在成熟茎中的表达量最高,推测BplFT基因在成熟的营养器官发育中起重要作用,并可能参与调控次生细胞壁的形成。另外,选择了白桦雄花序突变体进行该基因的转录表达分析,该基因在突变体雌花序、雄花序、幼叶及幼茎中均为上调表达,预示着BplFT基因不仅仅参与营养组织发育,在花器官发育中也具有一定的作用。     

死亡素与泛素在大肠杆菌中的高效融合表达

死亡素是由21个氨基酸残基组成的广谱抗菌肽。为了高效表达可溶性的死亡素,本研究利用递归式PCR（recursive PCR, rPCR）扩增了死亡素基因thanatin,并将其和家蝇Musca domestica泛素基因ubiquitin构成嵌合基因,克隆到表达载体pET-32a,再与硫氧还蛋白融合后构建表达载体pET-TRX-UBI-THA。将酶切和测序鉴定正确的质粒转化表达宿主菌BL21,经0.6 mmol/L IPTG诱导,TRX-UBI-THA融合蛋白得到了高效可溶性表达。SDS-PAGE和Western blot检测结果表明融合蛋白的分子量为28.9 kD,与预期的结果一致,表达量占菌体总蛋白的46％。Western blot分析结果显示融合蛋白能与Ni-NTA鏊合物特异性的结合,表明在融合蛋白的N-端带有6×His标签。利用C-端带有6×His标签的泛素C-端水解酶对融合蛋白进行切割,切割产物经Ni²⁺-NTA亲和柱和HPLC纯化（纯化量为5.4 mg/L）,Tricince-SDS-PAGE电泳得到单一的泛素蛋白条带。电喷雾质谱(ESI-MS)分析表明,纯化的泛素分子量为2.57 kD,与通过氨基酸预测的分子量完全一致。利用琼脂孔穴扩散法对泛素活性进行检测,结果显示纯化的泛素对大肠杆菌K12D31和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus具有较强的活性抑制。本研究表明,利用泛素融合技术可以高效表达可溶性的死亡素。