Metarhizium anisopliae var. Anisopliae Pr1A基因的克隆表达及抗血清研究

采用RT-PCR方法从本实验室分离筛选到的金龟子绿僵小孢变种Metarhizium anisopliae vat．anisopliae中,扩增得到PrlA基因全长,此基因全长为1242bp,经Blastn分析此基因序列与M．anopliae的PrlA基因(M73795)同源率为98%。以pET- 22b( )为基础载体,构建pET-PrlA重组表达载体,在大肠杆菌(Escherichia．coli)BL 21(DE3)中进行表达。经SDS—PAGE分析,获得了约42kDa大小的重组目的蛋白,目的蛋白占表达总蛋白含量的63．2%。将表达的PrlA蛋白切胶回收后制备成抗原,免疫家兔4次后,采血收集抗血清,用ELISA测定效价为1/10000。结果表明,获得的抗体可用于更进一步的研究,将有利于我们进一步了解M．anisopliaeis的侵染机理,弄清楚各Pr蛋白酶的作用方式和对寄主的选择优势,提高生防控制的有效性。     

金龟子绿僵菌中性海藻糖酶基因的克隆及其表达特性分析

根据中性海藻糖酶NTL基因的同源序列设计引物,PCR扩增出杀蝗专一菌株———金龟子绿僵菌CQMa102NTL基因片段,利用5′_RACE和3′_RACE扩增出NTLcDNA的5′和3′端序列,经拼接得到CQMa102NTL基因cDNA全长。根据其全长cDNA序列,设计引物PCR扩增出CQMa102NTL的完整基因。为了解该基因的上游调控信息,采用PanhandlePolymeraseChainReactionAmplification方法扩增其上游序列。序列分析表明,CQMa102NTL全长DNA3484bp,cDNA全长2385bp,编码737个氨基酸的蛋白,推测蛋白分子量为83.1kD;含有3个内含子,包含一个依赖于cAMP的磷酸化作用位点(RRGS)和一个钙附着位点(DTDGNMQITIED);上游序列含有一个压力反应元件(CCCCT);与金龟子绿僵菌广谱性菌株ME1NTL的核苷酸序列和氨基酸序列分别具有93%和99%同源性,由此确定该序列为金龟子绿僵菌中性海藻糖酶基因序列。Southern杂交表明,NTL基因在CQMa102基因组中为单拷贝。Northern杂交表明,NTL基因转录出约2.5kb的mRNA单带,在液体培养条件下,对数生长前期表达水平最高,对数生长后期降到最低,进入稳定生长期后表达水平又有所提高。金龟子绿僵菌CQMa102中性海藻糖酶基因DNA全长和cDNA全长登录GenBank,登录号分别为:AY557613,AY557612。     

蝗绿僵菌氰化物水合酶基因MaChy的克隆及表达分析

采用筛选cDNA文库的方法,首次克隆了蝗绿僵菌氰化物水合酶基因MaChy的全长cDNA序列和DNA序列,序列分析表明,蝗绿僵菌氰化物水合酶基因MaChy不含内含子,开放阅读框（ORF）为1,074bp,编码357个氨基酸,推测蛋白的分子量为39.78kDa,等电点（pI）为5.53;利用在线软件分析表明,该蛋白既不是分泌型蛋白也不是膜蛋白;同源性比对结果表明,该蛋白与其他真菌中的氰化物水合酶蛋白的同源性较高,具有高度保守的催化三联体特征。用qRT-PCR方法分析了该基因在蝗绿僵菌侵染昆虫过程中的表达情况,结果表明,MaChy在蝗绿僵菌侵染穿透昆虫体壁阶段的表达量最高,约为体内阶段表达量的2.5倍,推测该基因可能在蝗绿僵菌穿透昆虫体壁的过程中起重要作用。     

SHV-59型β-内酰胺酶的克隆与表达

目的构建SHV-59型β-内酰胺酶的表达载体。方法抽提菌株的质粒,应用PCR扩增SHV-59基因全长编码序列,扩增产物经NdeI、XhoI酶切后连接至pET-26b（＋）表达载体,重组质粒经酶切及DNA测序确证后,转入大肠埃希菌BL21（DE3）,IPTG诱导表达。超声破碎法提取表达蛋白产物,检测其活性,等电聚焦电泳检测蛋白的等电点（PI）。结果PCR扩增获得879bp的产物,重组表达载体经NdeI、XhoI酶切及DNA测序后表明,目的基因已成功接入表达载体,重组菌的粗提物经头孢硝噻吩检测显示具有β-内酰胺酶活性,表明载体[pET-26b（＋）／SHV-59]构建成功。目的等电点为7．6。结论β-内酰胺酶SHV-59在原核表达细胞中实验了基因重组表达,为进一步分析酶的特性提供条件。     

绿僵菌属的新记录种

<正> 金龟子绿僵菌Metarhizium aunisopliae(Metschn.)Sorokin中的金龟子绿僵菌原变种Metarhizium anntsopliae var.anisopliae寄生范围较广,是一个世界性分布的昆虫病原真菌。而金龟子绿僵菌大孢变种Metarhizium anisopliae var.major.却较稀有。自从Trioderichs(1930)以后的许多工作者都曾报道此菌的主要寄主是独角仙Oryctes。尔后仅仅在Herb IMI收到一个来自蝉的标本(Tulloch 1976)。我们1985年首次从罹病蝉上分离到一个绿僵菌大孢变种。     

美洲大蠊几丁质酶基因的原核表达及蛋白纯化

昆虫几丁质酶是昆虫几丁质代谢不可或缺的关键酶类。本研究旨在构建美洲大蠊几丁质酶Pa Cht1基因原核表达载体,纯化并鉴定Pa Cht1重组蛋白,为后续酶活等测定奠定基础。定向克隆Pa Cht1基因成熟肽序列至原核表达载体pET32a(+)上,将构建成功的pET32a-Cht1重组表达质粒导入大肠埃希菌Rosetta中,分别对诱导剂IPTG浓度和诱导时间进行优化,确定最佳诱导浓度和诱导时间,并对表达产物进行可溶性分析。表达产物经镍离子柱纯化后通过Western Blot鉴定。结果表明,美洲大蠊几丁质酶Pa Cht1成熟肽基因编码区长1 083 bp,编码360个氨基酸。最佳诱导浓度和诱导时间分别为0.2 mmol/L和4 h。所得重组蛋白大小约60 k D,与预期结果大小一致,重组蛋白主要以包涵体的形式存在。Western Blot鉴定重组蛋白可与6×His-tag单克隆抗体特异性结合。说明成功构建了原核表达载体pET32a-Cht1,并诱导表达获得了重组几丁质酶蛋白。     

金龟子绿僵菌对几种蛴螬的药效试验

1975年5月从死亡的阔胸犀金龟Pentodon patruelisFrivaldsky幼虫体上分离了菌种,经本室程振衡老师鉴定,并请中国科学院微生物研究所陈庆涛同志鉴定为金龟子绿僵菌 Metarrhizium anisopliae Metchnikoff1879。 金龟子绿僵菌分生孢子短柱形,两端钝圆,橄榄绿     

绿僵菌对小麦纹枯病菌的抑制作用研究

在实验室条件下,研究了金龟子绿僵菌（Metarhizium anisopliae）对小麦纹枯病菌（Rhizoctonia cerealis）的拮抗作用及其机理。结果表明,金龟子绿僵菌与小麦纹枯病菌对峙培养以及在培养基中加入金龟子绿僵菌孢子悬浮液,对小麦纹枯病菌菌丝生长均有较好的抑制作用。测定了培养不同天数的金龟子绿僵菌Ma55发酵液对小麦纹枯病菌菌丝生长、菌核产生量及菌核萌发率的影响。结果表明,液体振荡培养25 d的金龟子绿僵菌Ma55发酵液对小麦纹枯病菌的菌丝生长、菌核产生量及菌核萌发具有显著的抑制作用,且Ma55发酵液中的抑菌活性物质具有较好的热稳定性。在光学显微镜下,未观察到Ma55对小麦纹枯病菌的重寄生现象,但发现金龟子绿僵菌与小麦纹枯病菌对峙培养处小麦纹枯病菌营养菌丝的细胞质变稀薄、菌丝部分消解或断裂。上述结果显示,金龟子绿僵菌对小麦纹枯病菌的拮抗机制主要是营养竞争、空间竞争及抗生作用等。     

嗜热子囊菌原变种Thermoascus aurantiacus var.aurantiacus热稳定几丁质酶的克隆表达及活性研究

研究通过RT-PCR和Tail-PCR技术从嗜热子囊菌原变种Thermoascus aurantiacus var.aurantiacus中克隆了一个几丁质酶同源基因。该基因全长1,253bp,包含一个由1,197个碱基构成的开放阅读框,编码398个氨基酸。序列比对分析表明,该基因编码蛋白属于糖苷水解酶18家族的几丁质酶。利用基因重组的方法构建酵母分泌型表达载体,并转化毕赤酵母。在甲醇的诱导下,重组蛋白得到了高效表达,第6天的表达量最高,达到0.433g/L,酶活力为28.96U/mg,同时对表达的几丁质酶进行了纯化,SDS-PAGE检测该蛋白的分子量为43.9kDa。该几丁质酶的最适反应温度为60℃,最适反应pH值为8.0,70℃处理30min仍有45%的相对酶活,具有较好的热稳定性及工业应用价值。     

褐飞虱过氧化物酶基因NlPOD1的克隆、鉴定及功能分析

【目的】探明褐飞虱Nilaparvata lugens过氧化物酶基因NlPOD1的分子特性、表达模式和生物学功能。【方法】基于褐飞虱转录组数据,利用PCR技术克隆获得NlPOD1基因全长cDNA序列;利用生物信息学手段分析其序列特征;通过qRT-PCR技术检测NlPOD1在褐飞虱不同发育时期(卵、1-5龄若虫和初羽化雌雄成虫)和5龄若虫不同组织(头部、脂肪体、血淋巴和肠道)中的表达水平,以及不同微生物(大肠杆菌Escherichia coli、金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus和金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae)（1×10⁷/mL）注射感染褐飞虱5龄若虫不同时间后的诱导表达模式;利用RNAi技术沉默褐飞虱 5 龄若虫NlPOD1基因,并通过生物测定分析NlPOD1基因沉默和接种金龟子绿僵菌(1×108/mL)后褐飞虱的存活率及致死中时(LT₅₀)。【结果】获得褐飞虱NlPOD1全长 cDNA 序列(GenBank登录号: MZ682107),其开放阅读框长2 049 bp,编码682个氨基酸,含有一个典型的动物亚铁血红素过氧化物酶结构域(An_peroxidasedomain),且N端包含一段由29个氨基酸残基组成的信号肽。系统发育分析表明,NlPOD1与半翅目其他昆虫的POD亲缘关系较近,其中与茶翅蝽Halyomorpha halys POD亲缘关系最近。发育表达谱结果表明,NlPOD1在褐飞虱不同发育阶段均有表达,其中卵期表达量最低,5龄若虫中表达量最高;组织表达谱结果表明,NlPOD1在褐飞虱5龄若虫不同组织中均有表达,且肠道和血淋巴中的表达量显著高于头部和脂肪体中的;微生物诱导表达模式表明,与注射PBS的对照组相比,大肠杆菌诱导48 h内各时间点NlPOD1在褐飞虱5龄若虫中的表达量显著上调,而在金黄色葡萄球菌和金龟子绿僵菌诱导下,NlPOD1表达量均呈现先上调后回稳的态势。RNAi分析结果显示,显微注射dsNlPOD1可显著抑制NlPOD1的表达水平。通过RNAi抑制NlPOD1表达后褐飞虱5龄若虫存活率不变,但注射dsNlPOD1联合金龟子绿僵菌感染对褐飞虱5龄若虫的LT₅₀(4.5 d)显著低于注射dsGFP联合金龟子绿僵菌感染的对照组的LT₅₀(5.4 d),说明沉默NlPOD1后褐飞虱对金龟子绿僵菌侵染的抵御能力显著降低。【结论】NlPOD1在褐飞虱病原防御过程中发挥重要作用,可作为开发RNAi和病原真菌联合介导的褐飞虱防治技术中的一个潜在靶标。     

枯草芽孢杆菌C-36内切葡聚糖酶基因的克隆及其在大肠杆菌中融合表达

以自行分离筛选出的天然枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）C-36的染色体DNA为模板,PCR扩增得到含有内切葡聚糖酶基因的DNA片段,将其克隆到pMD-18T载体中,序列分析表明,克隆得到的DNA片段全长1602bp,编码一个含有499个氨基酸的多肽。与其他芽孢杆菌内切葡聚糖酶基因序列比对,其核苷酸同源率为90％～93％,其编码的氨基酸序列的同源性在90％～98％,已将此基因注册GenBank（DQ782954）。将含内切葡聚糖酶基因的重组克隆质粒进行亚克隆,用Kpn I和EcoR I双酶切后,与相同酶切的表达载体pET-32a相连接,并导入大肠杆菌BL21中表达。蛋白质电泳实验结果表明在6．47×10^4处有表达蛋白带。经测定表达蛋白比酶活力达99．02U／mL,为出发菌C-36（63．78U／mL）的1．55倍。     

Expression and characterization of the 42 kDa chitinase of the biocontrol fungus Metarhizium anisopliae in Escherichia coli

Albeit Metarhizium anisopliae is the best-characterized entomopathogenic fungus, the role of some hydrolytic enzymes during host cuticle penetration has not yet been established. Three chitinase genes (chit1, chi2, chi3) from Metarhizium have already been isolated. To characterize the chitinase coded by the chit1 gene, we expressed the active protein (CHIT42) in Escherichia coli using a T7-based promoter expression vector. The recombinant protein, CHIT42, is active against glycol chitin and synthetic N-acetylglucosamine (GlcNAc) dimer and tetramer substrates. These activities suggest that the recombinant CHIT42 acts as an endochitinase.     

牛γ-干扰素在大肠杆菌中的表达及抗原性鉴定

目的在大肠杆菌中高效表达牛γ-干扰素（bovine interferon-γ,BovIFN-γ）,并对其生物活性进行初步鉴定。方法依据GenBank上基因序列人工合成BovIFN-γ基因,PCR方法扩增该基因,将其插入PET-28a载体构建原核表达质粒,转化大肠杆菌BL21中,在IPTG诱导下表达BovIFN-γ,并进行Western blot鉴定。Ni-NTA亲和层析法和电洗脱方法纯化表达的重组蛋白,用Western blot和商品化的BovIFN-γ检测试剂盒进行重组蛋白的抗原性检测。结果成功构建了BovIFN-γ原核表达载体PET-28a-BIFN-γ,并在大肠杆菌中高效表达,表达蛋白约占菌体总蛋白的32%,表达产物主要以可溶性形式存在于菌体裂解液上清中;重组蛋白可与BovIFN-γ单克隆抗体反应,Ni-NTA亲和层析法纯化的重组蛋白抗原活性比电洗脱方法纯化的抗原活性高。结论在大肠杆菌中成功表达了可溶性的BovIFN-γ蛋白,可与BovIFN-γ单抗发生反应,纯化的重组蛋白具有良好的反应原性。     

酿酒酵母乙醇脱氢酶2(ADH2)基因的克隆表达及活性验证

为了从酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae中克隆出乙醇脱氢酶2(Alcoholdehy drogenase2,ADH2)基因并使之在大肠杆菌中高效表达。以酿酒酵母细胞中提取的总RNA为模板,通过反转录获得酿酒酵母乙醇脱氢酶2基因,连接到表达载体pTAT上,得到重组表达质粒pTAT-ADH2,将此重组质粒转化到大肠杆菌BL21中,重组工程菌株经IPTG诱导表达得到ADH2蛋白。将该蛋白纯化后,在体外进行活性检测和小鼠体内进行毒理试验,检测ADH2的酶活性。测序结果表明克隆的基因与GenBank中所报道的adh2基因序列有90%的同源性,经SDS-PAGE电泳分析,目的蛋白得到了有效表达,蛋白条带扫描分析表明,表达量占总蛋白的50%左右,纯化得到的蛋白在小鼠体内进行毒理试验,显示出一定的活性。酿酒酵母adh2基因的克隆正确,不仅在大肠杆菌中进行了高效表达而且表现出了较好的酶活性。     

猪源肠出血性大肠杆菌CD18株fedA基因的克隆及表达

目的:获得重庆猪源肠出血性大肠杆菌(EHEC)强毒株CD18株fedA基因表达产物。方法:根据GenBank中的fedA基因序列设计引物,从重庆猪源EHEC强毒株CD18株基因组中经PCR扩增目的片段,克隆到pUC19质粒,亚克隆到表达载体pET28b( )的SalⅠ-HindⅢ位点后转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达,Ni柱法纯化,SDS-PAGE及Western印迹检验表达产物。结果:CD18株fedA与文献报道的fedA的序列同源性为99.3%,推导的氨基酸序列的同源性为98.7%,表达产物在50～100mmol/L咪唑洗脱时出峰,SDS-PAGE显示其相对分子质量20000,Western印迹证明该蛋白条带能与分子标记蛋白His6抗体发生特异反应。结论:克隆到猪源EHECCD18株fedA基因,并在大肠杆菌中得到表达。     

人白细胞介素26的基因克隆及其在大肠杆菌中的表达

克隆人白细胞介素-26(human interleukin-26,hIL-26)基因,构建高效稳定的大肠杆菌表达菌株。对GenBank上报道的hIL-26基因进行序列分析后设计合成引物,利用RT-PCR技术从人外周血单个核细胞(PBMC)总RNA中反转录并扩增得到人成熟肽IL-26基因。将得到的基因克隆到pMD18-T载体中,菌落PCR筛选、酶切鉴定并进行DNA序列分析。用BamHI和EcoRⅠ将目的片段切下,插入表达载体pBV220相应的位点。42℃热诱导表达目的蛋白,SDS-PAGE分析显示表达蛋白约占菌体总蛋白的20%,Western印迹法证实重组蛋白为特异性蛋白,分子筛纯化后纯度达90%以上。表达的重组蛋白经谷胱甘肽复性缓冲液复性,用RT-PCR检测复性的重组蛋白能促进PBMC合成IFN-γ。     

致病性鸡大肠杆菌pilA基因和外膜蛋白C基因的克隆、表达及其免疫原性

根据GenBank公布的致病性鸡大肠杆菌的Ⅰ型菌毛pilA基因和外膜蛋白C基因序列,分别设计了两对引物,并以分离的致病性鸡大肠杆菌基因组为模板,经PCR特异性扩增出pilA基因和ompC基因,基因产物大小为别为549 bp和1104 bp,与GenBank报道的参考菌株的两个基因序列的同源性为高达98.18%和97.28%.将扩增得到的两个基因分别定向克隆到原核表达载体pET-28a中,得到两个重组质粒pETpilA和pETompC.转化大肠杆菌BL21(DE3)中,得到重组菌株BL21(pETpilA)和BL21(pETompC),经IPTG诱导后,SDS-PAGE分析分别可见表达的20 kD和40.9 kD的特异条带;Western blotting结果表明,两种蛋白可与抗体发生特异性结合,说明其具有良好的免疫原性.将表达的菌毛蛋白和外膜蛋白的菌株分别制成基因工程疫苗,免疫小鼠后,具有很好的保护能力.表明这两株基因工程菌株有望作为鸡致病性大肠杆菌基因工程疫苗的候选生产菌株.     

鸭源致病性大肠杆菌Ⅰ型菌毛pilA基因的原核表达及重组蛋白对强毒攻击的免疫保护作用

根据GenBank中人源大肠杆菌pilA基因序列,用OLIGO6.0设计PCR引物,从鸭源致病性大肠杆菌GH1.2中扩增到pilA基因并将其克隆至pMD18-T载体,经PCR、酶切和DNA测序鉴定后,将鸭源致病性大肠杆菌pilA基因正向插入原核表达载体pET-32a( )的BamHⅠ和HindⅢ位点间,成功构建了重组表达质粒pET-32a-pilA。重组表达质粒pET-32a-pilA转化表达宿主菌BL21(DE3),用IPTG诱导,表达出了大小约为36kD的pilA重组蛋白。表达产物用镍柱亲和层析纯化,与等量弗氏佐剂混合制备pilA重组蛋白疫苗,分别在1日龄、8日龄时两次对雏鸭进行免疫,二免后2周测定鸭血清中的ELISA抗体效价,并以109PFU同源菌株GH1.2攻毒,根据攻毒后鸭的死亡率、E.coli分离率和各组织器官的病变等级来判定pilA重组蛋白的免疫保护效果。结果pilA重组蛋白免疫鸭的血清中ELISA抗体效价为1∶12800,全菌灭活苗免疫组的血清ELISA抗体效价为1∶200;同源菌株攻毒后,pilA重组蛋白免疫保护组鸭的死亡率、E.coli分离率和各组织器官的病变程度均比攻毒对照组下降且差异显著或极显著,与全菌灭活苗免组比较差异不显著。表明pilA重组蛋白对同源菌株GH1.2的感染具有一定的保护效果。     

Modesto株副鸡禽杆菌血凝素的原核表达及其生物活性鉴定

目的：克隆并原核表达Modesto株C型副鸡禽杆菌（Apg）的血凝素（HA）基因,鉴定该重组HA的生物学活性。方法：根据GenBank上已发表的Modesto株Apg的HA基因序列,设计合成了1对特异性引物,克隆ApgHA基因;以Modesto株Apg中提取的细菌DNA为模板,利用PCR扩增ApgHA全长基因（1026bp）,将其克隆到pET-32a（＋）载体上,构建原核表达载体pET—HA,在大肠杆菌BL21（DE3）中表达并纯化重组HA;通过Western印迹及血凝和血凝抑制试验鉴定该重组蛋白的生物学活性。结果：表达并纯化了Apg重组HA,该蛋白可以和C型Apg抗血清特异性结合,并且可以凝集鸡红细胞。结论：构建了Modesto株ApgHA基因的原核表达载体,并表达纯化了ApgHA融合蛋白,该重组HA具有凝集鸡红细胞的活性,为进一步研究ApgHA的免疫功能奠定了基础。