不同启动子调控羰基还原酶基因在枯草芽胞杆菌中的表达水平

为了实现羰基还原酶基因mldh在枯草芽胞杆菌中的高效表达,以摩氏摩根菌MorganellamorganiiCMCC（B）49208染色体DNA为模板,PCR扩增得到目的基因mldh,分别与启动子PQ和启动子p43进行连接,构建不同启动子组合的表达载体PHY—p43-mldh、PHY—PQ—mldh、PHY—p43-p43-mldh和PHY—p43-PQ—mldh,化学法转化B．subtilisWb600后对重组茵细胞破碎液进行SDS-PAGE分析及全细胞生物转化反应实验发现,4种重组茵的转化能力差异显著,其中重组菌B．subtilisWb600（PHY—p43-p43-mldh）进行全细胞转化反应,转化液中d-伪麻黄碱的浓度最高,达到142．1mg／L,底物转化率为78．25％,成功实现了羰基还原酶基因mldh在枯草芽胞杆菌中的高效表达。     

羰基还原酶基因与葡萄糖脱氢酶基因在大肠杆菌中的共表达及其在不对称还原产麻黄碱中的初步应用

通过羰基还原酶基因与葡萄糖脱氢酶基因在大肠杆菌中的共表达,解决羰基还原酶在催化底物过程中的辅酶再生的问题。以枯草芽孢杆菌基因组为模板,采用PCR的手段扩增得到葡萄糖脱氢酶基因gdh与已构建好的pKK223-3-mldh连接,转化E.coli JM109获得重组菌E.coli pKK223-3-gdh-mldh。SDS-PAGE结果表明羰基还原酶及葡萄糖脱氢酶均有表达其相对分子质量分别为43 kD和31 kD。液相检测重组菌细胞破碎液在不添加外源的葡萄糖脱氢酶的情况下能专一性转化1-苯基-2-甲氨基丙酮简称MAK为d-伪麻黄碱。全细胞转化实验表明0.1 g湿菌体与0.15 mg MAK及6 mg葡萄糖30℃反应10 h生成0.091 mg d-伪麻黄碱,MAK的摩尔转化率为67.4%。     

构建羰基还原酶基因工程菌生物转化产l-麻黄碱

以筛选得到的Morganella morganii J-8细菌的基因组为模板,通过PCR扩增得到目的基因mdlh2。核苷酸序列测定结果表明,基因全长1046bp。以pET28a（＋）为表达载体,构建重组质粒pET28a（＋）-mldh2,并在E．coli BL21（DE3）中表达。利用表达产物进行生物转化,发现其具有催化底物1-苯基-2-甲氨基丙酮（简称MAK）产l-麻黄碱的活力。进一步考察了诱导时间和IPTG浓度对重组菌表达的羰基还原酶的影响,37℃下用0．5mmoL／L的IPTG诱导4h,重组羰基还原酶的酶活达到0．2U／mg蛋白,转化液中l-麻黄碱质量浓度达到45mg／L。     

1．3倍体HBV YIDD变异株真核表达载体构建及鉴定

构建HBV YIDD拉米夫定耐药株1．3倍全基因真核表达载体,为进一步探讨乙肝病毒变异株的生物学特性及筛选抗病毒药物奠定基础。参考GenBankHBV序列设计并合成一系列引物,以临床证实为拉米夫定耐药的病人HBV DNA为模板,通过PCR扩增得到HBV全基因组并克隆至pGEM—T Easy载体中,经测序证实聚合酶基因存在YIDD变异,然后以该病人的HBV全基因组为模板构建1．3倍全基因HBV—YIDD变异真核表达载体pcDNA3．1（＋）-1．3HBV。通过PCR扩增,酶切及测序证明pcDNA3．1（＋）-1．3HBV表达载体构建成功,该表达载体的构建为后期建立稳定表达HBV—YIDD变异的细胞模型提供材料。     

利用实时荧光定量PCR法检测转基因水稻外源基因拷贝数的研究

转基因植物中外源基因拷贝数是影响目的基因表达水平和遗传稳定性的重要因素，因此外源基因拷贝数的检测成为转基因研究的关键．利用高通量、快速、灵敏的SYBR Green Ⅰ荧光定量实时PCR法，检测了转大麦烟酰胺合成酶基因（NASl）水稻中外源基因拷贝数．以蔗糖磷酸合成酶基因（SPS）作为水稻的内源参照基因．通过梯度稀释法．分别获得了NAS1和SPS基因的Ct值与起始模板数的相关性标准曲线，相关系数分别为0．99976和0．99571，相关性高．通过目的基因NAS1和水稻内源参照基因SPS起始模板数的比较，获得了目的基因在转基因水稻中的拷贝数。在8株转基因株系中，1株为假阳性，1株拷贝数为1，3株拷贝数为2，其余3株拷贝数分别为3、4和7．而阴性对照拷贝数为0．这种方法快速、简便、准确，可以满足转基因育种工作中对后代优良株系的选择．     

已建株鼻咽癌细胞的PLUNC基因启动子区序列多态性分析

目的检测人类标准鼻咽癌细胞中是否存在已知的PLUNC基因启动子-437bp-＋87bp区域的单核苷酸多态性（SNP）。以便进一步探索SNP与鼻咽癌的关系。方法采用PCR产物直接测序的方法,对7株体外培养的鼻咽癌细胞基因组DNA的PLUNC基因启动子区进行序列分析。结果发现7株PLUNC基因的启动子区皆存在已知的3个SNP位点（1888、2128和N2）和未知一个突变位点（N1）,其测观杂合度分别为85．7％、100％、100％和28．6％。其中3个已知SNP位点在筛查的细胞株中均存在T-C的突变,而且SUNE-1鼻咽癌细胞株的1888位点基因型为突变纯合子CC型。结论体外培养的标准鼻咽癌细胞株中存在已知的3个SNP位点（1888、2128和N2）的突变现象,且突变率为100％;1888位点鼻咽癌易患型（CC型）已在体外稳定建株;首次发现启动子-195bp区域N1突变位点。     

北京地区呼吸道合胞病毒分离株G蛋白基因遗传变异特性研究

为了解北京地区人呼吸道合胞病毒（human respiratory syncytial virus,HRSV）的遗传变异和分子流行病学特征,首次对北京地区2003～2004年63株HRSV分离株进行了G基因3’末端的第2个高度变异区的序列测定,并进行了基因分型和遗传变异的分析。使用不同的型特异性引物对GPA—F1和GPB-F1分别扩增A、B血清型HRSVG基因3’末端核苷酸序列,特异性扩增产物和随后的序列测定结果均显示,北京地区2003～2004年63株HRSV毒株中,96．8％（61／63）为A血清型,3．2％（2／63）为B血清型,说明北京地区在2003～2004年间存在HRSVA、B血清型共循环,但以A血清型病毒为主。分别对北京流行的A和B血清型病毒进行了基因亲缘性关系分析,结果提示,61株北京A血清型分离株全部为GA2基因型;2株B血清型分离株为GB3基因型。由此看来,GA2基因型是北京地区2003～2004年的优势流行基因型。北京61株GA2分离株之问核苷酸和氨基酸同源性分别在87．8％～100％和77．9％～100％之间;2株B血清型分离株之间核苷酸和氨基酸同源性分别为94．7％和88．1％。这说明在2003年和2004年有很多个不同的GA2基因型HRSV毒株在北京地区共循环,北京地区的HRSV流行存在着许多由不同病毒株引起的传播链。B血清型分离株Beijing04-11于G基因3’末端含有一个60个碱基的重复序列,这是HRSV多聚酶易于重复复制限定序列的一个极端的例子,有可能是HRSV逃逸免疫压力而不断进化的一种方式。该研究首次对北京地区2003年和2004年流行的HRSV进行了基因分型和遗传变异的研究,对于了解北京HRSV流行株的基因特征具有重要意义,可以为北京乃至中国疫苗株的选择提供参考依据,从而指导HRSV的免疫预防控制。     

弓形虫RH株SAG1基因序列体外扩增及生物信息学分析

根据sAG1基因序列,自行设计一对寡核苷酸引物,利用PCR技术从弓形虫RH株基因组DNA中成功扩增出编码SAG1抗原的基因片段,扩增出的基因片段大小与预期长度（1006bp）相符,结果经测序验证,并利用生物信息学方法对SAG1蛋白理化性质、结构和功能进行了预测．     

产甘油假丝酵母胞浆3-磷酸甘油脱氢酶基因（CgGPD）功能分析

【目的】从高产甘油生产菌株产甘油假丝酵母（Candida glycerinogenes）基因组中克隆了NAD+依赖3-磷酸甘油脱氢酶编码基因（CgGPD）,但是该基因及其上游调控序列具体的功能还是未知的。本文研究了CgGPD基因及其上游调控序列的功能。【方法】本文以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）及其渗透压敏感型突变株为宿主,构建3种不同的酵母表达载体导入酵母细胞,研究了不同酵母转化子在渗透压胁迫条件下CgGPD基因表达对细胞的耐高渗透压胁迫应答及其细胞的甘油合成能力的影响。【结果】实验结果表明无论是以来源于S. cerevisiae 的TPI启动子还是来源于CgGPD基因的启动子,过量表达CgGPD基因的转化子均能够显著加速葡萄糖消耗速度和提高甘油合成能力,在gpd1/gpd2突变株中表达CgGPD基因能够消除细胞对外界高渗透压的敏感性,同时转化子胞内甘油大量积累。【结论】CgGPD基因在野生型酵母S. cerevisiae W303-1A表达显著提高细胞的甘油合成能力,在gpd/1gpd2突变株中能够互补GPD1基因的功能,CgGPD基因表达受渗透压诱导 调控。     

CD真核表达载C 体的构建及在 2KHE39 细胞中的表达

目的：构建含自杀基因胞嘧啶脱氨酶（CD）的真核表达载体pcDNA3．1／HA—myc-His（-）Z—CD,并进行哺乳动物细胞HEK293转染研究。方法：以本实验室保存的含CD基因全长的质粒为模版,用PcR方法扩增CD基因阅读框序列,并定向克隆到带有HAtag的pcDNA3．1／HA—myc-His（-）Z载体上,使目的基因与HAtag在同一阅读框。重组体质粒经EcoRI和BamHI双酶切鉴定,并对插入的CD基因片段进行测序,将鉴定好的阳性重组质粒pcDNA3．1／HA—myc-His（-）Z—CD用脂质体介导转染HEK293,提取细胞蛋白,western blot检测CD基因的表达情况.结果：阳性重组质粒pcDNA3．1／HA—myc-His（-）ZCD经Eco砌和BanHI双酶切后,获得约为5．5kb片段和1．3kb插入片段,序列分析表明插入的片段与GenBank发布的序列一致．western blot检测到CD基因的表达。结论：成功构建了含自杀基因CD的真核表达质粒。     

重组枯草芽胞杆菌不对称还原产d-伪麻黄碱

为了实现羰基还原酶基因mldh在枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis中的表达并通过细胞内的葡萄糖脱氢酶完成辅酶的再生,以枯草芽胞杆菌rpsD基因的启动子PrpsD和终止子TrpsD为表达元件,将羰基还原酶基因mldh连接至构建好的质粒(pHY300plk-PrpsD-TrpsD上,得到质粒pHY300plk-PrpsD-mldh-TrpsD;进一步将重组质粒转化入B. subtilis Wb600中获得重组菌B. subtilis Wb600 (pHY300plk-PrpsD-mldh-Trps     

大肠杆菌副产物合成途径删除提高外源蛋白表达水平

大肠杆菌是应用最广泛的外源基因表达宿主。为探索阻断副产物产生途径对提高大肠杆菌表达外源蛋白的能力,本实验以野生型大肠杆菌菌株为基础,删除其乳酸脱氢酶基因(ldhA),磷酸烯醇式丙酮酸合成酶基因(pps)和丙酮酸甲酸裂解酶基因(pflB)。在此基础上,以甘露聚糖酶基因man为报告基因,考察阻断以上代谢途径对大肠杆菌产酶能力的影响。结果显示,以上述三个基因叠加删除的三重突变株为宿主时,重组茵产酶水平最高,比酶活达到158.3 U/mg,相比野生出发菌株提高82.3%。     

Characterization of a new erm-related macrolide resistance gene present in probiotic strains of Bacillus clausii

The mechanism of resistance to macrolides, lincosamides, and streptogramins B was studied in four Bacillus clausii strains that are mixed in a probiotic administered to humans for prevention of gastrointestinal side effects due to oral antibiotic chemotherapy and in three reference strains of B. clausii, DSM8716, ATCC 21536, and ATCC 21537. An 846-bp gene called erm(34), which is related to the erm genes conferring resistance to these antibiotics by ribosomal methylation, was cloned from total DNA of B. clausii DSM8716 into Escherichia coli. The deduced amino acid sequence presented 61% identity with that of Erm(D) from B. licheniformis, B. halodurans, and B. anthracis. Pulsed-field gel electrophoresis of total DNA digested by I-CeuI, followed by hybridization with an erm(34)-specific probe, indicated a chromosomal location of the gene in all B. clausii strains. Repeated attempts to transfer resistance to macrolides by conjugation from B. clausii strains to Enterococcus faecalis JH2-2, E. faecium HM1070, and B. subtilis UCN19 were unsuccessful.     

信号肽对短杆菌胆固醇氧化酶基因在大肠杆菌中表达的影响

从Brevibacterium sp．DGCDC-82染色体DNA中扩增出含信号肽序列的胆固醇氧化酶结构基因,插入大肠杆菌表达载体pET28a（＋）中,构建重组质粒pET28a—COD（s＋）。以pET28a-COD（s＋）为底物,扩增出不含信号肽的胆固醇氧化酶结构基因,构建成重组质粒pET28a-COD（s-）。两种重组载体转化大肠杆菌BL21（DE3）通过IPTG诱导均获得活性表达,SDS-PAGE分析,目的产物表达量都占到了细胞总蛋白的50％以上,Brevibacterium sp．DCR2DC-82胆固醇氧化酶的信号肽对重组酶的空间构象和表达量并没有太大的影响。     

猴B病毒被膜糖蛋白gC的原核表达及诊断价值评价

目的:原核表达猴B病毒糖蛋白gC胞外区片段,评价其在猴B病毒血清学检测中的特异性和敏感性,为猴B病毒检测奠定基础。方法:利用PCR方法扩增gC胞外区基因片段,同时合成该片段的优化密码子序列,将其插入表达载体pET-28b(+)形成重组质粒,转化至大肠杆菌BL21(DE3)并进行诱导表达;纯化蛋白先以Western印迹进行验证,再以ELISA方法和标准阳性、阴性血清评价其诊断价值。结果:直接从病毒DNA模板上获得的基因片段未能表达,而优化后的基因片段表达水平较高,表达蛋白的相对分子质量约为48×103,为包涵体形式,占菌体总蛋白的30%左右;Western印迹显示,重组蛋白能与猴B病毒阳性血清和His单克隆抗体发生免疫反应;34份标准阳性血清和25份阴性血清的ELISA检测结果显示,重组蛋白的敏感性和特异性分别为94.1%(32/34)和100%(25/25)。结论:利用原核表达系统制备的gC胞外区重组蛋白,可作为猴B病毒血清学检测抗原,其特异性和敏感性都较好。     

表达乙型脑炎病毒E蛋白重组减毒沙门菌活载体疫苗株的构建

目的:构建表达乙型脑炎病毒(JEV)E蛋白的口服重组减毒鼠伤寒沙门菌活载体疫苗株。方法:克隆JEV E基因,将其插入表达载体pYA3341中,构建重组质粒pYA3341-E,将重组质粒电转入鼠伤寒沙门菌疫苗株X4550(缺失asd、cya、crp基因),获得重组疫苗菌株X4550(pYA3341-E);鉴定重组菌E蛋白的表达,测定重组菌的稳定性、生长曲线、安全性,以及小鼠的免疫试验和血清中和试验。结果:酶切鉴定和序列测定证实重组质粒构建成功;SDS-PAGE检测有目的蛋白条带;Western印迹证实表达的E蛋白能与猪抗JEV阳性血清特异性结合;重组菌株在体外营养选择压力下,可稳定地携带重组质粒传代繁殖,在体内可较稳定地定居于肠系膜淋巴结和脾脏;小鼠口服试验证实重组菌无毒性作用,安全可靠;小鼠口服重组菌免疫,ELISA检测产生了抗JEV抗体;中和试验表明产生的抗体具有中和活性。结论:构建了能稳定表达JEV E蛋白的口服减毒鼠伤寒沙门菌疫苗株X4550(pYA3341-E),为研究乙型脑炎口服基因工程疫苗奠定基础。     

立氏立克次体外膜蛋白H基因片段的克隆表达与免疫原性分析

目的：克隆表达立氏立克次体（Rickettsia rickettsii）外膜蛋白H基因（ompH）片段并对其进行免疫原性分析。方法：采用PCR技术从立氏立克次体基因组中扩增ompH基因片段,将该基因片段与原核表达载体pET32a连接,构建重组原核表达质粒pET32a/ompH;将pET32a/ompH转入大肠杆菌细胞内,用IPTG诱导转化大肠杆菌表达目的基因。结果：获得长为327bp的ompH基因片段,SDS-PAGE分析发现pET32a/ompH转化菌表达了大小约27kDa蛋白,该蛋白与立氏立克次体免疫豚鼠血清及斑点热患者血清在免疫印迹分析中呈阳性反应,经该重组蛋白免疫血清中和后的立氏立克次体感染VERO活力减低。结论：pET32a/ompH转化的大肠杆菌表达了ompH基因片段,所产生的重组蛋白具有良好的免疫反应性及保护性。     

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。     

大肠埃希菌热不稳定肠毒素B亚单位在婴儿双歧杆菌中的表达

目的将大肠埃希菌热不稳定肠毒素B亚单位（LTB）克隆到表达载体pBV220,使LTB基因在大肠埃希菌和双歧杆菌中稳定表达。方法将LTB基因克隆到表达载体pBV220中,再分别转化大肠埃希菌DH5a和婴儿双歧杆菌,使之表达,表达产物用SDS—PAGE鉴定。并通过家兔肠袢实验验证表达蛋白的安全性。结果LTB基因在大肠埃希菌和双歧杆菌中均可稳定表达,毒性实验证明LTB保留轻微的毒性。结论稳定表达LTB的双歧杆菌为今后的口服疫苗佐剂奠定了基础。