肺炎克雷伯菌RcsAB蛋白对荚膜多糖相关基因wcaJ、wcaG和magA的调控关系

荚膜多糖(CPS)是肺炎克雷伯菌(Klebssiella pneumoniae)重要的毒力因子.Rcs系统是肠杆菌科(En-terobacteriacese)中重要的双组分信号转导系统,RcsAB是其中主要的转录调控蛋白.本研究选取了肺炎克雷伯菌NTUH-K2044 cps基因簇上的3个基因(wcaJ,wcaG和magA),研究RcsAB对上述3个基因可能存在的调控关系.通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术和LacZ报告基因融合试验来确认RcsAB是否能够调控上述3个基因的转录表达.进而用凝胶阻滞试验(EMSA)验证RcsAB能否直接结合在靶基因的启动子区,对靶基因进行直接调控.结果表明RcsAB能够正向调控上述3个基因的转录表达,EMSA的结果提示RcsAB对这3个基因可能是通过间接的方式进行调控.RcsAB蛋白可能通过间接调控荚膜多糖基因wcaJ、wcaG和magA的转录,从而影响菌株的荚膜多糖表型.     

肺炎克雷伯菌调控蛋白RcsAB的构建表达及活性鉴定

为了探讨转录调控子Rcs AB对靶基因的转录调控作用,构建肺炎克雷伯菌RcsA和RcsB的重组质粒,之后诱导蛋白表达,提取纯化后测定其活性。PCR得到rcsA、rcsB片段,分别将两DNA片段克隆至表达载体pMAL-C5X、pET28a,构建重组质粒。再将重组质粒导入E. coli BL21(DE3)菌株中,经IPTG诱导后收集菌体,超声破碎。破碎后的上清过柱、透析纯化,得到高纯度的蛋白,通过EMSA进行蛋白活性鉴定。RcsA,RcsB蛋白成功表达纯化,并能够与靶基因结合,初步证明蛋白具有生物学活性。成功制备有生物学活性的RcsA、RcsB蛋白,为进一步研究RcsAB蛋白复合物特异的生物学功能提供物质基础。     

肺炎链球菌糖代谢蛋白CcpA对荚膜多糖的调控作用

摘要:【目的】研究肺炎链球菌糖代谢蛋白CcpA对肺炎链球菌荚膜多糖(CPS)的调控作用。【方法】利用大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)工程菌原核表达CcpA蛋白,使用Ni2+亲和层析的方法纯化蛋白。利用纯化后的CcpA蛋白免疫昆明小鼠并制备多克隆抗体;采用ELISA法测定抗CcpA抗体效价。随后,利用Westertn blot方法分析CcpA蛋白在肺炎链球菌中的保守性。另外,利用EMSA方法分析CcpA与cps基因座启动子区域片段的结合。最后,构建ccpA基因缺失株和ccpA基因回复株;利用ELISA法测定野生D39菌 株、ccpA基因缺失株和ccpA基因回复株的荚膜多糖含量。【结果】Western blot结果显示CcpA蛋白在多种血清型的肺炎链球菌均有表达,CcpA蛋白可与cps基因座启动子区域结合,且呈剂量依赖性;ccpA基因缺失时,细菌CPS含量升高,回复表达CcpA蛋白后,CPS含量显著降低。【结论】CcpA是肺炎链球菌中一种保守表达的蛋白,可通过调节cps基因座启动子负性调控肺炎链球菌荚膜多糖的表达。     

基因芯片技术探究肺炎克雷伯菌RcsB的转录谱

肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae,KP)是临床上重要的条件致病菌,主要引起肺炎、泌尿系统疾病、肝脓肿以及菌血症等临床疾病。Rcs B是磷酸信号转导系统中的核心调控子,有证据证明Rcs B可调控部分肠杆菌毒力的表达。本研究利用基因芯片技术筛选出Rcs B调控的靶基因并进行生物信息学分析,同时实时荧光定量PCR技术验证基因芯片结果。通过基因芯片技术共筛选出223个差异基因,其中表达下调基因有132个,表达上调基因有91个。q RT-PCR实验显示,挑选的8个基因的q RT-PCR结果均与芯片结果相符。223个差异基因的COG分析表明Rcs B调控的靶基因主要影响能量的产生和转换,碳、氨基酸的转运和代谢以及细胞壁、外膜的生成等细胞途径。GO富集分析表明Rcs B调控的靶基因主要参与碳水化合物衍生物代谢,酶的催化活性,膜合成等生理生化过程。本研究通过全基因组芯片技术对肺炎克雷伯菌Rcs B的转录谱进行了探究,明确了Rcs B调控的靶基因的相关功能及其调控机制,为通过探究Rcs B的靶基因来进一步深入了解Rcs磷酸信号转导系统对肺炎克雷伯菌毒力的影响奠定了基础。     

鼠疫菌重要调控子蛋白的表达纯化及DNA结合活性分析

目的:利用大肠杆菌BL21(λDE3)的表达系统,表达7个有活性的、与鼠疫耶尔森菌(鼠疫菌)传播及致病密切相关的调控子蛋白,并对这些蛋白与DNA的结合活性进行分析,为构建鼠疫菌毒力基因转录调控网络建立分子生化实验平台。方法:通过分子克隆技术构建鼠疫菌调控子蛋白的表达菌株,所得菌株经IPTG诱导后能分别表达鼠疫菌CRP、Fur、PhoP、OxyR、OmpR、RcsB和RovA带His标签的融合蛋白;对这些蛋白与DNA的结合基序进行生物信息学预测;通过体外凝胶迁移实验验证上述蛋白与靶DNA的结合活性。结果:表达了7种有活性的鼠疫菌调控子蛋白,这些蛋白与靶基因启动子区具有体外结合活性。结论:表达的7种调控子蛋白在鼠疫菌的传播致病中有重要作用,这些调控子蛋白与DNA体外结合实验平台的建立,是构建鼠疫菌毒力基因转录调控网络的基础。     

副溶血弧菌ToxR截短体蛋白的表达纯化及其DNA结合活性

【目的】利用大肠杆菌BL21λDE3表达系统,表达出有活性的副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus,VP)ToxR截短体蛋白,为进一步研究ToxR的转录调控机制奠定基础。【方法】以VP基因组DNA为模板,PCR扩增ToxR蛋白DNA结合结构域(ToxR-N)的DNA片段,并将其直接克隆入pET28a中,获得重组质粒;将重组质粒导入大肠杆菌BL21λDE3中,所得菌株经IPTG诱导后能表达出His-ToxR-N蛋白。利用限制级凝血酶切除His-ToxR-N中的His-标签,进而以VP的calR和VP1687为靶基因,通过体外的凝胶阻滞实验(EMSA)验证ToxR-N蛋白的DNA结合活性。分别构建克隆有calR和VP1687上游启动子区的LacZ重组质粒,并将重组质粒转入野生株(WT)和toxR突变株(ΔtoxR)中,通过测定β-半乳糖苷酶活性来比较两株重组菌中靶基因启动子活性,以验证ToxR对calR和VP1687的调控关系。【结果】成功表达出有活性的ToxR-N蛋白,该蛋白对calR启动子区具有结合活性。LacZ结果显示ToxR对calR的转录具有激活作用,而对VP1687的转录具有抑制作用。【结论】所表达的ToxR-N可用于后续的转录调控机制研究;ToxR通过直接激活calR的转录表达,而间接抑制T3SS1相关基因的表达。     

鼠疫菌H-NS蛋白的表达与纯化及其DNA结合活性

摘要：【目的】利用大肠杆菌BL21λDE3的表达系统,表达出有活性的鼠疫耶尔森氏菌（以下简称鼠疫菌）调控子蛋白H-NS,为进一步研究H-NS的转录调控奠定基础。【方法】 PCR扩增鼠疫菌201株hns基因的编码区,将其直接克隆入pET28a质粒中,再将pET28a-hns重组质粒转入大肠杆菌BL21λDE3菌株中,所得菌株经IPTG诱导后能表达出鼠疫菌His-H-NS蛋白;通过体外的凝胶迁移实验（EMSA）和DNaseⅠ足迹实验对His-H-NS蛋白与DNA的结合活性进行分析。【结果】成功表达出有活性的鼠疫菌His-H-NS蛋白,该蛋白对鼠疫菌pH6抗原基因（psaA、psaE）及rovA基因均有结合活性。【结论】鼠疫菌His-H-NS具有DNA结合活性,说明H-NS能调控鼠疫菌基因的转录。     

积磷小月菌调控蛋白Mlp21700的异源表达及其与多聚磷酸盐(Poly-P)代谢基因启动子的结合

【背景】积磷小月菌(Microlunatus phosphovorus)是重要的聚磷微生物,在好氧条件下积累聚磷酸盐并在厌氧条件分解聚磷酸盐,这个过程可能受到精细的基因调控。【目的】利用凝胶迁移实验(EMSA)分析调控蛋白Mlp21700结合的多聚磷酸盐(Poly-P)代谢基因启动子,找到Mlp21700可能的调控靶点。【方法】以积磷小月菌JN459菌株的基因组DNA为模板,PCR扩增Mlp21700编码序列,构建重组质粒p ET28a-21700并转化到大肠杆菌Transetta(DE3)菌株,诱导表达后采用非变性方法纯化获得Mlp21700融合蛋白。利用PCR方法分别扩增各个Poly-P代谢基因的启动子,用生物素标记后作为探针。采用EMSA分析Mlp21700在试验条件下是否结合启动子以及结合强度。【结果】DNA测序和酶切验证表明p ET28a-21700携带正确的Mlp21700编码序列。SDS-PAGE分析显示试验条件下Transetta(DE3)菌株大量表达可溶性Mlp21700,纯化的重组Mlp21700蛋白纯度大于90%,含量为0.64 mg/mL。EMSA分析表明在试验条件下Mlp21700能够结合Mlp26610基因ppgk和Mlp44770基因ppx的启动子。【结论】调控蛋白Mlp21700可能参与Mlp26610和Mlp44770基因的转录调控,进而调控Poly-P的分解过程。     

副溶血弧菌拟核相关蛋白H-NS间接抑制VP1687-1686的启动子区转录

为了探讨副溶血弧菌拟核相关蛋白H-NS对Ⅲ型分泌系统(T3SS) VP1687-1686基因位点的转录调控,本研究提取副溶血弧菌hns突变株(Δhns)和野生株(WT)的总RNA,采用引物延伸实验研究靶基因的转录起始位点,并根据产物的丰度判断H-NS对靶基因的调控关系;采用实时定量RT-PCR研究靶基因mRNA在WT和Δhns中转录丰度,以判定H-NS对靶基因的转录调控关系;将靶基因启动子区域DNA序列克隆至lacZ基因上游,将重组质粒转入WT和Δhns中,得到相应的LacZ菌株,通过LacZ报告基因融合实验研究H-NS对靶基因的调控关系;用PCR扩增靶基因的启动子区DNA序列,并纯化His-H-NS蛋白,通过凝胶阻滞实验(EMSA)研究His-H-NS是否对靶基因启动子区具有直接的结合作用。研究结果显示,T3SS的VP1687-1686只含有一个转录起始位点,位于翻译起始位点上游82 bp处,且H-NS能够抑制其转录活性,但不能直接结合到VP1687-1686区的启动子区。另外,H-NS对calR的转录无调控作用,His-H-NS也不能结合到其启动子区。本研究的结果初步说明,H-NS能够间接抑制VP1687-1686的转录,该抑制机制与CalR无关联。     

副溶血弧菌拟核相关蛋白H-NS间接抑制VP1687-1686的启动子区转录

为了探讨副溶血性弧菌拟核相关蛋白H-NS对Ⅲ型分泌系统(T3SS) VP1687-1686基因位点的转录调控,本研究提取副溶血弧菌hns突变株(Δhns)和野生株(WT)的总RNA,采用引物延伸实验研究靶基因的转录起始位点,并根据产物的丰度判断H-NS对靶基因的调控关系;采用实时定量RT-PCR研究靶基因mRNA在WT和Δhns中转录丰度,以判定H-NS对靶基因的转录调控关系;将靶基因启动子区域DNA序列克隆至lacZ基因上游,将重组质粒转入WT和Δhns中,得到相应的LacZ菌株,通过LacZ报告基因融合实验研究H-NS对靶基因的调控关系;用PCR扩增靶基因的启动子区DNA序列,并纯化His-H-NS蛋白,通过凝胶阻滞实验(EMSA)研究His-H-NS是否对靶基因启动子区具有直接的结合作用。研究结果显示,T3SS的VP1687-1686只含有一个转录起始位点,位于翻译起始位点上游82 bp处,且H-NS能够抑制其转录活性,但不能直接结合到VP1687-1686区的启动子区。另外,H-NS对calR的转录无调控作用,His-H-NS也不能结合到其启动子区。本研究的结果初步说明,H-NS能够间接抑制VP1687-1686的转录,该抑制机制与CalR无关联。