表面展示新城疫病毒部分F蛋白的重组干酪乳杆菌的构建及其免疫原性

本研究旨在构建重组干酪乳杆菌pLA-Newcastlediseasevirus (NDV)-F/Lactobacillus casei,获得表达产物,并探讨其免疫效果。利用PCR扩增携带部分主要抗原表位的NDV F基因,与穿梭质粒pLA连接转化至大肠杆菌BL21 (DE3)中,筛选阳性重组质粒,将其电转化至干酪乳杆菌中,构建重组干酪乳杆菌pLA-NDV-F/L. casei,应用PCR鉴定阳性菌株,Western blotting鉴定重组菌反应原性,间接免疫荧光、流式细胞术和激光共聚焦检测蛋白表达情况。试验选用14日龄雏鸡,各组免疫方式为口服+滴鼻。设立pLA-NDV-F/L. casei两次免疫组和三次免疫组、弱毒疫苗组、 pLA/L.casei、未攻毒PBS组和攻毒PBS组。间接ELISA方法检测雏鸡血清IgG、肠道、鼻腔、肺脏中sIgA抗体效价,评价试验组雏鸡攻毒保护率。结果表明,有94.10%的重组菌表达了F蛋白,且高效表达在干酪乳杆菌细胞表面,蛋白大小为62kDa,并能与抗NDV阳性血清特异性结合。各免疫组anti-F IgG和s Ig A抗体水平显著高于对照组,p LA-NDV-F/L. casei三次免疫组抗体持续时间比两次免疫组延长28 d,抗体峰值没有显著差异。免疫pLA-NDV-F/L. casei三次、两次、弱毒疫苗、pLA/L. casei和PBS的攻击保护率分别为80%、80%、90%、0%和0%。因此,利用干酪乳杆菌表达体系成功表达了携带部分抗原表位的NDVF基因,具备良好的反应原性和免疫原性,可诱导机体产生保护性免疫应答。     

基于CRISPR/Cas9系统对干酪乳杆菌进行红色荧光蛋白标记

本实验利用CRISPR/Cas9系统对干酪乳杆菌(Lactobacillus casei) LC2W进行红色荧光蛋白(red fluorescent protein,RFP)标记,用于研究干酪乳杆菌在肠道内的分布和定植状况,评价其作为益生菌的功能。首先,基于本实验室已有的干酪乳杆菌CRISPR/Cas9编辑质粒pLCNICK-1628构建重组质粒pLCNICK-1628-RFP,电转入干酪乳杆菌LC2W感受态细胞中,使干酪乳杆菌基因组中的LC2W-1628基因被红色荧光蛋白基因替换,从而使干酪乳杆菌LC2W能表达出红色荧光蛋白。得到红色荧光标记的干酪乳杆菌LC2W突变株后,测定了其荧光强度-OD600标准曲线,发现RFP在干酪乳杆菌LC2W中能稳定表达。     

重组干酪乳杆菌在模拟消化环境中生存性能的研究

目的 探讨重组干酪乳杆菌Lactobacillus casei 393在模拟胃肠道环境中的存活能力.方法 人工模拟胃肠道环境,即人工胃液（pH=1.5～4.5）、人工肠液、胆汁（质量浓度0.3～3.0 g/L）和高盐（质量浓度40～90g/L）.结果 重组干酪乳杆菌在pH为2.5～4.5的人工胃液中具有较强的生存能力,3 h活菌数仍达108/ml;在人工肠液中经过不同时间的作用后,重组干酪乳杆菌显出生长趋势;在0.3%的胆汁环境作用8 h仍有存活,且能耐受7%NaCl浓度的高渗环境.结论 实验为干酪乳杆菌Lactobacillus casei 393能否作为益生菌制剂在胃肠道中发挥作用提供了理论基础.     

短小芽孢杆菌β-1，4-甘露聚糖酶的酶学性质及其在干酪乳杆菌中的表达

摘要:【目的】干酪乳杆菌广泛的应用于食品加工和饲料行业,本研究拟构建表达甘露聚糖酶的重组干酪乳杆菌并进行相关评价。【方法】利用干酪乳杆菌表达载体pELX1和pELSH,将短小芽孢杆菌的β-1,4-甘露聚糖酶成熟肽的基因克隆到上述两个载体中,构建的重组质粒电转化到干酪乳杆菌宿主中,分别构建能够胞内表达和分泌表达甘露聚糖酶的重组干酪乳杆菌。【结果】重组干酪乳杆菌菌株经培养后,胞内表达的β-1,4-甘露聚糖酶在重组细胞总蛋白中最高可达23 U/mg,分泌表达培养基上清的β-1,4-甘露聚糖酶最高达到8.8 U/mL。【结论】本研究首次实现了甘露聚糖酶在干酪乳杆菌中的表达,结果表明该重组干酪乳杆菌具有较大的应用前景,值得进一步研究。     

猪细小病毒VP2蛋白在干酪乳杆菌表面的表达

将编码猪细小病毒主要免疫保护性抗原VP2基因插入干酪乳杆菌细胞表面表达载体pPG中,构建了重组表达载体pPG-VP2,将其电转化干酪乳杆菌Lactobacillus casei 393,获得了表达猪细小病毒VP2蛋白的重组干酪乳杆菌系统,经2%乳糖在MRS培养基中的诱导表达,SDS-PAGE检测表明,有约74kD蛋白得到了表达,表达蛋白的大小与理论值相符。Western-blot结果分析表明,表达的蛋白可被鼠源PPV抗血清所识别,间接免疫荧光实验结果表明,所表达的蛋白能够在干酪乳杆菌菌体表面检测到。     

重组ETEC k88ac-LTB干酪乳杆菌在人工消化液中的生存性能

探讨重组干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)在人工消化液中的存活能力。将K88ac-LTB基因从表达载体pQE-30克隆到L. casei细胞表面表达载体pLA中, 构建了重组表达载体pLA-K88ac-LTB, 并将其电转化至L. casei中, 在MRS培养基中培养后, Western blotting检测, 有约71.2 kD蛋白得到了表达, 表达蛋白的大小与理论值相符且可被抗血清所识别, 间接免疫荧光实验及流式细胞结果表明, 多聚谷氨酸合成酶A蛋白(pgsA)能够将融合蛋白成功地展示在菌体表面。将重组菌接种于人工模拟的胃肠液中, 通过平板计数观察其存活能力。结果表明, 重组干酪乳杆菌在人工消化液中均具有良好的存活性能, 符合益生菌的基本特征, 为实验动物模型的建立奠定了基础。     

猪链球菌口服疫苗的制备及小鼠血清免疫效果的评价

为构建猪链球菌(Streptococcus suis)新型疫苗,给猪链球菌病的防治提供新思路,首先在大肠杆菌中表达猪链球菌毒力因子EF和MRP,以His-tag柱纯化重组蛋白,并制备EF和MRP鼠源多克隆抗体.随后将ef和mrp基因置于组成型启动子P59和信号肽Usp45下,克隆到乳酸菌表达载体pMG36e上,电击转化到干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)ATCC27092中进行表达.Western blot 检测显示EF和MRP蛋白均能在乳酸菌中成功表达,且EF蛋白的表达量随着重组菌生长时间的增长而增大,而MRP蛋白的表达量在重组菌生长到OD600为0.8时达到最高,随后慢慢下降.用含有表达EF和MRP蛋白的重组干酪乳杆菌喂饲C57BL/6J小鼠,发现重组菌可在小鼠体内存活2d左右,并可有效刺激小鼠产生EF和MRP特异性抗体,为研制乳酸菌口服疫苗防治猪链球菌病的可行性进行了有益的探索.     

副干酪乳杆菌的应用研究进展

副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)属于乳杆菌属中的干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)群。本文简单介绍了副干酪乳杆菌的分布、分类学地位及其主要鉴定手段,综述了该菌种及其细菌素和质粒在L-乳酸的工业生产、食品发酵及防腐、医疗保健、废料的循环利用和科学研究等方面的应用。     

重组GFP干酪乳杆菌的构建及其在小鼠肠道内的定植分布

【目的】研究重组干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)在小鼠肠道内定植能力及分布规律。【方法】利用绿色荧光蛋白(GFP)基因作为报告基因,构建pgsA基因与GFP的融合基因载体pLA-GFP,电转化到乳酸杆菌中,得到阳性重组菌。将重组菌以每只109mL-1的量,口服接种SPF级BALB/c小鼠,分别于口服后的1.5h、3h、12h、1d、3d、5d、6d、7d之后取其十二指肠、空肠、回肠、盲肠的肠道冲洗液,通过平板菌落计数法检测肠道内的重组干酪乳杆菌。【结果】Western blot结果显示约69kDa的融合蛋白在乳酸菌中得到了正确的表达;重组菌在蓝紫光激发下,发出绿色荧光。小鼠口服重组菌后能在肠道黏膜的不同部位以一定的比例存活并附着在肠黏膜表面,口服6d后达到定植高峰期,7d后在十二指肠、空肠、回肠和盲肠定植率分别占第1天的16.49%、25.08%、47.71%、41.03%。【结论】GFP在干酪乳杆菌中得到了稳定的表达,且在小鼠肠道内具有良好的定植能力,定植规律回肠盲肠空肠十二指肠,这为研究乳酸杆菌作为口服疫苗抗原递送载体及其对小鼠肠道免疫机理提供试验基础。     

产气荚膜梭菌α毒素在干酪乳杆菌中的诱导表达及小鼠口服免疫保护效力的测定

摘要: 【目的】构建产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens, C．perfringens）α 毒素基因的重组干酪乳杆菌口服疫苗,为产气荚膜梭菌毒素中毒的防治提供有效方法。【方法】将构建的重组产气荚膜梭菌α毒素基因细胞表面型载体pPG1及分泌表达载体pPG2电转化乳酸乳杆菌（Lactobacillus casei L.casei）,获得阳性重组菌pPG1-α/ L.casei 393 乳酸乳杆菌表面表达系统和pPG2-α/ L.casei393乳酸乳杆菌分泌表达系统。重组菌以1%乳糖为诱导物,在MRS培养基中进行诱导,通过Western-blot和间接免疫荧光方法鉴定,确定目的蛋白的表达。将重组菌口服免疫BALB/c小鼠,收集免疫小鼠粪便及眼冲洗液及外生殖道黏液样本测定小鼠产生抗α毒素的特异性sIgA 抗体水平,采集小鼠血液样本测定血清中抗α毒素的特异性IgG抗体水平。并对免疫小鼠进行α毒素的腹腔攻毒实验及对获得的抗血清进行α毒素中和试验测定。【结果】重组干酪乳杆菌pPG1-α/ L.casei 393及pPG2-/ L.casei 393免疫小鼠能够产生明显的抗α毒素的sIgA 和IgG 抗体水平,其对α毒素中和试验结果为完全保护。腹腔攻毒实验结果为能抵抗3倍最小致死剂量的α毒素攻击。【结论】表达产气荚膜梭菌α毒素免疫保护性抗原的重组乳酸乳杆菌口服免疫动物能够产生良好的局部和系统体液免疫应答和免疫中和效力。     

猪乳铁蛋白在4种重组乳杆菌中的表达及抑菌活性比较

为了获得优化的猪乳铁蛋白乳杆菌表达系统,并比较重组猪乳铁蛋白的抑菌活性,根据乳杆菌使用密码子的偏嗜性优化合成猪乳铁蛋白成熟肽编码序列,将其克隆到乳杆菌表达载体pPG612.1的XhoⅠ/BamHⅠ位点,获得了plf乳杆菌表达载体质粒pPG612.1-plf。将获得的重组质粒分别电转化入干酪乳杆菌ATCC393、戊糖乳杆菌KLDS1.0413、植物乳杆菌KLDS1.0344和副干酪乳杆菌KLDS1.0652细胞内,获得4种表达猪乳铁蛋白的重组乳杆菌。经木糖诱导,通过Western blotting和激光共聚焦检测重组猪乳铁蛋白的表达,用ELISA方法检测和比较4种重组菌上清中表达猪乳铁蛋白的量,并用琼脂孔穴扩散抑菌法检测4种重组乳杆菌表达乳铁蛋白的抑菌活性。结果表明,乳铁蛋白在4种重组乳杆菌中均得到正确表达,其产物分子量约73 kDa,重组干酪乳杆菌、重组戊糖乳杆菌、重组植物乳杆菌和重组副干酪乳杆菌的重组猪乳铁蛋白表达量分别为9.6μg/mL、10.8μg/mL、12.5μg/mL、9.9μg/mL。重组猪乳铁蛋白对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌、巴氏杆菌和李氏杆菌均有一定的抑菌作用,对金黄色葡萄球菌的抑菌作用最强,且4种重组乳杆菌中重组植物乳杆菌表达产物的抑菌效果优于其他重组菌的表达产物。结果表明在4种乳杆菌中重组猪乳铁蛋白的最佳表达系统为植物乳杆菌,该结果为猪乳铁蛋白的乳杆菌表达系统进一步开发与应用奠定了基础。     

产气荚膜梭菌α毒素在干酪乳杆菌中的诱导表达及其小鼠口服免疫力

[目的]构建产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens,C.perfringents)α毒素基因的重组干酪乳杆菌口服疫苗,为产气荚膜梭菌毒素中毒的防治提供有效方法.[方法]将构建的重组产气荚膜梭菌α毒素基因细胞表面型载体pPG1及分泌表达载体pPG2电转化乳酸乳杆菌(Lactobacillus casei L.casei),获得阳性重组菌pPG1-α/L.case/393乳酸乳杆菌表面表达系统和pPG2-α/L.casei 393乳酸乳杆菌分泌表达系统.重组菌以1%乳糖为诱导物,在MRS培养基中进行诱导,通过Western-blot和间接免疫荧光方法鉴定,确定目的蛋白的表达.将重组菌口服免疫BALB/c小鼠,收集免疫小鼠粪便及眼冲洗液及外生殖道黏液样本测定小鼠产生抗α毒素的特异性slgA抗体水平,采集小鼠血液样本测定血清中抗α毒素的特异性lgG抗体水平.并对免疫小鼠进行α毒素的腹腔攻毒试验及对获得的抗血清进行α毒素中和试验测定.[结果]重组干酪乳杆菌pPG1-α/L.casei 393及pPG2-/L.casei 393免疫小鼠能够产生明显的抗α毒素的slgA和IgG抗体水平,其对α毒素中和试验结果为完全保护.腹腔攻毒实验结果为能抵抗3倍最小致死剂量(minimum lethal dose,MLD100)的α毒素攻击.[结论]表达产气荚膜梭菌α毒素免疫保护性抗原的重组乳酸乳杆菌口服免疫动物能够产生良好的局部和系统体液免疫应答和免疫中和效力.     

一个植物乳杆菌隐蔽质粒的序列分析

[目的]分离植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum LP101)中的质粒,并对其序列进行分析。[方法]从植物乳杆菌LP101中提取质粒并行双酶切,纯化后与载体pet22b进行连接,电转化到大肠杆菌DH5α中。将测序后得到的质粒片段进行拼接,对拼接成功的质粒进行序列分析。[结果]从植物乳杆菌LP101中分离得到一个隐蔽质粒p LP101,测序结果显示该质粒大小为3 496 bp,碱基G+C含量为38.2%,编码了一个移动蛋白和一个复制蛋白。BLAST结果显示该质粒的核苷酸序列与干酪乳杆菌(L.casei)中的质粒p SMA23相似性在99%以上。[结论]分离得到了植物乳杆菌LP101中的一个隐蔽质粒p LP101,推定其复制方式为滾环复制,属于滚环复制p C194家族成员。     

猪表皮生长因子在植物乳杆菌中的表达及其活性检测

为获得一株高效表达猪表皮生长因子(p EGF)的重组植物乳杆菌,并检测其生物活性,从仔猪肠道内容物中分离植物乳杆菌,选择其中生物活性最强的一株(Lp-1)为宿主。以商品化乳杆菌表达载体p IAβ8为骨架,干酪乳杆菌超强组成型启动子SCP、M6前体蛋白信号肽SP、猪表皮生长因子p EGF等为元件,构建表达p EGF的植物乳杆菌重组表达载体p SCPSE。用电转化方法 (2.0 k V,2 000?,25μF,4.0 ms)将重组载体p SCPSE转化入宿主菌Lp-1中获得重组植物乳杆菌Lp-p SCPSE。以Tricine-SDS-PAGE法和p EGF ELISA特异性检测试剂盒检测目的蛋白的表达;用培养12 h的阳性转化子菌体给刚断奶的BALB/c小鼠灌胃,2次/d,连续10 d,以断奶小鼠的体重、肠绒毛长度和隐窝深度的变化为指标,检测目的蛋白的生物活性。Tricine-SDS-PAGE检测和小鼠实验结果显示,重组植物乳杆菌的培养上清中出现6 k Da左右p EGF的特异性条带,且表达p EGF的重组植物乳杆菌能显著增加(P0.05)断奶小鼠的体重、肠绒毛高度和肠隐窝深度。结果表明,p EGF在植物乳杆菌中成功表达,且具有良好的生物学活性。     

猪瘟病毒T细胞表位E290多肽与猪细小病毒VP2蛋白在干酪乳杆菌中的共表达及免疫小鼠特异性抗体的测定

将分别编码猪瘟病毒T细胞表位E290多肽和猪细小病毒主要保护性抗原VP2蛋白的重组基因插入干酪乳杆菌分泌型表达载体pPG中,构建了重组表达载体pPG-VP2-E290,将其电转化干酪乳杆菌Lactobacillus casei 393,获得了猪瘟病毒T细胞表位E290多肽与猪细小病毒VP2蛋白的乳酸菌共表达系统,经2%乳糖在MRS培养基中的诱导表达,对诱导表达的菌体及培养上清液进行SDS-PAGE检测表明,有约70kDa蛋白得到了表达,表达蛋白的大小与理论值相符。Western blot分析结果表明所表达的蛋白具有与天然病毒蛋白一样的抗原特异性。以诱导表达上清液作为抗原进行的间接ELISA实验也表明,重组的目的蛋白获得了分泌表达。将该重组干酪乳杆菌经口服接种途径免疫BALB/c小鼠,收集粪便样品检测小鼠产生抗PPV的特异性sIgA抗体,采集血液样本检测血清中抗PPV及抗E290的特异性IgG。结果表明分泌型的重组菌pPG-VP2-E290/L.casei 393免疫小鼠能够产生明显的抗体水平,为重组猪瘟与猪细小病毒乳酸菌口服活菌疫苗的研制奠定了重要的物质基础。     

鼠李糖乳杆菌菌毛SpaA亚基的表达、抗体制备及其种属特异性研究

【目的】制备鼠李糖乳杆菌菌毛亚基Spa A多克隆抗体,研究其种属特异性。【方法】应用PCR方法从鼠李糖乳杆菌GG的基因组扩增出spa A,并连接到质粒p ET-28α(+)中。将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达和镍柱纯化制备重组SpaA。通过免疫BALB/c小鼠获得多克隆抗体,利用全菌ELISA、Western和Dot-blot分析了SpaA在18株乳酸菌(12个种)中的分布特征。【结果】表达的重组SpaA分子量为36 k D,与预期大小一致;获得的Spa A抗体效价为1:12 800。Western结果显示抗体与天然Spa A具有良好的反应性。在测定的18株乳酸菌中,鼠李糖乳杆菌、干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌3个种属菌株的spa A基因PCR和RT-PCR检测均为阳性。但全菌ELISA和Dot-blot结果显示,只有3株鼠李糖乳杆菌的全菌细胞与SpaA抗体呈特异性反应,而其它种属的菌株没有明显的交叉反应。【结论】尽管spa A基因在鼠李糖乳杆菌、干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌中具有高度同源性,但SpaA蛋白只特异性地呈现在鼠李糖乳杆菌细胞表面。本研究中获得的Spa A抗体,为高黏附性鼠李糖乳杆菌的免疫磁珠分离及菌毛功能研究提供了工具。     

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。     

一株高效氧化胆固醇的简单节杆菌构建与转化条件优化

为实现胆固醇的高效生物氧化,利用基因工程手段将编码简单节杆菌胆固醇氧化酶的DNA片段克隆到质粒pTY2中,构建pTY2-5332插入表达载体。该载体以简单节杆菌基因组中的16S rDNA位点为整合点,提高了胆固醇氧化酶在基因组中的拷贝数,实现了简单节杆菌胆固醇氧化酶的过表达。重组菌的生长实验分析表明,插入到16S rDNA位点的胆固醇氧化酶没有影响简单节杆菌的生长。重组菌可在20h将2g/L的胆固醇完全转化为4-胆甾烯-3酮,比原始菌的转化时间缩短了4h,提高了胆固醇的转化效率。经过转化条件优化确定了该重组菌以2%的接种量后继续培养16h,然后胆固醇经120目过筛后投料量为2g/L,并添加2%（体积比）二甲基甲酰胺作为促溶剂;胆固醇添加18h后可完全转化为4-胆甾烯-3-酮,是优化前的1.11倍。     

四环素抗性重组鼠李糖乳杆菌的构建

将含有鼠李糖乳杆菌同源序列的自杀质粒pUC-ldhD-Ter转化到鼠李糖乳杆菌JCM 1553中,成功获得2株含四环素抗性的重组鼠李糖乳杆菌GL-1和GL-2。采用PCR技术鉴定重组菌株染色体基因组上含有四环素抗性基因Ter;生长曲线说明四环素抗性基因的插入对鼠李糖乳杆菌的生长没有较大影响。抗性菌株GL-1和GL-2在含10%葡萄糖的摇瓶发酵培养基发酵结果显示:37℃,200 r/min发酵40h,菌体密度OD₆₀₀最大达到25.49和24.66,残糖含量为0.60%和0.63%,L-乳酸最高产量为93.956 g/L、93.693 g/L,葡萄糖转化率达到94.82%、94.56%,与原始菌株没有显著区别。     

表达ETEC F41重组干酪乳杆菌口服及滴鼻免疫效果的比较

摘要：【目的】比较小鼠滴鼻与口服接种ETEC F41重组干酪乳杆菌后,机体所产生的抗ETEC F41的黏膜免疫和系统免疫及免疫保护率的差异,为确定ETEC乳酸菌疫苗免疫程序奠定基础。【方法】将构建的重组质粒pLA-F41电转化入干酪乳杆菌,获得阳性重组菌。重组菌在MRS 培养基中进行表达,经Western blot检测目的蛋白的表达,间接免疫荧光及流式细胞术检测外源蛋白展示到菌体表面。SPF级BALB/c小鼠随机分成4组,每组40只,将重组菌以滴鼻和口服途径分别接种2组小鼠,对照组分别接种同剂量的空质粒菌