脱氮基因工程菌PNS在污水处理中的初步研究

目的探讨脱氮基因工程菌PNS在污水处理应用中的一系列参数。方法利用基因工程技术,将nirS基因定向克隆至高效表达载体pQE30上,构建重组基因工程菌pQE30-nirS-SG13009（PNS）;然后用SDS-PAGE对PNS的最佳诱导浓度和最适诱导时间进行分析;最后将厌氧诱导和20℃诱导的PNS进行破碎、离心后分离沉淀液和上清液,再用SDS-PAGE分析其在厌氧环境和20℃的低温环境中表达形式。结果IPTG最佳诱导浓度为0.05mmol/L,最适诱导时间为2h;在厌氧和20℃环境中,PNS都能够表达可溶性cd1-亚硝酸盐还原酶。结论脱氮基因工程菌PNS在污水处理环境中能够表达具有生物学活性的cd1-亚硝酸盐还原酶。     

过表达亚硝酸盐还原酶的重组大肠杆菌辅助污水短程硝化

【目的】为了体现并突出亚硝酸盐还原酶在污水脱氮以及短程硝化中的重要性,对过表达亚硝酸盐还原酶的大肠杆菌进行了污水脱氮的研究。【方法】通过转化带有亚硝酸盐还原酶基因的重组质粒,将亚硝酸盐还原酶在大肠杆菌中过表达,通过分析重组大肠杆菌的产物研究了该酶的表达及还原亚硝酸盐的情况,通过将该重组菌与已报道的硝化-反硝化细菌或生活污水进行混合培养,研究重组菌用于辅助氨氮去除的短程硝化能力。【结果】重组大肠杆菌能正确表达亚硝酸盐还原酶,OD600=2.0的菌悬液在2 h内还原约1 mmol/L的亚硝酸盐,并产生几乎等量的一氧化氮;重组大肠杆菌与Acinetobacter sp.YF14菌株等比例混合时,12 h能够提高氨氮脱氮效率约(36.0±7.4)%,且在4 h时,最大亚硝酸盐的积累量减少37%;重组大肠杆菌(OD600=1.0)12 h内能够提高污水厂活性污泥的脱氮效率约(31.0±5.7)%,且未检测到亚硝酸盐和硝酸盐的积累;溶氧水平对于亚硝酸盐还原酶重组菌辅助脱氮具有明显的影响,中等溶氧量[(6.4?0.7)mg/L]时脱氮效果最好。【结论】过表达亚硝酸盐还原酶的大肠杆菌可以提高污水脱氮的短程硝化能力。     

2型登革病毒ns1基因克隆及其表达产物的生物学特性研究

目的 克隆并表达2型登革病毒非结构蛋白ns1基因片段,初步鉴定重组蛋白的生物学特性.方法 利用登革热2型病毒重组质粒,经PCR方法扩增出ns1全长基因片段,在pQE30表达系统中表达,表达产物用Ni柱亲和层析纯化后,用鼠抗登革病毒免疫血清对重组蛋白进行Western Blot及ELISA鉴定.结果 构建的重组质粒pQE-30/NSl,pQE-30/NS1-N,pQE-30/NS1-80-200aa和pQE-30/NS1-C经IPTG诱导,重组蛋白高效表达并纯化成功,经Western Blot及ELISA证实重组蛋白可以被免疫血清特异识别.结论 2型登革病毒结构蛋白表达载体在大肠杆菌SG13009中高效表达.纯化产物具有较强的免疫原性,为进一步研究NS1的生物学特性和血清学检测奠定了基础.     

沼泽红假单胞菌Rhodopseudomonas palustris 2-8的亚硝酸盐还原酶基因克隆和序列分析

沼泽红假单胞菌2-8具有亚硝酸盐还原能力, 根据不同类型亚硝酸盐还原酶保守序列设计引物, 通过PCR扩增的方法对2-8菌株的亚硝酸盐还原酶类型进行鉴定, 发现该菌株的亚硝酸盐还原酶为Cu型亚硝酸盐还原酶。从2-8菌株基因组中克隆出编码该Cu型亚硝酸盐还原酶的基因(nirK), 该基因由1 154个碱基对组成, 在GenBank数据库的登录号为GU332847, 与沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris TIE和CGA009) 的nirK序列相似性为90%。互联网数据库及生物信     

腐败梭菌α毒素基因的克隆表达及其类毒素的免疫原性研究

根据GenBank公布的腐败梭菌α毒素基因序列,设计了一对引物,并以腐败梭菌基因组为模板,经PCR特异性扩增出腐败梭菌菌株HeB01的α毒素基因。序列分析表明,该基因产物大小为1323bp,与GenBank报道的4个腐败梭菌参考菌株α毒素基因序列同源性高于99·5%。将扩增的α毒素基因定向克隆到原核表达载体pQE30中,得到重组质粒pQE30-α,将重组质粒转化大肠杆菌M15中,得到重组菌株M15(pQE30-α),经IPTG诱导后,SDS-PAGE分析可见表达的48kD特异条带;Westernblot和ELISA检测实验表明:表达的α毒素与抗天然α毒素抗体发生特异性反应,说明α毒素蛋白具有较好的免疫原性。将表达的α毒素蛋白制成类毒素疫苗,免疫小鼠后,具有一定的保护能力,表明该重组菌株有望作为腐败梭菌基因工程类毒素疫苗的候选生产菌株。     

QS系统中LasR和RhlR蛋白对铜绿假单胞菌生物被膜形成的影响以及免疫原性研究

为探讨铜绿假单胞菌 PAO1 中 lasR 和 rhlR 基因表达产物的分子生物学特性,研究它们对铜绿假单胞菌生物被膜形成的影响以及对小鼠的免疫保护效果,采用聚合酶链式反应 (PCR) 方法扩增铜绿假单胞菌标准株 PAO1 中的 lasR 和 rhlR 基因,全自动荧光测序仪测序,并用 Blast 方法检测克隆片段. 利用 pGEX4T-1 载体分别构建 lasR/rhlR-pGEX4T-1 重组质粒,在大肠杆菌 BL21(DE3)中诱导表达,并经过免疫印迹实验验证其生物学活性. 用硅胶膜培养法建立生物被膜模型,诱导转入了pGFPuv 质粒的铜绿假单胞菌 PAG0305 形成生物被膜,并测定 LasR 蛋白和 RhlR 蛋白对生物被膜形成的影响. 同时用纯化的重组蛋白免疫小鼠,菌落计数法检测免疫组和对照组鼠肺对铜绿假单胞菌的清除率. 以 PAO1 染色体 DNA 为模板的 PCR 结果显示,lasR 的全基因序列为 720 bp,rhlR 基因序列为 726 bp,经序列分析和同源性比较分别与 GenBank 中 lasR/rhlR 基因(登录号:M59425; AE004768) 的同源性为 100%. 大肠杆菌 BL21 (DE3) 分别转化重组质粒 lasR/rhlR-pGEX4T-1 后,经 IPTG诱导和 SDS- 聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,表达的融合蛋白分子质量均为 54 ku 左右,与预期蛋白质分子质量相同. 荧光显微镜观察和测定结果表明,在硅胶膜上 PAG0305 能够形成典型的发荧光的生物被膜,LasR 或 RhlR 蛋白 (10 mg/L) 存在的情况下,PAG0305 生物被膜的形成速度在前三天比对照组平均提高 40.77%,而且两蛋白单独存在与同时存在时的作用相同. 体内实验中,免疫小鼠肺部对铜绿假单胞菌的清除率显著高于未经免疫的正常组 (P < 0.05). 上述结果表明:构建的lasR/rhlR-pGEX4T-1 重组质粒能够在大肠杆菌 BL21(DE3)中成功地表达并具有生物学活性. LasR/RhlR 蛋白在体外模型中能够加快铜绿假单胞菌生物被膜的形成速度,是调节铜绿假单胞菌生物被膜形成的重要因素之一. 免疫结果表明,重组蛋白对小鼠表现出一定的保护作用,这为进一步开展疫苗研究奠定了基础.     

PA2580基因与铜绿假单胞菌环境压力耐受性相关

【目的】研究铜绿假单胞菌PAO1 PA2580基因的功能。【方法】构建了PA2580的敲除突变体及突变体互补体,通过最小抑制浓度测定、基因启动子活性检测、蛋白体外表达纯化等方法,对PA2580基因的功能进行了深入的研究。【结果】PA2580突变体对羧苄青霉素、氯霉素、环丙沙星的敏感性增强。PA2580基因的表达还受到不同种类的低于抑制浓度的抗生素的调节。PA2580蛋白产物以NADPH为电子供体,能够高效还原多种醌类物质。此外,PA2580突变体对过氧化氢敏感性增加,过氧化氢酶编码基因在PA2580突变体中的表达降低,表明PA2580与铜绿假单胞菌氧化压力耐受性相关。【结论】PA2580产物是NADPH-醌类的还原酶,其功能与铜绿假单胞菌对环境压力的耐受密切相关。     

铜绿假单胞菌生物膜和浮游菌的毒力表达差异

目的探究铜绿假单胞菌生物膜和浮游菌状态下毒力因子的表达差异。方法使用铜绿假单胞菌标准菌株PAO1,分别在生物膜(静置)和浮游菌(摇床)状态下培养,收集上清液,检测总蛋白酶、LasA和LasB弹性蛋白酶、鼠李糖脂、绿脓素、溶血活性;通过荧光定量PCR检测群体感应(quorum sensing, QS)系统相关基因的表达;同时,通过活菌计数检测PAO1在生物膜和浮游菌状态下的生长曲线。结果生物膜状态下,铜绿假单胞菌PAO1的总蛋白酶、LasA、LasB弹性蛋白酶、鼠李糖脂、绿脓素表达均增高(均P0.05),溶血活性增高(P0.05),生物膜和浮游菌状态下细菌生长曲线差异无统计学意义,QS相关基因rhlI、rhlR、rhlA、lasI、lasR、pqsA、pqsR表达增高(均P0.05)。结论铜绿假单胞菌PAO1在生物膜状态下毒力因子表达较浮游菌状态下增高。     

His-FemA融合蛋白表达载体的构建及其在原核细胞中的表达

目的 构建His标签的金黄色葡萄球菌甲氧西林耐药相关蛋白FemA的融合蛋白表达载体,并在大肠埃希菌中表达,为进一步研究femA基因的生物学功能和临床应用奠定基础.方法 根据GenBank中金黄色葡萄球菌femA基因序列,利用Primer Premier 5.0设计PCR引物,并在引物的5'加入BamHI及SalI酶切位点;以金黄色葡萄球菌基因组DNA为模版,PCR扩增出femA基因片段.将目的DNA片段及质粒pQE30分别进行双酶切、连接并转化大肠埃希菌DH5α;阳性克隆以PCR、双酶切及测序进行鉴定.将鉴定正确的pQE30-femA重组质粒转化大肠埃希菌JM109,异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达His-femA融合蛋白;采用SDS-PAGE及Western blot分析对表达蛋白进行验证.结果 经PCR、双酶切签定及序列测定,证实重组质粒pQE30-femA构建成功;重组质粒pQE30-femA转化大肠埃希菌JM109经IPTG诱导后,SDS-PAGE和Western blot分析显示表达出53 kD目的蛋白;经Bandscan软件分析,目的蛋白质在4h的表达量占细胞总蛋白的27.5％.结论 成功构建了His-FemA原核表达载体(pQE30-femA),并在大肠埃希菌中高效表达.     

Pseudomonas putida S1海藻糖合成酶基因在大肠杆菌中的克隆表达

利用PCR和TA克隆方法扩增和克隆得到了恶臭假单胞菌Pseudomonas putida S1的海藻糖合成酶基因treS.对其进行序列分析表明,其编码区含有2067bp,编码含688个氨基酸残基的蛋白质,其核苷酸序列和蛋白质序列与来源于其它假单胞菌属细菌的海藻糖合成酶的序列表现出了较高同源性.将该基因序列与表达载体pQE30T连接,构建重组质粒pQE30T-TS,并将其转化至E.coli M15菌株中.重组菌株经诱导表达后SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示有明显的分子量约77.5kD的特异蛋白条带出现.经测定酶活力达19U/mL,约是原始菌株P.putida S1的50倍.     

人角质细胞生长因子2在不同原核表达系统中的表达差异

目的:比较重组人角质细胞生长因子2(rhKGF-2)在不同原核表达系统中的表达量和表达稳定性之间的差异。方法:利用PCR方法从人胚胎肺成纤维细胞cDNA扩增得到hKGF-2序列,双酶切后分别克隆到pBV220、pQE31和pET-24b载体中,分别转化大肠杆菌JM109、M15和BL21(DE3)进行诱导表达,SDS-PAGE分析rhKGF-2的表达量和表达稳定性,并纯化rhKGF-2。结果:pBV220-rhKGF-2与pET-24b-rhKGF-2在宿主菌内经诱导后均有目的蛋白表达,其中pBV220-rhKGF-2的表达量约占菌体总蛋白的10%,pET-24b-rhKGF-2的表达量约占菌体总蛋白的25%,且均为可溶性表达,但后者的表达稳定性明显优于前者,而pQE31-rhKGF-2在宿主菌内几乎没有表达。结论:hKGF-2在不同原核表达系统中的表达量和表达稳定性存在明显差异。     

抗人整合素αvβ3-组织因子融合蛋白基因的构建和表达

目的:利用基因工程技术构建和表达抗人整合素αvβ3单链抗体(scFv)与人可溶性组织因子(sTF)的融合蛋白scFv-sTF。方法:用重叠延伸PCR技术扩增scFv基因,同时用组装PCR方法人工合成sTF基因,然后以酶切连接方式融合2个基因,并克隆至原核表达载体pQE80L中,构建表达质粒pQE80L-scFv-sTF,以重组子转化大肠杆菌M15诱导目的基因表达。结果:SDS-PAGE分析显示工程菌可以表达相对分子质量约55×103的融合蛋白scFv-sTF,Western印迹分析证实表达的目的蛋白具有6×His标签;经低剂量IPTG诱导和较低温度培养,scFv-sTF获得了可溶性表达;纯化回收目的蛋白,ELISA试验证实,该重组抗体分子具有良好的抗原结合活性。结论:构建并表达了抗人整合素αvβ3的单链抗体融合蛋白scFv-sTF,并验证了其抗原结合活性,初步证明它可以与抗原特异性结合,为进一步研究其抗肿瘤作用打下了基础。     

Vgb在大肠埃希菌中表达及生物活性的研究

目的将vgb克隆到大肠埃希菌表达载体pQE-30中,研究vgb表达产物对细胞摄氧能力的影响。方法利用PCR和基因重组技术克隆vgb与大肠埃希菌表达质粒pQE V,大肠埃希菌转化采用CaCl2法,VHb活性分析采用CO示差光谱法。结果克隆了vgb和重组质粒pQE V,vgb基因在大肠埃希菌中获得表达,在A420 nm处达到典型吸收峰。结论 vgb在大肠埃希菌中表达产物加强了对氧的摄取能力,对解决细胞高密度发酵培养中氧需矛盾、促进代谢产物的产率具有非常重要的应用价值。     

脓肿分枝杆菌非溶血性磷脂酶C蛋白MAB_0555基因克隆测序及生物信息学分析

目的克隆脓肿分枝杆菌（Mycobacterium abscessus,M.abscessus）非溶血性磷脂酶C基因MAB_0555,并对其测序以及生物信息学分析,为进一步研究其生物学功能及其在脓肿分枝杆菌致病机制中的作用提供基础。方法以脓肿分枝杆菌基因组DNA为模板,PCR扩增非溶血性磷脂酶C的基因片段,克隆入pQE-30质粒,构建重组原核表达载体pQE-30-MAB_0555,将其转化入大肠埃希菌DH5α,并进行序列测定及利用生物信息学软件DNAstar 5.0分析其生物学特性。结果 PCR扩增获得长1440 bp的MAB_0555基因片段,编码479个氨基酸,DNAstar等软件预测其蛋白质相对分子量（Mr）约为53 kD,并显示出具有良好的抗原性。结论成功获得序列正确的脓肿分枝杆菌MAB-0555基因,为其重组蛋白的表达及其相关研究奠定基础。     

重组人维甲酸X受体α的克隆与表达及其与甲状腺受体的结合

维甲酸X受体α(Retinoid X receptor-α,RXR-α)属于核受体家族,在调节基因转录及信号转导方面发挥着重要的作用。为了深入研究RXR-α的生物学作用,文章利用RT-PCR技术扩增了人RXR-α基因,并将其克隆入原核表达载体pQE-30Xa,转化大肠杆菌M15[PREP4],异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导表达,SDS-PAGE可见与预期大小相符的蛋白条带,Western blotting证实该条带为重组人RXR-α蛋白,并用Ni2-NTA柱进行亲和层析纯化。免疫共沉淀结果显示其具有与TRβ1结合的能力。电泳迁移率改变实验(EMSA)显示RXR-α与TRβ1形成的杂二聚体具有与DNA结合的能力。结果显示,文章已成功建立了重组人RXR-α的大肠杆菌表达系统,表达产物具有很好的生物学活性。     

尘螨变应原Derf1真核表达载体的构建及转染CHO细胞

目的：构建尘螨变应原Der f1真核表达载体,转染真核细胞并进行蛋白表达。方法：根据Genebank中Der f1基因的核酸序列（AB034946）,设计引物,采用PCR法,从保存的JM109工程菌中扩增Der f1编码基因,克隆到真核表达质粒pcDNA3.1/myc-his A上,以脂质体法转染CHO细胞,经G418筛选,进行稳定表达细胞株的筛选和鉴定。结果：将目的基因Der f1成功连接到pcDNA3.1/myc-hisA-Derf1并转染CHO细胞,获得稳定表达的CHO细胞株。结论：成功构建了尘螨变应原Der f1真核表达载体,并转染CHO细胞表达蛋白质。     

真核表达载体pcDNA3.1-myc-his(-)B的改构与应用

目的:对真核表达载体pcDNA3.1-myc-his(-)B进行改构,以简化目的基因克隆的步骤。方法:用事先设计好的2条寡核苷酸链互相退火,替换pcDNA3.1-myc-his(-)B的多克隆位点中NotⅠ与HindⅢ间的部分;利用改构的真核表达载体,分别构建亲环蛋白A、胆绿素还原酶B和过氧化氢酶基因的重组真核表达载体,瞬时转染293T细胞后,用His标签抗体验证其表达。结果:测序结果证实已将预想的序列替换至pcDNA3.1-myc-his(-)B的多克隆位点中相应位置,改构为质粒pcDNA3.1(-)reconstruct;利用改构的真核表达载体表达了相应的目的基因。结论:改构的真核表达载体pcDNA3.1(-)reconstruct可以简化融合myc和His标签的目的基因克隆的过程,并且增加了限制性位点的可选择性。     

山梨醇脱氢酶的克隆、表达及活性检测

目的:从氧化葡糖杆菌H24中克隆山梨醇脱氢酶基因进行表达并检测其活性。方法:以氧化葡糖杆菌H24基因组DNA为模板,PCR扩增包括启动子、结构基因及其后的终止序列在内的山梨醇脱氢酶基因;将PCR产物插入pMD18T载体,转化大肠杆菌DH5α;通过活性电泳检测山梨醇脱氢酶在大肠杆菌中的表达及活性。结果:从氧化葡糖杆菌H24中扩增得到山梨醇脱氢酶基因并在大肠杆菌中实现表达,重组菌株经活性电泳检测具有醇糖转化活性。结论:原核表达的山梨醇脱氢酶具有很强的醇糖转化活性。     

紫红笛鲷MHC Ⅱα和MHC Ⅱβ多克隆抗体的制备

目的：制备紫红笛鲷主要组织相溶性复合体MHC Ⅱα和MHC Ⅱβ多克隆抗体,为蛋白水平研究紫红笛鲷MHC II分子提供理论和实践依据。方法：从已有的紫红笛鲷cDNA文库菌中分别克隆其MHC Ⅱα和MHC Ⅱβ分子的部分开放阅读框,与PQE-30构建表达载体,转入大肠杆菌E.coli M15以IPTG诱导表达;纯化得到的重组蛋白与弗氏佐剂混合乳化后注射新西兰大白兔制备多克隆抗体,再以酶联免疫吸附（ELISA）和免疫印迹（Western blot）检测所获抗血清的效价及效果。结果：①重组表达和纯化得到紫红笛鲷MHC Ⅱα和MHC Ⅱβ部分肽链。②制备的紫红笛鲷MHC Ⅱα和MHC Ⅱβ兔抗血清效价都大于1：25600,达到预期水平。③以获得的紫红笛鲷MHC Ⅱα和MHC Ⅱβ兔抗血清分别与紫红笛鲷头肾巨噬细胞蛋白进行免疫印迹,显示两种抗血清能分别杂合出各自的目标蛋白,说明制备的多克隆抗体实际应用效果良好。结论：紫红笛鲷MHC Ⅱα和MHC Ⅱβ多克隆抗血清制备成功。