角蛋白酶基因gm2886在密旋链霉菌ACT12中的表达及鉴定

通过生物信息学分析,在本实验室分离得到的1株羽毛高效降解菌微白黄链霉菌Fea-10基因组中发现基因gm2886(GenBank Accession Number:KY368946)可能编码一新的角蛋白酶,通过在该基因5'端和3'端分别连接红霉素抗性基因启动子(PermE)和组氨酸标签编码序列并构建在大肠杆菌-链霉菌穿梭质粒pSET152上,接合转入密旋链霉菌Streptomyces pactum ACT12,从而实现了异源表达,蛋白纯化后对其酶学性质进行了研究。实验结果表明,带有组氨酸标签编码序列的gm2886在密旋链霉菌ACT12中可以表达分泌得到1个大小约为36 kDa的蛋白。多种底物检测表明异源表达得到的重组蛋白GM2886-His6具有蛋白酶活性,可以降解水不溶性的天青角蛋白和羽毛粉;其最适温度和pH分别为50℃和pH 10.0。PMSF可抑制GM2886-His6的酶活,而EDTA不能,说明该酶为丝氨酸蛋白酶。本研究为从分子水平上解析羽毛高效降解菌Fea-10的活性机理,从而进一步开发其应用潜力提供了基础,同时可为该类蛋白酶的研究提供借鉴。     

荧光标记糖电泳在新琼寡糖定性和定量分析中的应用

目的:建立荧光辅助糖电泳(FACE)对系列新琼寡糖进行定性、定量分析的方法。方法:将系列新琼寡糖用7-氨基-1,3-萘胺二磺酸钾(AGA)氨化还原衍生后,在浓度梯度为18%-25%的聚丙烯酰胺凝胶中电泳分离,于波长264nm直接检测寡糖衍生物,得到聚合度为4-14的新琼寡糖衍生物电泳分析图谱。结果:寡糖衍生物的相对电迁移率与其分子量的负三分之二次方成线性关系;运用图像分析软件对电泳图谱进行数字化转换,发现寡糖衍生物的灰度积分面积与样品浓度呈线形关系。结论:建立了快速、精确的新琼寡糖微量定性、定量分析的方法,为新琼寡糖的质量分析提供了技术支撑。     

小鼠肠道类器官三种不同条件培养基的比较研究

摘要 目的：比较三种不同条件培养基对小鼠类器官形态和增殖速度的影响。方法：取C57BL/6小鼠的小肠和结肠,EDTA法分离隐窝,以基质胶包埋,加入不同小鼠肠道类器官培养基培养7 天,使用光学显微镜记录和比较类器官形成率和出芽情况。随后进行二代类器官培养,使用TrypLE将类器官消化为单细胞,重新包埋和培养,使用光学显微镜记录和比较不同类器官培养基对二代类器官的培养效率。采用荧光定量PCR比较不同条件培养类器官中干细胞标志物Lgr5和分化标志物MUC2的表达。使用免疫荧光法检测类器官中ki-67的表达。结果：对于小肠类器官的培养,使用条件培养基1、IntestiCult条件培养基和L-WRN培养基培养结肠类器官的形成率分别为（18.2±4.5） %、（63.8±4.0） %和（82.1±8.4） %。其中使用IntestiCult条件培养基培养类器官的出芽率更高。对于结肠类器官的培养,使用条件培养基1、IntestiCult条件培养基和L-WRN培养基培养结肠类器官的形成率分别为（17.3±7.3） %、（58.0±6.1） %和（46.3±7.4） %。对于二代类器官的培养,IntestiCult条件培养基和L-WRN培养基都能够支持消化为单细胞后的二代类器官培养。干细胞标志物Lgr5和分化细胞（杯状细胞）标志物MUC2的表达无明显差异。使用L-WRN培养基的类器官ki-67阳性比例更高,增殖速度更快。结论：本研究比较了三种不同条件培养基对小鼠类器官形态和增殖速度的影响。经过对比,L-WRN培养基更有利于小鼠肠道类器官的形成和增殖速度。     

硫化物抑制潮土反硝化过程中氧化亚氮还原的菌群机制

【背景】土壤中的反硝化作用形成气态产物N_2O和N_2,会导致氮素的气态损失,并造成温室效应。硫化物对土壤的N_2O还原具有抑制作用,但其对菌群和功能基因的影响机制还不清楚。【目的】研究有无外加碳源情况下,硫化物对反硝化作用中间产物(NO、N_2O)的积累、反硝化功能基因(narG、nirS、nirK和nosZ)表达量以及菌群结构的影响。【方法】分别设置不同量葡萄糖(0和1000mg-C/kg干重土壤)和硫化钠(0和150mg-S/kg干重土壤)添加的交叉处理,进行室内微宇宙培养实验,利用自动化培养与实时气体检测系统检测培养过程中NO、N_2O和N_2的积累量,通过反转录定量PCR测定反硝化功能基因表达量,利用MiSeq技术平台基于16S rRNA基因序列的高通量测序分析样品的菌群结构。【结果】硫化钠的添加显著抑制N_2O还原,但是其对于N_2O积累量没有显著影响,却显著降低了NO的积累量。硫化钠的添加短时间内在转录水平上显著抑制N_2O还原酶的活性,并且抑制固氮弧菌属(Azoarcus)、微枝形杆菌属(Microvirga)、剑菌属(Ensifer)、氮氢单胞菌属(Azohydromonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、斯科曼氏球菌属(Skermanella)、申氏杆菌属(Shinella)和西索恩氏菌属(Chthoniobacter)的基因转录,降低它们的转录本丰度,结合Kyoto Encyclopedia of Genes andGenomes(KEGG)数据库的查询结果,发现硫化钠的添加抑制了不产生N_2O的N_2O还原反硝化细菌的生长。【结论】堆肥或其他原因引起的土壤硫化物增加,导致反硝化过程N_2O还原被抑制的原因是由于其对氧化亚氮基因转录的抑制和对不同反硝化菌的选择作用,研究结果有助于认识硫化物对氮代谢影响的微生物机制。     

结肠炎相关结肠癌分泌蛋白质体外富集方法的建立

目的:建立小鼠结肠炎相关结肠癌分泌蛋白质体外富集的方法;方法:利用结肠炎相关结肠癌小鼠模型,取不同阶段实验小鼠的结肠体外培养48h,收集分泌蛋白质。使用SDS-PAGE分离分析分泌蛋白质,并通过Western blot检测分泌蛋白质是否存在胞浆蛋白或者核蛋白的污染。结果:在实验条件下收集得到的分泌蛋白重现性好,分泌蛋白中核蛋白和胞浆蛋白的污染较少,且能够明显分辨与病程相关差异表达蛋白质条带。结论:成功建立了结肠炎相关结肠癌分泌蛋白质的体外富集方法。     

蛋白酶活化受体2促进结肠癌细胞与基质粘附

目的:蛋白酶活化受体2激活对结肠癌细胞HT29粘附能力的影响。方法:通过激活多肽活化细胞膜表面的蛋白酶活化受体2,检测对结肠癌细胞与FN和Matrigel粘附能力的影响。建立蛋白酶活化受2敲降的结肠癌细胞,检测对结肠癌细胞与基质粘附能力的影响。结果:蛋白酶活化受体2激活,能够促进结肠癌细胞与基质的粘附能力;而蛋白酶活化受体敲降则抑制粘附。结论:蛋白酶活化受体2参与对结肠癌细胞粘附能力的调控,其激活能够促进结肠癌细胞与基质的粘附能力。     

反应器进水管生物膜中喹啉降解菌的分离鉴定及降解特性

【背景】喹啉是一类高毒、致癌且难降解的含氮杂环化合物,本实验室建立了一个长期高效运行的反硝化喹啉降解生物反应器。【目的】从反应器进水管富集的生物膜中筛选有氧条件下降解喹啉的菌株。【方法】通过以喹啉为唯一碳源的培养基来富集、分离、纯化菌株;利用16S rRNA基因的序列分析鉴定分离株的系统发育地位;比较不同pH及温度条件下菌株的喹啉降解特性。【结果】经鉴定,4株分离物Q1、Q3、Q7和Q8分别属于Sphingobium、Massilia、Rhodococcus和Dyadobacter属。降解实验表明,以上菌株均能在48 h内实现50 mg/L喹啉的完全去除,但各自表现出不同的降解特性,其中Q1、Q3和Q8在降解过程中都检测到了喹啉降解产物2-羟基喹啉的积累。降解喹啉的Sphingobium、Massilia和Dyadobacter属菌株尚未见报道。【结论】从喹啉降解生物反应器的进水管内分离的4株喹啉降解菌可为设计处理含喹啉工业废水的反应器提供新菌种资源,对于完善喹啉生物降解机理研究具有实际意义。     

结肠癌蛋白质双向电泳技术的建立

目的:建立结肠癌13cm和24cm非线性分离系统的2-D图谱,分析比较两者的分辨率.方法:提取结肠癌总蛋白,用pH3-10非线性干胶条对样品进行等电聚焦分离,并分别使用13cm和24cm电泳系统进行双向电泳,考马斯亮蓝G250染色,图像分析,比较对比两组2-D图谱,量化分析两种系统的分辨率差异.结果:在等点电3-10,分子量20-170 kD范围内分别分离得到蛋白质斑点873个(13 cm电泳系统)和1349个(24cm电泳系统).对于24cm电泳系统,1 mg蛋白质上样量的电泳图谱清晰,分辨率较好.结论:成功建立了高分辨率、简便易控的结肠癌蛋白质组双向电泳技术平台.