宋内氏福氏2a双价志贺氏菌芳香族氨基酸营养缺陷型减毒株的研究:Ⅰ.减毒株的构建

FS54是本室构建的宋内氏福氏2a双价志贺氏菌杂交株,有与志贺氏菌毒株相同的毒力。本研究通过遗传重组技术,给FS54株引入了aroD基因的转座子Tn10插入失活物(aroD∶∶Tn10),构建了FS54株的芳香族氨基酸营养缺陷型减毒株,并进一步去除了Tn10所携带的四环素抗性和宋内氏Ⅰ相大质粒(pSS120∶∶Tn5)上Tn5所携带的卡那霉素抗性,得到了宋内氏福氏2a双价志贺氏菌芳香族氨基酸营养缺陷型减毒株FS54—7b。     

稳定、无抗药的痢疾福氏2a和宋内双价菌苗候选株的构建

通过体内外基因重组,将大肠杆菌粘附因子cs3基因定位整合到痢疾杆菌福氏2a疫苗株T32菌染色体的asd基因内,使asd基因灭活;将来内O抗原基因克隆至无抗药性表达载体pXL378,获得重组质粒pXL390,将其转化asd-的T32受体菌,构建成福氏2a和宋内双价苗苗株FS01。实验表明:重组质粒pXL390在不带任何抗菌素基因的情况下,在asd-的T32受体菌内是稳定的。FS01株遗传稳定,能表达两种痢疾菌的PLS-O抗原,无明显毒性作用。动物试验表明,以FS01株皮下免疫的小鼠对福氏2a和宋内有毒株的腹腔攻击有100％的保护。     

稳定、无抗药的痢疾福氏2a和宋内双价菌苗候选株的构建

通过体内外基因重组,将大肠杆菌粘附因子cs3基因定位整合到痢疾杆菌福氏2a疫苗株T32菌染色体的asd基因内,使asd基因灭活;将来内O抗原基因克隆至无抗药性表达载体pXL378,获得重组质粒pXL390,将其转化asd^-的T32受体菌,构建成福氏2a和宋内双价苗苗株FS01。实验表明:重组质粒pXL390在不带任何抗菌素基因的情况下,在asd-的T32受体菌内是稳定的。FS01株遗传稳定,能表达两种痢疾菌的PLS-O抗原,无明显毒性作用。动物试验表明,以FS01株皮下免疫的小鼠对福氏2a和宋内有毒株的腹腔攻击有100％的保护。     

弗氏2a志贺氏菌2457T株yciD基因缺失突变株的构建

目的:构建弗氏2a志贺氏菌2457T株yciD基因缺失突变体,以研究yciD基因的功能。方法:根据弗氏2a志贺氏菌2457T株基因组全序列,采用Red重组系统对yciD基因进行缺失,并经PCR和SDS-PAGE证实;对野生株和突变株的生长状态及生化反应进行比较研究。结果:构建了弗氏2a志贺氏菌2457T株的yciD基因缺失突变株2457TΔyciD,该突变株外膜蛋白样品中缺失了一条相对分子质量与从yciD基因推导的蛋白相当(约22000)的蛋白带。该突变株比野生株生长快,利用葡萄糖和甘露醇的能力也比野生株大为增强。结论:获得了弗氏2a志贺氏菌2457T株的yciD基因缺失突变株。     

沙门氏伤寒-志贺氏宋内二价菌苗对志贺氏菌病的预防

<正> 志贺氏细菌性痢疾可以通过一种有效的菌苗而加以控制,从而解救少年儿童。虽然由灭活志贺氏菌组成的非肠道菌苗没有保护作用,而某些志贺氏菌的减毒菌株通过人群和现场的试验攻击中经口服已证明其型特异性保护作用。然而这些减毒的志贺氏菌苗因为它们偶尔有遗传学不稳定、轻度副反应以及在某些情况下免疫原性不足而没有广泛应     

利用宿主-载体平衡致死系统构建志贺氏菌3价疫苗候选株

选择福氏2a志贺氏菌疫苗株T32为受体菌,通过基因同源重组交换技术,对其染色体asd基因进行定位突变,使之不能在LB培基上生长;同时利用链球菌asd基因构建Asd⁺的无抗药性互补载体,两者组成1套T32宿主载体平衡致死系统.进一步应用该系统克隆和表达了具有重要免疫保护功能的宋内I相O抗原基因和志贺氏毒素B亚单位基因(stxB),构建成福氏2a-宋内-StxB3价菌苗候选株FSD0l.结果显示:该菌株遗传稳定,重组质粒不需用抗生素选择,能有效表达3价抗原和产生针对上述3种野生型毒株的免疫保护反应.     

福氏2a志贺氏菌2457T株argT基因突变体的构建

目的：构建福氏2a志贺氏菌2457T株argT基因缺失突变体和ArgT蛋白非降解突变体,以进行后续ArgT功能研究。方法：根据福氏2a志贺氏菌2457T株基因组全序列,采用λ-Red重组系统对argT基因进行缺失,并经PCR验证;采用定点突变的方法构建ArgT非降解株,并经SDS-PAGE验证;对野生株、argT缺失突变株和ArgT非降解突变株37℃时的生长曲线及生化反应进行比较研究。结果：构建了2457T的argT缺失突变株和ArgT非降解突变株;2种突变株初始生长均较慢,但最终和野生株状态一致;2种突变株利用甘露醇的能力都比野生株强,而利用葡萄糖的能力降低。结论：获得了福氏2a志贺氏菌2457T株argT基因缺失突变体和ArgT蛋白非降解突变体。     

志贺氏菌属弗氏2a染色体基因文库的构建

以λ噬菌体EMBL3作载体,用体外包装技术构建了志贺氏菌属弗氏2a染色体基因文库。该体外包装系统的包装效率达1.6×10~2pfu/μg DNA,重组噬菌体的产量达2×10~6pfu/μg DNA。对重组噬菌体进行了遗传分析,即分别对7个标记(leu,pro,his,arg,thr,purIaroA)作了测定。测得当噬菌体母液的效价为8.7×10~8pfu/ml时,带有以上标记的重组噬菌体的效价为5×10~4-8.2×10~5pfu/ml。这个令人满意的结果为尔后克隆志贺氏菌属弗氏2a染色体上的与群抗原3,4和型抗原Ⅱ有关的基因打下了基础。     

福氏2a志贺氏菌sitC插入突变体的构建、检测及微阵列分析

针对在低拷贝自杀质粒pCVD442中难以进行基因操作的缺陷,本研究将Gateway技术应用在了基因敲除前期的重组质粒构建过程。应用这一改进的系统构建了福氏2a志贺氏菌301株转铁相关基因sitC的插入突变体MTS。对突变体分别在培养基、细胞和动物实验水平进行了功能检测,并利用芯片技术进行了限铁条件下突变体和野生型菌株的表达谱比较。结果显示,添加150 µM铁螯合剂DIP（2,2’-dipyridyl）条件下,MTS生长水平明显低于野生株,补加铁离子或锰离子可使突变株生长回复到丰富培养基条件下的生长水平;在HeLa细胞和U937细胞的胞内存活增殖能力和胞间扩散能力以及豚鼠角膜结膜炎实验中,MTS没有显现出明显的毒力改变,但在HeLa细胞侵袭过程中添加65 µM的DIP,MTS的胞内存活增殖能力和Sf301相比下降了51.6%。限铁条件下的表达谱结果表明,整体上MTS对缺铁变化比Sf301更敏感,上调的基因比野生株多106个,主要涉及膜转运、氨基酸代谢和功能未分类基因,而下调基因中参与能量代谢和碳水化合物代谢的较多。缺铁条件下,已知的转铁相关基因普遍上调,且MTS中上调的基因数目及上调幅度要高于Sf301。此结果再次证实了Sit铁转运系统对志贺氏菌生长的重要性。     

克隆与志贺氏菌属侵袭力相关的基因

本文以柯斯质粒pJB8作载体,经体外包装构建了志贺氏菌属弗氏5大质粒(140Md)基因文库,获得重组子4000多个。用已证实与侵袭力相关的17kb基因片段作探针,从基因文库中筛选出66个相应的重组子。对其中部分重组子进行分析,表明这些重组子均包含一个大的重组质粒,它们与17kb探针杂交呈阳性反应。当用EcoR 1酶解这些重组质粒时,均产生大小相当于17kb的DNA片段,它们与17 kb探针杂交,也呈阳性反应。表明这些重组子均含与侵袭相关的基因片段。这为以后构建预防痢疾的口服活菌苗打下了基础。     

弗氏2a志贺菌htrA基因突变体的构建

目的:构建弗氏2a志贺菌2457T的htrA基因缺失突变株及HtrA酶失活突变株,以便进一步研究HtrA蛋白的功能。方法:用PCR扩增htrA基因上下游同源臂,构建含有kan基因的打靶片段,采用λ-Red重组系统对htrA基因进行缺失,用PCR进行验证;通过定点突变的方法构建HtrA酶失活突变株,并测序验证。结果与结论:构建了2457T htrA缺失突变株和2457T/htrAFSA酶失活突变株。     

与福氏2a志贺氏菌2457T株ArgT相互作用蛋白的筛选及鉴定

目的：筛选、鉴定与福氏2a志贺氏菌2457T株ArgT相互作用的蛋白,以进一步研究ArgT在福氏2a志贺氏菌致病过程中发挥的作用。方法：将ArgT与GST融合表达,通过体外GST沉降实验和MALDI-TOF MS技术,筛选并鉴定与福氏2a志贺氏菌2457T株ArgT相互作用的蛋白。结果：筛选并鉴定到与福氏2a志贺氏菌2457TArgT相互作用的蛋白OmpR。结论：OmpR与ArgT存在体外相互作用。     

志贺菌福氏2a入侵上皮细胞诱导表达的毒力相关基因筛选与鉴定

采用体内表达技术的研究策略筛选了志贺菌福氏2a侵入上皮细胞后诱导表达的基因,用基因突变技术进一步对它们的功能进行了鉴定.结果共筛选到13个胞内诱导基因,其中2个DNA甲基化相关基因、1个代谢相关基因、1个转录调控基因、3个插入成分、3个反义转录体、3个未知功能基因.突变体分析发现,3-甲基糖基化酶,柠檬酸裂合酶的编码基因和未知功能基因wcaJ的突变体在细胞和动物感染实验中都显示其存活增殖能力的降低,表明这些基因可能参与了志贺菌在上皮细胞内的存活和增殖.同时也表明,这种在上皮细胞内的存活增殖能力是志贺菌主要的毒力体现之一.但是,未知功能基因yaiC的突变体只在动物体内表现出明显的毒力缺陷,在上皮细胞内没有明显的增殖缺陷,这表明yaiC基因参与其他毒力作用机制.研究结果对深入认识志贺菌的致病机理有重要意义.     

志贺菌福氏2a入侵上皮细胞诱导表达的毒力相关基因筛选与鉴定

采用体内表达技术的研究策略筛选了志贺菌福氏2a侵入上皮细胞后诱导表达的基因, 用基因突变技术进一步对它们的功能进行了鉴定. 结果共筛选到13个胞内诱导基因, 其中2个DNA甲基化相关基因、1个代谢相关基因、1个转录调控基因、3个插入成分、3个反义转录体、3个未知功能基因. 突变体分析发现, 3-甲基糖基化酶Ⅱ, 柠檬酸裂合酶的编码基因和未知功能基因wcaJ的突变体在细胞和动物感染实验中都显示其存活增殖能力的降低, 表明这些基因可能参与了志贺菌在上皮细胞内的存活和增殖. 同时也表明, 这种在上皮细胞内的存活增殖能力是志贺菌主要的毒力体现之一. 但是, 未知功能基因yaiC的突变体只在动物体内表现出明显的毒力缺陷, 在上皮细胞内没有明显的增殖缺陷, 这表明yaiC基因参与其他毒力作用机制. 研究结果对深入认识志贺菌的致病机理有重要意义.     

弗氏志贺菌磷酸化蛋白的检测

目的:检测弗氏志贺菌全菌蛋白中被磷酸化修饰的蛋白。方法:制取弗氏2a志贺菌2457T野生株全菌磷酸化蛋白样品时加入磷酸化酶抑制剂,随后对样品进行双向电泳,以抗磷酸丝氨酸/苏氨酸/酪氨酸抗体为免疫探针,通过Western印迹找到被磷酸化的蛋白,并进行胶内酶解及MALDI-TOF质谱分析。结果与结论:共检测到13个磷酸化蛋白,其中9个为代谢途径中的酶。     

多杀性巴氏杆菌aroA基因缺失突变株的构建及鉴定

【目的】构建多杀性巴氏杆菌aroA基因缺失突变株,并验证其致病性。【方法】采用正向筛选同源重组技术构建多杀性巴氏杆菌aroA基因缺失突变株,利用PCR对突变株进行鉴定,分析其遗传稳定性、生长特性和致病性。【结果】成功构建多杀性巴氏杆菌aroA基因缺失突变株,连续传代20代,遗传稳定;突变株体外生长曲线表明,在前6h生长速度稍慢于亲本菌,随后两者生长速度一致。对小鼠的致病性试验表明:经腹腔注射aroA基因缺失突变株在1.0×106 CFU对小鼠无致死性,而亲本菌株在1.0×102 CFU对小鼠是致死性的。【结论】本研究获得多杀性巴氏杆菌aroA基因缺失突变株,对小鼠的致病性是减弱的。多杀性巴氏杆菌突变株的构建有助于研究其致病机理。     

弗氏2a志贺氏菌2457T株YciD蛋白的融合表达和纯化

目的：原核表达重组弗氏2a志贺氏菌2457T株YciD蛋白,为其功能研究奠定基础。方法：用PCR方法从弗氏2a志贺氏菌2457T株染色体中扩增YciD蛋白编码序列,经过纯化、酶切后克隆到原核表达载体pET32a中,构建重组载体pET32a-yciD,转化大肠杆菌BL21（DE3）菌株获得工程菌株,对其表达和纯化条件进行优化;利用Western Blot检测融合蛋白的表达。结果：构建了YciD蛋白的融合表达载体,并在大肠杆菌中获得高效表达;经Ni-NTA亲和层析柱纯化获得了高纯度的YciD蛋白;Western Blot表明,此蛋白可与His标签抗体反应,表明获得了目的蛋白。结论：在原核表达系统中表达、纯化弗氏2a志贺氏菌2457T株YciD蛋白,为进一步对其进行功能研究奠定了基础。