猪胸膜肺炎放线杆菌flic蛋白二级结构与B细胞表位预测

目的:预测和分析猪胸膜肺炎放线杆菌(Actionobacillus pleuropneumoniae,APP)鞭毛蛋白(flic)的二级结构和B细胞表位.方法:利用生物信息学方法对flic基因推导的氨基酸序列进行结构特征和B细胞表位预测分析.结果:flic蛋白为非稳定型脂蛋白,含有2个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点(39-42 SirD,164-167 SvkD)和3个蛋白质激酶C磷酸化位点(39-41 SiR,161-163 TsR、164-166 SvK).该蛋白无信号肽,在21Ala～38Ala处存在跨膜区的可能性最大.fljc蛋白的二级结构主要由无规卷曲区域、α-螺旋和β-折叠组成,而形成较少的转角结构.该蛋白的B细胞表位可能位于55～61和152～158区段内或其附近区域.结论:预测结果将有助于确定file蛋白的B细胞表位,为进一步研究flic基因功能及研制APP基因工程疫苗提供参考.     

猪传染性胸膜肺炎放线杆菌毒素apxH基因无药物抗性标记突变株HBC-/GFP+的构建及其生物学特性研究

通过使用枯草芽胞杆菌一个蔗糖敏感sacB基因发展了一种依靠蔗糖的负向筛选系统,这种方法允许没有标记突变的基因进入胸膜肺炎放线杆菌染色体。首先,构建了猪传染性胸膜肺炎放线杆菌毒素apxⅡ基因GFP插入失活型的重组质粒pOSAKCG,其中一个表达盒含有氨苄青霉素基因和以外膜蛋白omlA作为启动子表达sacB基因。重组质粒pOSAKCG通过电穿孔转化,它的突变apxⅡCA基因与野生型亲本菌株胸膜肺炎放线杆菌HB03染色体上野生型apxⅡCA基因发生同源交换,两步法筛选获得了apxⅡ基因突变株HBC^-／GFP^ ,PCR和Southern blot对突变株进行初步鉴定,进一步对突变株的一些生物学特性,包括它的溶血活性、免疫原性、生长特性及其对小鼠的安全性进行了研究。结果表明,无药物抗性标记突变株的构建是成功的。该突变株的构建为进一步研究突变株作为载体和疫苗奠定了坚实的基础。     

猪传染性胸膜肺炎放线杆菌apxIA基因在大肠杆菌中的融合表达与纯化

选取猪传染性胸膜肺炎放线杆菌(APP)apx1A基因序列中的抗原决定簇集中的区域,采用PCR方法从APP血清1型参考株259的基因组DNA中,扩增apxIA基因中约954 bp的片段,连接到pMD-18T载体,经测序正确后,以EcoR I和Not I双酶切,亚克隆到原核表达载体pGEX-4T-1中,转化大肠杆菌DH5α,经0.4 mmol/L IPTG诱导表达,产物通过尿素变性复性,并以Glutathione Sepharose 4B亲和层析的方法对目的蛋白进一步纯化.SDS-PAGE分析结果显示,目的基因在大肠杆菌DH5ct中以包涵体形式高效表达,经薄层凝胶扫描分析占菌体总蛋白的32%,纯化后的GST融合蛋白纯度达到95%,为亚单位疫苗和诊断抗原的研究奠定了基础.     

猪胸膜肺炎放线杆菌转铁结合蛋白基因（rbp8）分析及建模

为了深入研究猪胸膜肺炎放线杆菌（Actinobacillus pleuropneumonie,App）转铁结合蛋白基因（Transferrin BindingProtein8,脚）的生物学特性,采用生物信息学方法,对GenBank中的5株App的TbpB的核酸及其氨基酸序列进行比对,选取其中的中国湖北分离株（JL03）对其分子结构、理化性质及功能域、蛋白质二级和三级结构等重要参数进行了预测和分析,并在三级结构的基础上进行了同源建模。结果表明,不同APP菌株之间核酸序列相似性较大,而氨基酸序列存在较大差异,二级结构以延伸链和随机卷曲为主要构件,其空间结构与脑膜炎双球菌GNAl870蛋白相似性较高,以此为模板成功构建了三维结构分子模型,为TbpB基因功能的深入研究提供了线索和参考依据。     

猪胸膜肺炎放线杆菌ApxIIA基因的序列分析及其B细胞表位预测

为了进一步研究猪胸膜肺炎放线杆菌(Actionobacillus pleuropneumoniae,App)ApxIIA基因的结构和功能,选取GenBank中6株不同App分离株,采用生物信息学方法对其ApxIIA基因及其编码氨基酸序列进行同源性比对,并选择其中AY232288.1菌株(湖北分离株)ApxIIA基因为研究对象,分析该基因所编码蛋白质的理化性质,并对其可能形成的二级结构及B细胞表位进行预测和分析.结果表明,6株不同App分离株ApxIIA基因核苷酸及氨基酸序列同源性分别为65.56﹪和88.42﹪,在AY232288.1菌株ApxIIA蛋白的肽链中,745～751和801～807区段可能是其B细胞表位优势区.本研究首次利用生物信息学方法对ApxIIA基因及其蛋白质结构进行了分析和预测,为ApxIIA基因功能的深入研究及APP多表位疫苗的设计奠定了基础.     

猪胸膜肺炎放线杆菌毒素ⅢA基因的克隆、序列分析及原核表达

因胸膜肺炎放线杆菌的致病性主要是由毒素决定的,故参照猪胸膜肺炎放线杆血清2型菌株的序列（GenBank L12145）设计了一对特异性引物,用PCR的方法扩增apxⅢA基因并得到了长3 466bp的片段,然后将其克隆到pMD18T中,经酶切鉴定和序列分析表明克隆是成功的;再将apxⅢA插入到原核表达载体pET28b后,转化BL21(DE3),在IPTG诱导下获得高效表达,经Western blotting检测证实表达产物有活性。以表达产物包被ELISA板,建立了特异、敏感的ELISA诊断方法。     

构建胸膜肺炎放线杆菌apxIC基因插入突变株

目的：构建胸膜肺炎放线杆菌（APP）apxIC基因插入突变菌株,以鉴定ApxⅠ毒素的生物学特性。方法：根据apxⅠ核酸序列（U05042）设计1对引物,用于自APP血清10型参考菌株（D13039）基因组DNA中扩增apxIC基因及其上下游约2．8kb的基因片段,经克隆测序后在apxIC基因下游xbI酶切位点处插入约0．9kb的氯霉素（Chl）抗性基因表达盒,构建用于转化的转移载体pUIC-Chl^r,将转移载体DNA经电转化导入APP血清10型参考菌株中进行同源重组,以获得突变菌株。结果：在含有氯霉素的培养基中经筛选获得2株丧失溶血活性的突变菌株（D13039C-Chl^r）;利用PCR和Southern blot对突变菌株鉴定,显示氯霉素抗性基因已被插入细菌基因组中。结论：利用电转化和同源重组技术构建成功APP apxIC基因插入突变菌株,为分析ApxⅠ毒素的生物学特性,进而研制APP基因工程减毒活疫苗奠定了基础。     

胸膜肺炎放线杆菌apxIC基因插入失活突变株构建及免疫原性分析

胸膜肺炎放线杆菌是引起猪传染性胸膜肺炎(APP)的呼吸道病原菌,其分泌的Apx毒素是最重要的毒力因子之一。为构建APP突变弱毒菌株,在apxIC基因下游XhoI酶切位点处插入氯霉素抗性基因(Chlr)制备转移载体,通过电转化导入APP血清10型参考菌株(D13039)进行同源重组,筛选获得apxIC基因插入突变菌株D13039C-Chlr。该突变菌株特性鉴定结果表明其溶血活性完全丧失,可正常增殖和分泌ApxI毒素,连续10次传代后基因组中插入的Chlr基因可稳定遗传,利用5个剂量(2×108CFU~2×106CFU)对每组3只小鼠腹腔攻毒结果显示突变菌株毒力较母源菌株降低至少100倍以上,将突变菌株作为弱毒活疫苗经滴鼻途径免疫仔猪后利用APP血清1型(4074)和血清10型(D13039)菌株攻毒进行免疫原性鉴定,结果显示血清1型攻毒后非免疫组4头仔猪全部死亡而免疫组4头中死亡2头,非免疫组肺损伤指数(34.4)显著高于免疫组(17.5),血清10型攻毒后非免疫组肺损伤指数(17.5)也高于免疫组(10.5),同时鼻拭子和肺组织样品的细菌重分离数及PCR检测阳性数非免疫组也明显高于免疫组,表明突变菌株作为弱毒活疫苗对仔猪具有一定的交叉免疫保护力。该突变菌株的构建为鉴定ApxI毒素活性及研制具有交叉保护活性的APP弱毒活疫苗奠定了基础。     

胸膜肺炎放线杆菌毒素apxIVA基因的克隆与表达及间接ELISA方法的建立

参照APP血清 1型apxIVA基因序列合成了一对特异性引物 ,从本实验室分离鉴定的胸膜肺炎放线杆菌 (APP)血清 2型中扩增了apxIVA基因 5′端 2445bp的片段。将该片段克隆到原核表达载体pET-28b的T7启动子下游 ,与 6×HisTag融合 ,再转化大肠杆菌BL21(DE3) ,在IPTG的诱导下表达大小约 90kD的蛋白。表达产物以包涵体的形式存在 ,且能与APP标准阳性血清发生特异性反应。将包涵体变性和复性后包被酶标板建立了间接ELISA方法 (ApxIVA-ELISA) ,特异性良好。用ApxIVA-ELISA检测猪胸膜肺炎三价 (1、2和 7型 )灭活菌苗和基因工程类毒素菌苗免疫猪血清抗体均为阴性 ,而 1、2、7型APP活菌感染动物的血清抗体均为阳性。实验证明 ,ApxIVA-ELISA不仅可以用于检测所有血清型APP的抗体 ,而且还可以用于APP自然感染猪和灭活菌苗免疫猪的鉴别诊断。     

胸膜肺炎放线杆菌基因分型方法的建立及其临床应用

根据胸膜肺炎放线杆菌各血清型之间外毒素(Apx),外膜脂蛋白(OmlA),转铁蛋白B(TbpB)的基因差异,分别对各血清型进行PCR扩增,得到不同的特异性片段,可区分开生物Ⅰ型13个标准菌株血清型中的8个血清型。临床检测结果与血清学分型一致,将此分型系统用于临床送检的126份肺脏和42份扁桃体的病原学检测,可直接检测出胸膜肺炎放线杆菌感染。此方法还可以将一些尚未定型的菌株进行归类,弥补了血清学方法的不足,为细菌的流行病学调查提供了可靠的技术手段。     

Biologic Activity of Cell-Associated Staphylococcal Enterotoxin A

Cell associated staphylococcal enterotoxin A, released by lysostaphin treatment of Staphylococcus aureus cells, was found to be biologically active in cynomolgus monkeys. The activity was comparable to that of extracellular enterotoxin A; six of six monkeys vomited within 5 h in response to extracellular enterotoxin and four of six also vomited in response to the same serologic level (4.8 μg per monkey) of cell-associated enterotoxin. Feeding S. aureus cells containing cell-associated enterotoxin A to cynomolgus monkeys resulted in emesis in three of five monkeys within 3 h. This suggests that consumption of S. aureus cells could lead to staphylococcal intoxication.     

Isolation and Activity Analysis of a Seed-Abundant soyAP1 Gene Promoter from Soybean

The soybean aspartic proteinase gene soyAP1 has previously been shown to be expressed specifically in soybean seeds. To investigate the expression pattern and active cis-elements of the soyAP1 promoter, the 1,650-bp 5??-upstream genomic DNA fragment named PS-552 was isolated by PCR walking. Sequence analysis revealed that this fragment contains a series of motifs related to seed-specific promoters and some pollen-expressed elements. Stable expression in transgenic Arabidopsis thaliana showed that the PS-552 promoter can regulate beta-glucuronidase gene accumulation in mature seeds at much higher levels than other tissues, especially vegetative tissues, and exhibits similar activity to the 35S promoter in mature seeds. These results show that the PS-552 promoter is a highly active promoter controlling downstream gene expression, mainly in mature seeds. The 5??-end deletion studies of PS-552 showed that the cis-elements of CAAACAC, AACA, E-box, and CCAA play a role in increasing the seed-specific activity. The proportion of mature seed activity and flower activity was increased as the deletion fragment lengthened, indicating that seed cis-elements possibly lessen or suppress the effect of pollen-expressed elements, increasing the activity of PS-552 in mature seeds.     

重组人睫状神经营养因子突变体的构建、表达及生物活性分析

目的:通过对原始CNTF的突变改造,降低表达蛋白的免疫原性,同时增加其稳定性,以期能用于临床治疗肥胖症。方法:以原始CNTF为模板,去掉N端的12个氨基酸、C端的14个氨基酸,并将C端末2个氨基酸点突变为极性较强的赖氨酸,在大肠杆菌中表达,获得CNTF-T突变体。结果:基因序列分析与原设计吻合,目的蛋白表达量占全菌体的35%左右,表达蛋白以包涵体形式存在,经变性、复性、DEAE-FF纯化,纯度可达95%以上,小鼠体内生物活性测定,能明显抑制小鼠体重增长,且CNTF-T的生物活性比原始序列CNTF的活性高。结论:突变的CNTF-T有望成为新一代的生物减肥制剂应用于临床。     

薇甘菊几丁质酶基因的原核表达及活性分析

将薇甘菊Mmchi1基因cDNA序列的编码区插入到原核表达载体pET-32a(+)中,构建融合表达质粒,并在大肠杆菌中进行了融合蛋白6×His-Mmchi1的诱导表达、Western blot和酶活性分析.结果表明,0.1 mmol/L IPTG、25℃诱导4 h,在大肠杆菌Rosetta-gami(DE3)中能获得可溶性的6×His-Mmchi1;Western blot证实表达的6×His-Mmchi1能与抗6×His的单抗发生特异性反应,分子量约为55 kD,与预测的融合蛋白分子量相符;纯化后的6×His-Mmchi1最佳酶活性pH和温度分别为5.5～6.5和35～40℃.为进一步研究融合蛋白6×His-Mmchi1的功能奠定了基础.     

番茄脂氧合酶基因的表达和酶活性分析

将番茄脂氧合酶基因Tom loxD克隆至酵母表达载体pPIC9K中,转化毕赤酵母GS115菌株,构建组成型表达Tom loxD的酵母工程菌株。SDS-PAGE和W estern blot分析表明,经甲醇诱导,Tom loxD蛋白在酵母中得到表达,表达的融合蛋白分子量约为103.56 kD,与预测的分子量一致。酶活性分析表明,酵母中表达的Tom loxD蛋白具有脂氧合酶活性。半定量RT-PCR分析表明,Tom loxD基因在番茄中表达受机械损伤的诱导,损伤处理的番茄叶片中脂氧合酶的活性明显增高。说明Tom loxD基因在番茄防御信号中发挥作用。     

恶性疟原虫乳酸脱氢酶基因克隆、可溶性表达及突变体活性分析

为了建立以代谢酶类为靶点的新型抑制剂乃至抗疟药高通量筛选和体外评价平台,从恶性疟原虫海南株FCC1中扩增出乳酸脱氢酶基因(PfLDH)。利用融合表达载体pGEX-2TK和pET-29a( )将PfLDH基因导入大肠杆菌BL21和BL21(DE3)中高效表达,结果成功地在菌体裂解上清液中检测到高酶促活性的PfLDH。以pGEX-2TK为载体的PfLDH基因主要以包涵体形式表达,以pET-29a( )为载体的PfLDH基因则能大量表达可溶性PfLDH,表明后者更适合用来大量制备重组PfLDH。同时,根据SDS-PAGE图谱并结合序列分析结果,对基因扩增中随机产生的PfLDH截短序列进行了筛选和克隆,从中获得4个携带终止突变并分别编码45、80、149和263个氨基酸残基的“提早成熟”基因PfLDH-Δ271、-Δ236、-Δ167和-Δ53。通过基因表达及酶促活性测定,评价了提前终止突变对PfLDH活力的影响,为探讨PfLDH结构与功能的关系提供了依据。     

金黄色葡萄球菌肠毒素A的基因克隆、表达及活性试验

利用PCR从金黄色葡萄球菌标准株（Staphylococcus aureus, ATCC13565）中克隆了金黄色葡萄球菌肠毒素A(SEA)的基因,序列测定结果与报道完全一致。构建了表达载体pETSEA并获得高效表达,重组蛋白（rSEA）在37℃诱导时以包涵体形式存在,降低温度则出现可溶表达,可溶性rSEA占总rSEA的55%。可溶性rSEA经Ni²⁺亲和层析纯化,达电泳纯。通过同源模建对rSEA对SEA进行结构比较,结果表明尽管rSEA比野生型SEA多了9个氨基酸但其结构并没有明显的变化。单核细胞增殖试验进一步证明了该结论：将rSEA与SEA同外周血单个核细胞共同培养,两者均能有效地促进其增殖。将rSEA与体内激活的脾细胞共培养,则能增强脾细胞的体外抑瘤活性。     

转解毒酶基因工程菌的构建及酶活性分析

实验构建了能高效降解有机磷、有机氯等四大类农药的转解毒酶基因工程菌。将抗性库蚊解毒酶酯酶B1基因片段引入融合表达载体pThioHisA中,转化入大肠杆菌DH5α,在IPTG诱导下,经过8 h,酯酶B1在大肠杆菌中的获得融合高效表达。研究了工程菌的酶酯活性,重组质粒pThioHisA-B1表达的酯酶融合蛋白具有较高的酯酶B1活性,能高效降解酯酶的特异性底物α-乙酸萘酯(-αNA)和β-乙酸萘酯(-βNA),该工程菌将为农药污染的生物治理提供新手段。