苏云金杆菌辅助蛋白基因p19和orf1-orf2对杀虫晶体蛋白CytlAa表达的影响

为检测苏云金杆菌辅助蛋白P19和0RFl—0RF2对杀虫晶体蛋白CytlAa表达的影响,构建了5个重组表达质粒。5个质粒都含有cytlAa基因,但pT1只含有cytlAa基因,p他同时含有p19基因,pt3同时含有orf1-orf2串联基因,pT4同时含有p19基因和p20基因,pT5同时含有orf1-orf2串联基因和p20基因。将这5个表达质粒和质粒pWF45电转化到苏云金杆菌晶体缺陷型4Q7中,分别获得转化菌株Bt—T1、Bt—T2、Bt—T3、Bt—T4、Bt—T5和Bt—WF45。SDS—PAGE结果显示,菌株Bt—T1、Bt—T2和Bt—T3只产生少量的27kD cytlAa蛋白,而且部分降解为大约24kD的蛋白。而Bt—T4和Bt—T5能产生大量的cytlAa蛋白,但Bt—T4和Bt—T5的cytlAa蛋白产量都明显少于Bt—WF45。电镜观察和生物测定结果表明Bt—T4和Bt—T5与Bt—WF45的晶体大小和杀蚊毒力没有显性差异。研究表明p19和ORF1—ORF2对CytlAa。蛋白的合成显示可能有抑制作用。     

苏云金杆菌辅助蛋白P19对杀虫晶体蛋白Cry11Aa表达的影响

苏云金杆菌以色列亚种的p19基因、cry11Aa基因和p20基因位于同一操纵子上,据推测辅助蛋白P19可能与Cry11Aa蛋白的晶体化相关。本研究利用穿梭载体pHT3101构建了两个重组质粒pHcy1和pHcy3,两质粒均携带cry11Aa基因,但后者完全缺失了cry11Aa基因上游的p19基因。将重组质粒电激转化至苏云金杆菌无晶体突变株4Q7中进行蛋白表达,SDS-PAGE结果表明在4Q7(pHcy1)和4Q7(pHcy3)中均能检测到正常表达的Cry11Aa蛋白,但单位体积培养液的Cry11Aa蛋白在辅助蛋白P19存在时的表达量明显高于其单独表达的表达量;透射电镜观察显示两菌株中的Cry11Aa蛋白形成了大小相近、形状相似的双梯形晶体;另外,生物测定结果表明重组菌株4Q7(pHcy1)和4Q7(pHcy3)对三龄致倦库蚊的杀虫活性没有显著性差异。该现象说明辅助蛋白P19的缺失对Cry11Aa蛋白的晶体形成和杀蚊活性没有影响,但P19作为分子伴侣在一定程度上帮助提高了Cry11Aa蛋白的表达水平。     

苏云金芽胞杆菌杀线虫伴胞晶体蛋白基因cry6Aa的克隆与表达

通过对晶体蛋白N-末端氨基酸测序,设计简并探针,从对根结线虫高毒力苏云金芽胞杆菌YBT-1518菌株中克隆到1个含有杀线虫晶体蛋白基因的片段。序列测定表明该序列含有两个ORF(orf1和orf2),其中orf1与基因cry6Aa1同源性为98%,已在GenBank上登录(Acc.NO.AF499736),并被命名为cry6Aa2。将克隆的该片段克隆到穿梭载体pHT304上,并转化苏云金芽胞杆菌无晶体突变株BMB171,重组菌株可形成米粒状伴胞晶体。生物测定表明,表达的毒素蛋白对北方根结线虫的LC50为9.47μg/mL,毒力与出发菌株(10.74μg/mL)相当。     

苏云金杆菌辅助蛋白P20对杀虫晶体蛋白CrylAb表达的影响

苏云金杆菌 (Bacillusthuringiensis,简称Bt)杀虫晶体蛋白Cry1Ab因其C 半端缺少了一段含 4个半胱氨酸的氨基酸序列而导致蛋白的不稳定 ,报道苏云金杆菌辅助蛋白P2 0帮助Cry1Ab蛋白的表达及晶体的形成。利用穿梭载体pHT310 1构建 3个表达质粒 ,即pT1B、pP1B和pDP1B ,3个质粒都含有cry1Ab基因 ,不同在于pT1B没有p2 0基因 ,pP1B含有p2 0全基因 ,而pDP1B不仅含有p2 0全基因 ,且在p2 0基因前插入cry1A(c)启动子。分别将这 3个表达质粒经电转化到苏云金杆菌晶体缺陷型菌株CryB中 ,获得转化菌株T1B、P1B和DP1B。Westernblot表明cry1Ab基因在这 3株菌中均表达了 130kD的蛋白 ,部分降解为大约 6 0kD的蛋白。蛋白定量分析显示 ,3株菌 130kD蛋白量的比为 1∶1.4∶1 5 ,降解后的 6 0kD蛋白量的比为 1∶1.1∶1.6 ,Cry1Ab蛋白总量的比为 1∶1∶2∶1 6。镜检发现 ,Cry1Ab在 3株菌中都形成典型的菱形晶体 ,其晶体大小为T1B 相似文献   

苏云金杆菌辅助蛋白P20对杀虫晶体蛋白Cry1Ab表达的影响

苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis, 简称Bt)杀虫晶体蛋白Cry1Ab因其C半端缺少了一段含4个半胱氨酸的氨基酸序列而导致蛋白的不稳定,报道苏云金杆菌辅助蛋白P20帮助Cry1Ab蛋白的表达及晶体的形成。利用穿梭载体pHT3101构建3个表达质粒,即pT1B、pP1B和pDP1B,3个质粒都含有cry1Ab基因,不同在于pT1B没有p20基因,pP1B含有p20全基因,而pDP1B不仅含有p20全基因,且在p20基因前插入cry1A?启动子。分别将这3个表达质粒经电转化到苏云金杆菌晶体缺陷型菌株CryB中,获得转化菌株T1B、P1B和DP1B。Western blot表明cry1Ab基因在这3株菌中均表达了130 kD的蛋白,部分降解为大约60 kD的蛋白。蛋白定量分析显示,3株菌130 kD蛋白量的比为1∶1.4∶1.5,降解后的60 kD蛋白量的 比为1∶1.1∶1.6,Cry1Ab蛋白总量的比为1∶1∶2∶1.6。镜检发现,Cry1Ab在3株菌中都形成典型的菱形晶体,其晶体大小为T1B Helicoverpa armigera）均具有明显的杀虫活性,三者的LC₅₀差异不显著。研究表明,P20对cry1Ab基因的表达和晶体形成均有帮助,P20表达量的多少可能是导致Cry1Ab蛋白最终产量有所不同的因素。     

苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因cry1Ab16的克隆及表达

通过对已知cry1类基因以及已发表的cry1Ab的序列进行分析,分别设计了引物P1、P2、P3和P4,首次从无晶体的芽胞杆菌AC11中扩增到一个苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白（Insecticidal crystal protein, ICP）cry1Ab类基因。测序结果显示该基因与已知的cry1Ab1基因有8个核苷酸不同,编码的蛋白有7个氨基酸差异。此基因已登录GenBank,并命名为新亚型基因cry1Ab16 (Ac. NO. AF375608)。Southern杂交结果进一步证实该基因存在于菌体的质粒上。将cry1Ab16基因克隆到Escherichia coli表达载体pQE30上并转化E. coli M15。Western印迹分析表明,E. coli M15表达了130 kD的Cry1Ab16蛋白,但此蛋白不稳定,大部分降解成65 kD的蛋白。将表达Cry1Ab16 蛋白的大肠杆菌用涂布法对三龄小菜蛾（Plutella xylostella）毒力测定,其LC50为258.3mg/L;对其他夜蛾科害虫的生长发育也有明显的抑制作用。     

苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因的分类

１９８９年Ｈｏｆｔｅ和Ｗｈｉｔｅｌｅｙ根据氨基到序列的同源性和杀虫谱双重标准将苏云金芽胸杆菌杀虫晶体蛋白基因划分为５类１４亚类。根据双重标准出现的问题和冲突,给分类带来了困扰,为此１９９５年,只根据氨基酸序列的同源性进行分类。现已将基因分为２１群,４４亚群,６４类,１１６个亚类。本文介绍了纳入新系统的条件、分类原则、命名方法、定名步骤和分类中值得注意的问题。     

苏云金芽胞杆菌Rpp39杀虫晶体蛋白基因的鉴定及cry2Aa12基因的克隆表达

[目的]本研究的目的是分析从四川生态条件下分离的苏云金芽胞杆菌Rpp39菌株的特性,从分子水平上揭示该菌株对鳞翅目高毒力的原因;进一步从中分离克隆cry2Aa基因,并对其进行初步的表达研究.[方法]本研究主要采用扫描电镜观察、PCR-RFLP鉴定法和SDS-PAGE分析法研究菌株的特性;采用PCR直接克隆法克隆cry2Aa全长基因,并亚克隆到原核表达载体pET-30a中,构建重组表达质粒pET-2Aa,再转入受体菌E.coli.BL21(DE3)中进行诱导表达;采用室内生物测定法测定表达产物对小菜蛾和水稻二化螟的毒力.[结果]经扫描电镜观察菌株Rpp39主要产生菱形、方形和圆形3种伴胞晶体;SDS-PAGE分析表明主要产生130 kDa和60 kDa左右2种蛋白;经PCR-RFLP鉴定,该菌株含有cry1Aa、cry1Ab、cry1Ac、cry1Ia和cry2Aa五类杀虫晶体蛋白基因;1种cry2Aa类杀虫晶体蛋白全长基因被克隆,序列分析显示该基因的开放阅读框(ORF)为1902 bps,编码由634个氨基酸组成的蛋白质,氨基酸序列与Cry2Aa1蛋白同源性为99.7%,被国际Bt杀虫晶体蛋白基因命名委员会命名为cry2Aa12.重组表达质粒pET-2Aa在E.coli BL21(DE3)中,经IPTG诱导能正常表达,SDS-PAGE电泳验证含有65 kDa表达蛋白.生物活性测定表明表达的包涵体蛋白对小菜蛾和二化螟具有杀虫活性,LC50分别为5.4 μg/mL和22.3μg/mL.[结论]菌株Rpp39及从中分离克隆的cry2Aa12基因来自四川生态条件,丰富了菌株及基因的资源,在资源积累方面具有重要意义.     

苏云金芽胞杆菌YBT1520杀虫晶体蛋白基因的属性

通过Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交发现高毒力苏云金芽胞杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ）ＴＢＴ－１５２０菌株含有两个杀虫晶体蛋白基因片段,其５’＝末端所在ＨｉｎｄⅢ片段分别为６．８ｋｂ和４．６ｋｂ,它们对应的基因分别命名为ｃｒｙ２１８和ｃｒｙ４．６。经ＰＣＲ鉴定,该菌含有ｃｒｙ１Ａａ、ｃｒｙ１Ａｂ和ｃｒｙ１Ａｃ基因,以及ｃｒｙ２基因,其中ｃｒｙ２１８属于ｃｒｙ１Ａｃ。分析了ｃｒｙ１Ａｃ基因     

苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因的分类

１９８９年Ｈｏｆｔｅ和Ｗｈｉｔｅｌｅｙ根据氨基酸序列的同源性和杀虫谱双重标准将苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因划分为５类１４亚类。根据双重标准出现的问题和冲突,给分类带来了困扰,为此１９９５年,只根据氨基酸序列的同源性进行分类。现已将基因分为２１群,４４亚群,６４类,１１６个亚类。本文介绍了纳入新系统的条件、分类原则、命名方法、定名步骤和分类中值得注意的问题。     

EFFECTS OF HELPER PROTEINS ENCODED BY p19 AND orf1-orf2 GENES ON Cyt1Aa PROTEIN EXPRESSION IN ACRYSTALLIFEROUS STRAIN OF BACILLUS THURINGIENSIS

A series of plasmids were constructed to examine the effects of p19 and orf1‐orf2 genes from Bacillus thuringiensis on Cyt1Aa synthesis and inclusion formation. The plasmids expressed the cyt1Aa gene along with either p19 or orf1‐orf2, or each of them coordinatively with p20 in the acrystalliferous strain of B. thuringiensis subsp. israelensis 4Q7. No effect on the expression of Cyt1Aa protein was found when P19 or Orf1‐Orf2 co‐expressed with Cyt1Aa. However, when including p20 gene, the constructs with p19 or orf1‐orf2 gene produced lower yield of Cyt1Aa proteins than without p19 or orf1‐orf2 gene. Electron microscopy observation and bioassay showed that P19 and Orf1‐Orf2 have no influence on the crystal size and toxicity of Cyt1Aa protein. It is presumed that P19 and Orf1‐Orf2 might have negative effects on Cyt1Aa synthesis in B. thuringiensis.     

cry4Aa、cry4Ba和cry11Aa基因在苏云金杆菌无晶体型菌株中的表达

利用穿梭载体pBU4,将苏云金杆菌以色列亚种（Bti)的cry4Aa、cry4Ba和cry11Aa基因分别转入Bti无晶体突变株4Q7中,获得了转化菌株Bt-B601、Bt-B611和Bt-B640。SDS－PAGE结果显示：cry4Aa、cry4Ba和cry11Aa蛋白均分别获得了表达。透射电镜下观察,转化菌 有产生球形或菱形伴胞晶体。转化菌株对敏感和抗性致倦库蚊及白纹伊蚊幼虫的生物测定结果显示：cry4Aa、cry4Ba和cry11Aa蛋白对库蚊和伊蚊的毒力较低,二元毒素抗性库蚊幼虫对Bti杀蚊毒素蛋白无明显的交叉抗性。     

Bt毒素蛋白基因的PCR鉴定及定位

利用合成的cryI、cryIII和cryV基因专一性引物 ,检测了从土壤中分离到的 56株苏云金芽孢杆菌菌株所含的晶体毒素蛋白基因。含有cryI基因的有 7株 ,含有cryIII基因的有 2株 ,同时含有cryI和cryV基因的有 2 1株。斑点杂交及Southern杂交分析表明 ,cryV基因定位于 1 50MD的大质粒上。     

苏云金芽孢杆菌以色列亚种P19基因的初步研究

以含有P19和cyt1A基因的以色列亚种72MD质粒的9 7kb HindⅢ片段为模板进行PCR扩增,分别获得Ｐ19基因和cyt1A基因片段。与表达 载体pUHE24连接转化大肠杆菌XL１,获得3个克隆株。LZ19含有P19基因;pLZcyt1A含 有cyt1A基因;LZ19A含有P19和cyt1A两个基因。利用cyt1A蛋白质可使大肠杆菌细胞致 死的特性,在IPTG诱导下,测定了各克隆基因表达对大肠杆菌有致死作用;pLZ19A对大肠杆菌的起始致死作用明显快于pLZcyt1A,这种现象可能是P19基因促进cyt1A基因高表达的结果。     

CLONING AND EXPRESSION OF CryIVD GENE OF INSECTICIDAL CRYSTAL PROTEIN OF BACILLUS THURINGIENSIS IN THE ACRYSTALLIFEROUS STRAIN

Abstract The plasmid pGEMl, carrying CryIV D, CytA and 20-kDa protein genes, was extracted and digested with Hind II /BamH I. A 5.4 kb fragment containing Cry IV D and 20-kDa protein gene was purified and ligated to an E. coli TG1. The recombinant plasmid was analyzed by restriction map and Southern blotting to determine the correct insert. Then the recombinant was transferred into Bacillus thuringiensis acrystalliferous mutant Bti. IPS. 78/11 by electroporation. The clones with strong expressiveness were obtained. The engineered strains express 72-kDa and 20-kDa proteins and form irregular hexagon paras-pore crystal. One strain bioassayed is very toxic to Culex fatigans larvae with LC₅₀ of 0. 53 μg/ml.     

苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白 CryⅣD基因在无晶体突变株中的克隆和表达

本文用HindⅢ/BamHⅠ对含Cry Ⅳ D基因的pGEMl质粒进行双酶切,获得了含CryⅣ和20-kDa蛋白质基因的5.4kb片段,将其与穿梭质粒pⅪ61连接,转化到感受态大肠杆菌TG1细胞,对克隆的重组质粒经质粒抽提,进行斑点杂交,Southern分析加以证实后,电转化到苏云金芽胞杆菌无晶体突变株Bti.IPS. 78/11细胞中,可形成不规则的六边形晶体。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳表明,工程菌表达72-kDa杀虫晶体蛋白和20-kDa的蛋白质,对致倦库蚊有很高的毒力,其LC_(50)值为0.53ug/ml。     

苏云金芽胞杆菌杀蚊基因在鱼腥藻中克隆和表达的初步研究

将苏云金芽胞杆菌以色列亚种的杀蚊晶体蛋白基因cry11A亚克隆到大肠杆菌－蓝藻的穿梭质粒载体pRL25C,然后用三亲本杂交的方法将重组质粒转移到一种具有固氮能力且可被蚊幼虫吞食的鱼腥藻（Anabaena）PCC7120中。Southernblot及Westernblot分析表明cry11A基因在鱼腥藻PCC7120中得以克隆和表达,但生物测定未能检测到转基因鱼腥藻对库蚊（Culex）的毒性,可能是因为带有苏云金芽胞杆菌自身启动子的Cry11A基因在鱼腥藻PCC7120中表达量不够高的缘故。     

31株苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因型鉴定及表达产物研究

利用已建立的苏云金芽孢杆菌cry基因的PCRRFLP鉴定体系,鉴定了31株Bt菌株的cry基因类型,并进行了SDSPAGE分析和杀虫生物活性测定。研究表明：25株含cry1基因,表达蛋白130～150kD;其中16株含有对鞘翅目和鳞翅目害虫皆有活性的cry1I基因,其表达蛋白为81kD;15株同时含有cry1和cry2基因(13株表达蛋白约为60kD);10株含有未知待定基因;6株不含所鉴定的cry基因(其中2株有表达产物)。室内生物测定表明：cry1、cry2基因表达的菌株对鳞翅目害虫具有高杀虫活性,7株对舞毒蛾和膜翅目——杨叶蜂幼虫具有较高杀虫活性;含有cry1Aa\,cry1Ac\,cry2或cry1Ab\,cry1Ac\,cry2基因组合的菌株对棉铃虫幼虫均显示杀虫活性,其中6、12、30号菌株毒力最强。不含上述cry基因的菌株均无杀虫活性。以上结果证明,通过cry基因类型鉴定和表达产物的SDSPAGE分析可以预测菌株的杀虫活性。     

转化cry1C基因对苏云金芽胞杆菌杀虫活性的影响

将含基因cry1C的质粒,通过电脉冲法转入含基因cry1C的质粒,通过电泳冲法转入含基因cry1Ab、cry1Ac和cry2的对小菜蛾具有高毒力的苏云金芽胞杆菌野生菌株YBT－803－1中,得到转化子MBMY－003。PCR和SDS－PAGE分析显示,cry1C可在其中正常复制、表达,但使受体菌部分内源质粒发生丢失。生物测定结果表明,转化子MBMY－003既对甜菜蛾有毒力,LC50值为1．178μL／mL,高于出发菌株YBT－803－1（LC501．879μL／mL）,也对小菜蛾有毒力,LC50值为1．968μL／mL,低于YBKT－803－1（LC501．143μL／mL）。表明cry1C转入后,提高了野生菌株YBT－803－1对甜菜夜蛾的毒力,却降低了对小菜蛾的毒力。     

球形芽孢杆菌C3-41二元毒素基因在苏云金芽孢杆菌以色列亚种中的克隆和表达

球形芽孢杆菌C3-41是我国分离的一株对蚊幼虫有毒杀作用的高毒力菌株,对库蚊、按蚊幼虫的毒性高于2362菌株,Southern杂交证明C\-3\|41总DNA中35Kb HindIII片段上带有419和514kD二元毒素基因,该片段由3479个核苷酸组成,核苷酸序列同2362菌株的二元毒素基因序列完全相同。含二元毒素基因的重组质粒pCW\|1和pCW\|2能在大肠杆菌中表达产生二元毒蛋白,但表达量低,重组子杀蚊毒性低。无晶体型苏云金芽孢杆菌以色列亚种重组子在其芽孢形成中能产生以晶体形式存在的二元毒素蛋白,其全发酵液和纯化晶体蛋白的杀蚊活性与C\-3\|41相近。