家蚕抗菌肽CD高效表达及其抗BmNPV感染作用

通过大肠杆菌JM109诱导家蚕,提取其脂肪体总mRNA后,通过RT-PCR 得到 cDNA,根据GenBank上家蚕抗菌肽 Cecropin D 的cDNA序列,设计并合成引物,然后PCR扩增得到 Cecropin D肽基因并克隆到pGEM-T载体中,经过EcoRΙ和 Xho I 酶切,连接并将Cecropin D肽基因插入pET32a表达载体中.用重组质粒pET32a- ecropin D 转化大肠杆菌BL21(DE3),在IPTG诱导下,融合蛋白Trx-Cecropin D 以可溶形式得到高效表达,经SDS-PAGE检测显示分子量为23kDa与预期大小相符,表达量约为总蛋白的30%.融合蛋白经Ni2+ 柱纯化后通过肠激酶切割后释放为 Trx(18kDa)和 Cecropin D (5kDa),最后通过超滤管分离得到重组抗菌肽.通过抑菌实验测得重组CecropinD对于革兰氏阴性及阳性菌均有抑菌活性.并将重组Cecropin D 与家蚕病毒BmNPV作用混合4h后,一起投喂家蚕,发现病毒感染力有明显降低,说明其有抗病毒感染作用.     

家蚕抗菌肽在毕赤酵母中的表达

目的：用毕赤酵母真核系统表达有抑菌活性的家蚕抗菌肽(cecropin-XJ)。将pGEX-4T-1-cecropin-XJ上的抗菌肽基因cecropin—XJ克隆至穿梭质粒pSuperY上,用Bln Ⅰ酶切使之线性化后,采用电击法转化酵母SMD1168,转化子用小瓶发酵,经SDS—PAGE检测,表达产物可以在α信号因子的引导下,分泌到培养基中,且表达产物具有明显抑菌活性。     

家蚕抗菌肽CMIV基因结构改造及表达产物的研究

参照天然抗菌肽ＣＭＩＶ组分的氨基酸序列,作了近５０％的改动,根据大肠杆菌偏爱的密码子,设计并人工合成了抗菌肽基因片段．将人工合成的抗菌肽类ＣＭＩＶ基因先重组到测序载体ｐＵＣ１１８上,经过序列分析,发现克隆于载体ｐＵＣ１１８上的基因片段与设计的序列完全一致．再将该基因片段重组到表达载体ｐＥＴ２８（ａ）上,抗菌肽以融合蛋白的形式表达．融合蛋白经镍－金属离子胶亲和层析纯化后,再用ＣＮＢｒ裂解,最终产物具有与天然抗菌肽相同的生物学活性     

新疆家蚕抗菌肽在毕赤酵母中表达及活性研究

目的:在毕赤酵母中表达新疆家蚕抗菌肽基因(Cecropin-XJ)并检测其活性.方法:根据作者实验室已克隆获得的新疆家蚕抗菌肽(Cecropin-XJ)基因设计引物,通过PCR方法扩增Cecropin-XJ,将PCR产物和表达载体pPIC9K用EcoR Ⅰ及Not Ⅰ双酶切,构建重组表达质粒pPIC9K-(Cecropin-XJ),酶切及测序正确后,电转化到毕赤酵母GS115,对分泌表达的重组蛋白进行活性检测.结果:PCR扩增获得192 bp Cecropin-XJ,成功构建pPIC9K-Cecropin-XJ,优化诱导条件证明在pH 6的BMMY培养液中,0.5%甲醇诱导约48h后,获得的表达产物活性较强,对多种革兰氏阴性菌和阳性菌具有抗菌活性,在100℃条件下,其活性可维持100min以上.结论:新疆家蚕抗菌肽在毕赤酵母中分泌表达,为大规模发酵生产奠定了基础.     

人源抗菌肽LL-37在毕赤酵母中的高效表达及其活性检测

根据GenBank CAA86115中的LL-37氨基酸序列, 选择毕赤酵母偏好密码子, 采用SOE方法合成了人源抗菌肽LL-37基因。所合成的LL-37基因全长为141 bp, 并在其N端引入kex2裂解位点, 以保证表达抗菌肽具有天然N端。基因克隆入pPICZa-A质粒, 构建分泌型重组酵母表达载体pPICZa-A-LL-37。pPICZa-A-LL-37经SacⅠ酶切线性化后电转化导入毕赤酵母菌株X-33。PCR鉴定为阳性的酵母转化子经甲醇诱导分泌LL-37于发酵上清液, 其表达量为206 mg/L。表达产物LL-37耐热性强, 在100℃条件下40 min内抗菌活性不变, 煮沸3 h以上仍具有活性。琼脂糖孔穴扩散法检测显示LL-37对多种革兰氏阴性菌和阳性菌均具有很好的抑制活性, 其对金黄色葡萄球菌 CowanⅠ(Staphylococcus aureus)、致病性大肠杆菌K99(Enteropathogenic E.coli)和鸡白痢沙门氏菌(Salmonella pullorum)的最小抑菌浓度(Minimal Inhibitory Concentration, MIC)分别为1.56 mg/mL、3.12 mg/mL和1.56 mg/mL。     

抗菌肽VIP在毕赤酵母中的高效表达及鉴定

基于人抗菌肽VIP(Vasoactive intestinal peptide)基因序列,按照毕赤酵母密码子偏好性设计引物;用SOE-PCR法扩增目的基因;然后将目的基因克隆至毕赤酵母分泌型表达载体pPICZαA上,构建VIP分泌表达菌株GS115-p PICZαA-vip。用甲醇诱导96 h收集上清,用质谱进行鉴定,结果显示分泌表达产物与人抗菌肽VIP理论值(3 326.82 Da)完全一致,表明人抗菌肽VIP成功得到分泌表达。琼脂糖凝胶扩散法实验结果显示,重组VIP对大肠杆菌Escherichia coli ATCC25922和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus ATCC25923都有很强的抗菌活性,MIC(Minimal inhibitory concentration)分别为8 mmol/L和16 mmol/L。进一步细胞毒性和溶血性实验结果显示,重组VIP对正常细胞NCM460和IPEC-J2没有毒性,其对SD大鼠红细胞不具有溶血活性。通过透射电镜观察了VIP的抗菌机制,结果显示VIP主要通过破坏细胞膜的方式抑杀细菌。本研究为人抗菌肽VIP的开发应用和大量生产奠定了基础。     

抗菌肽基因工程研究及其表达策略

抗菌肽广泛存在于多种生物体内,具有广谱抗菌、调节免疫、抑制肿瘤等多种生物学功能,作用机制独特,是目前基因工程研究的热点之一。本文综述了抗菌肽的一般性质及其国内外基因工程研究进展,探讨了在抗菌肽转基因研究中采用的表达策略及理论依据。     

杂合抗菌肽在毕赤酵母中的表达及其活性测定

为获得溶血活性低、抗菌活性高的杂合抗菌肽,以家蝇抗菌肽Cec Md和中国林蛙抗菌肽Chensirin为母体肽,并结合毕赤酵母偏爱密码子的原则,设计出6条具有抗菌潜力的新型杂合抗菌肽,将其命名为CC22、CC28、CC29、CC30和CC34(1),CC34,利用SOE-PCR技术合成所需的目的基因,并将其克隆至毕赤酵母表达载体pGAPZαA,通过电击转化技术,将其转化至毕赤酵母SMD1168中,经含有Zeocin的抗性平板筛选阳性转化子,YPD液体培养72h后,经Tricine-SDS-PAGE检测出目的蛋白,然后采用高效液相色谱法对其进行纯化。检测结果显示,表达产物CC29对大肠杆菌、鸡沙门氏菌的最小抑菌浓度(MIC)均为25μg/ml;CC34(1)对大肠杆菌表现相对较弱的抑制作用,最小抑菌浓度为100μg/ml;CC34对鸡沙门氏菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为50μg/ml;且杂合抗菌肽对有益菌均没有表现出抑制作用。6条杂合肽的溶血活性均呈现较低水平,其中表现出抗菌活性的3条抗菌肽中,以CC29的溶血活性最低,CC34(1)和CC34相对次之。结合抑菌活性,CC29和CC34的抑菌效果较为明显,从而确定溶血活性低且抗菌活性较高的CC29和CC34为新型杂合抗菌肽。     

抗菌肽及其重组表达系统研究进展

抗菌肽作为一类具有多种生物学功能的小肽,具有分子量小、不含外源成分、不易产生耐药性等特性,成为近年来的研究热点。该文综述了抗菌肽的种类、作用机制及其重组表达系统等方面的研究进展,并对存在的热点问题进行了探讨。     

Bac-to-Bac/BmNPV杆状病毒在家蚕幼虫中表达重组鲎C因子

鲎C因子是鲎血细胞中一种对内毒素具有高亲和力的丝氨酸蛋白酶,被内毒素激活后可水解人工合成的三肽底物,因而能替代传统的鲎试剂用于内毒素检测。通过RT-PCR从东方鲎血细胞中扩增出鲎C因子基因(factor C)序列,利用Bac-to-Bac/BmNPV杆状病毒表达系统在家蚕幼虫中表达该蛋白,并对其进行活性测定。结果显示:被感染的家蚕血清稀释后能检测到Factor C活性,稀释500倍的血清可以用于内毒素检测,且其灵敏度能达到0.2 EU/mL,有望开发新型的、低成本的内毒素检测试剂。     

抗菌肽构效关系及其表达策略研究进展

抗菌肽(antim icrobial peptides)是一类具有抗菌活性短肽的总称,广泛分布于原核生物与包括人类在内的真核生物体内,是宿主免疫防御系统中的重要组成部分。研究表明,抗菌肽除具有抗病毒、抗细菌、抗真菌作用外,还具有抗肿瘤作用。现从抗菌肽的结构特点与抗菌机制出发,对其构效关系及表达策略进行综述。     

类橡胶蛋白AbAMP1的重组表达及其抑菌活性研究

将类橡胶蛋白AbAMP1基因克隆至pPIC9,获得重组载体pPIC9-Ab,线性化后转化Pichia pastoris SMD1163,筛选获得阳性转化子.取表型为Mut*的转化子AS16进行诱导表达,上清经Tricine-SDS-PAGE分析,在约4.7 kD处有一条较强主带,与AbAMP1的预期大小相符,表明获得高效表达.上清经酸性非变性电泳后,用凝胶琼脂糖弥散法测定其抑菌活性,在含Bacillus thuringiensis琼脂糖平板AbAMP1对应处有一明显抑菌带,说明重组表达的AbAMP1具有天然活性.上清液抑菌活性试验显示,AbAMP1对Fusarium oxysporum f.sp.cubense以及B.thuringiensis,B.subtilis,Staphylococcus aureus等G 细菌均有显著的抑制作用,而对其它供试丝状真菌、酵母菌以及G-细菌无明显抑制作用.     

家蚕核型多角体病毒遍在蛋白及结合肽的研究

从家蚕核型多角体病毒镇江株(Bombyx mori nuclear polyhedrosis virus Zhenjiang strain, BmNPV-ZJ)基因组DNA中克隆遍在蛋白（BmVUB）基因.序列分析结果显示,BmVUB基因长234 bp,编码77个氨基酸.BmVUB氨基酸序列内有一致HTH序列,遍在蛋白保守序列LRLRGG,参与遍在蛋白-蛋白酶复合体形成的4个保守性功能位点(Lys-29、Cys-48、Cys-63、Gly-76)及保守的Gly-Gly-X（X是疏水氨基酸残基）蛋白酶切信号序列,在遍在蛋白保守的Gly-Gly后多出由一个氨基酸组成的延伸肽.原核诱导表达表明BmVUB主要以可溶性形式存在,表达量占总菌蛋白的50%以上.纯化的遍在蛋白浓度为1.03～2.46 g/L,制备抗体,效价在3.2×10^-5以上.用噬菌体表面展示技术筛选遍在蛋白结合肽,所筛选的结合肽可与遍在蛋白特异性结合,其中结合肽VAPHHAYAPMRT对细胞增殖有明显的浓度调控作用,即低浓度促进细胞生长,高浓度强烈抑制细胞的生长.     

用构建的新型BmNPV载体在家蚕高效表达人β—干扰素

构建了家蚕核多角体病毒新型载体ｐＢｍ９２,该载体将多角体蛋白基因的起始密码ＡＴＧ改变为ＡＴＴ,然后在多角体蛋白基因的＋１２位后连接有５个外源基因的克隆位点。将ＨｕＩＦＮ－β基因克隆在多角体蛋白基因的＋１２位后,构建了ｐＢｍＩＦＮ＋１２;同时构建了Ｈｕ ＩＦＮ－β克隆在－３位后的转移载体ｐＢ－ｍＩＦＮ－３。     

人γ心钠素在大肠杆菌中的高效表达

利用聚合酶链式反应（ＰＣＲ）技术扩增人γ心钠素（γ－ｈＡＮＰ）ｃＤＮＡ编码序列,在其５′和３′端分别引入ＥｃｏＲⅠ和ＢａｍＨⅠ限制性内切酶位点,定向克隆到表达质粒载体ｐＭＳ－３１ｂ,在大肠杆菌ｐｏｐ２１３６中高效表达出人γ心钠素融合蛋白,表达产物占菌体总蛋白的３０～４０％。双向免疫扩散法测定证明表达产物与人α心钠素（α－ｈＡＮＰ）抗血清呈阳性反应,纯化的表达产物经复性处理后能引起大鼠胸主动脉条舒张．     

天蚕素A-蜂毒素杂合肽用pBV220载体的表达、纯化和活性测定

为提高抗菌肽的表达,在抗菌肽的N端融合了1段酸性小肽以中和表达产物对宿主的毒性;并将融合肽基因同向串连成多拷贝,在大肠杆菌中获得了较高的表达。用化学合成法分别合成了编码天蚕素A(1-8)-蜂毒素(1-10)杂合肽和酸性小肽的DNA片段,首先将其拼接成融合肽的完整基因,然后通过前后接头将融合肽基因连接成两侧具有EcoRI和SalI酶切位点的同向串连的多拷贝基因。将5份拷贝的基因克隆至pBV220表达载体,转化E.coliDH5α,温度诱导得到表达量为35%的融合蛋白。表达产物主要以包涵体形式存在,将包涵体溶解,经Ni²⁺-NTA琼脂糖亲和层析获得纯化的融合蛋白。融合蛋白再经CNBr切割和阳离子交换层析,得到纯化的抗菌肽,经蛋白质N端测序确认序列正确。琼脂糖扩散法和液相测定法证明了纯化的抗菌肽具有抗菌活性。     

中国林蛙皮肤抗菌肽抗菌的特性

从林蛙皮肤中分离到具有抗菌活性的多肽混合物——多肽FⅢ。抑菌实验表明,林蛙皮肤中小分子活性肽对革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌都具有一定的抗菌作用,并且此粗提物的抗菌活性远远高于传统食品防腐剂苯甲酸钠和山梨酸钾的抗菌活性。     

利用饵料微藻表达抗菌肽及其初步应用

为了解抗菌肽在饵料微藻中表达后的抗菌特性,构建海洋微拟球藻(Nannochloropsis oceanica)、湖泊微拟球藻(N.limnetica)和三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)的抗菌肽(源自虹鳟,Cath-1a)表达质粒,分别转化相应的微藻,检测转化子中抗菌肽的表达量和体外抑菌效果,将藻株作为鱼饲料添加剂喂食斑马鱼,初步分析了抗菌肽及藻体自身的岩藻黄素和多不饱和脂肪酸对鱼免疫系统的影响。结果表明,外源抗菌肽在3种微藻中均可以成功表达,体外抑菌试验表明,仅三角褐指藻对水产领域常见致病菌爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)有一定的抑菌效果,然而抗菌肽的表达并未使3种藻株的体外抑菌性增加。添加藻粉对斑马鱼的生长无明显影响,通过检测鱼体肝脏中与抗氧化和免疫相关基因的表达水平及丙二醛的含量,表明添加藻粉可增强斑马鱼的抗氧化和抗炎症能力,表达抗菌肽(PtC组)能进一步提高斑马鱼的免疫力。另外,添加Pt6(富含岩藻黄素)藻粉组比添加PtC的抗炎效果更显著,表明三角褐指藻中的岩藻黄素和二十碳五烯酸对增强鱼的抗病能力具有潜在作用。     

抗菌肽OH-CATH对大肠杆菌Escherichia coli的作用

OH-CATH是眼镜王蛇中新发现的cathelicidin家族抗菌肽.它在1%NaCI存在的条件下对多种细菌都有较强的抗菌活性,同时,在高浓度下对人红细胞无溶血活性.OH-CATH足开发新型抗菌药物的优良模板.蜊明OH-CATH的作用机理及其对微生物的选择性,对研发以OH-CATH为先导结构的药物研发有十分重要的意义.本文利用扫描电镜以及透射电镜对OH-CATH与革兰氏阴性菌一大肠杆菌ATCC 25922相互作用的效应研究.结果揭示:OH-CATH对大肠杆菌的作用涉及到3个步骤.首先,OH-CATH借助其带正电的氨基酸残基附着到细菌带负电荷的细胞壁:然后,附着的OH-CATH在达剑一定浓度后发生聚集,以孔道彤成的方式破坏细菌的膜结构;最终,由十细菌膜的损坏,膜的渗透性被破坏,胞内内含物释放造成细菌死亡.