节杆菌BT801 N-氨甲酰氨基酸水解酶基因的克隆与表达

通过PCR从质粒pUC18-169中扩增得到N-氨甲酰氨基酸水解酶基因（hyuC）,置于原核表达载体pQE60的T5启动子下游构成表达质粒pQE60-hyuC,并在大肠杆菌M15中实现了该基因的高表达。SDS-PAGE检测表达产物,在相对分子量44kD处有一表达带,经薄层扫描分析目的蛋白占全菌蛋白的40%,主要以可溶性形式存在。酶活性分析结果表明,工程菌M15/pQE60-hyuC的N氨甲酰氨基酸水解酶的比活分别比原始菌株Arthrobacter BT801和亚克隆DH5α/pUC18-169提高了52倍和72倍。在节杆菌BT801和大肠杆菌DH5α/pUC18-169的反应体系中加入等量菌体的工程菌M15/pQE60-hyuC,可使乙内酰脲酶总比活分别提高8.1倍和3.0倍。     

乙内酰脲水解酶基因在大肠杆菌中的克隆表达

节杆菌BT801的乙内酰脲酶系能够水解5-苄基乙内酰脲生成L-苯丙氨酸,其中乙内酰脲水解酶负责乙内酰脲的水解开环。乙内酰脲水解酶的表达对于乙内酰脲酶的催化机制研究及氨基酸的生物不对称合成都具有重要意义。通过PCR技术扩增得到乙内酰脲水解酶基因(hyuH),置于表达载体pT221的,17启动子下游,将构建的重组质粒引入大肠杆菌BL21(DE3)。SDS-PAGE分析在相对分子量50kD处有一较强的表达带,经薄层扫描分析目的蛋白占全菌蛋白的40％,主要以可溶性形式存在,活性分析表明表达产物具有天然的酶活性。     

N-氨甲酰基氨基酸水解酶在毕赤酵母中的表达

N-氨甲酰氨基酸水解酶是乙内酰脲酶系的组成部分,催化N-氨甲酰氨基酸水解为相应氨基酸。节杆菌BT801的N-氨甲酰氨基酸水解酶是该菌乙内酰脲酶系中惟一具立体专一性的酶,也是整个反应体系的限速酶。通过PCR从携带乙内酰脲酶系完整操纵子的亚克隆质粒pUC18-169上扩增得到N-氨甲酰氨基酸水解酶基因(hyuC)片段,连接到载体pPIC3.5K上,经BglⅡ酶切线性化,通过PEG法转化导入毕赤酵母GS115感受态细胞,利用G418抗性筛选得到插入多拷贝目的基因的转化子。酶活性分析表明所得转化子具     

棉铃虫颗粒体病毒增效蛋白基因2.1kb片段在大肠杆菌中的表达

以棉铃虫颗粒体病毒(Helicoverpa armigera granulosis virus,简称HaGV)基因组DNA为模板,设计引物PCR扩增病毒增效蛋白(Enhancin)基因,然后经SacI/PstI双酶切消化,得到5′端截短的约2.1kb增效蛋白基因片段,再与pQE30质粒连接,构建了重组表达载体pQE/EnC,转化大肠杆菌M15(pREP4),在IPTG诱导下表达出分子量约为78×10³ D的融合蛋白并命名为P78,纯化的P78包涵体显示了明显的增效活性,可提高AcMNPV对小菜蛾幼虫的感染率27.88%～32.92%。     

苏云金芽胞杆菌营养期杀虫蛋白基因的克隆及表达分析

选择本实验室分离的苏云金芽胞杆菌李氏亚种 (subsp. Leesis) 菌株YBT833、鲇泽亚种(subsp.Aizawai) 菌株YBT-1416和库斯塔克亚种(subsp. Kurstaki)菌株YBT1535为出发菌株,以营养期杀虫蛋白基因PCR扩增的特异片段为探针,进行总DNA酶切片段的Southern杂交定位。结果显示3株菌株的营养期杀虫蛋白基因,均位于经XbaI完全消化的4～5kb大小的DNA 片段上。将该区域DNA片段回收后克隆到pUC19载体,建立了3个较基因组文库小的亚基因组文库。通过菌落原位杂交筛选和酶切鉴定分别得到3个相应的营养期杀虫蛋白基因vip83、vip14和vip15,并对其测序。DNA序列比较发现基因vip83与已知营养期杀虫蛋白基因存在5个差异碱基。将vip83、vip14基因亚克隆到苏云金芽胞杆菌大肠杆菌穿梭载体pHT315, 分别得到重组质粒pBMB8901和pBMB8902。将它们电转化到vip^-的B.t.受体菌BMB171和4Q7,获得了相应的工程菌BMB8901-171,BMB8902-171,BMB8901-4Q7和BMB8902-4Q7。SDS-PAGE电泳检测均有88kD大小的蛋白表达。生物测定结果亦表明了,营养期杀虫蛋白Vip83和Vip14对鳞翅目棉铃虫、小菜蛾和甜菜夜蛾的三龄幼虫均有一定的杀虫活性;其中对小菜蛾的毒力最高,LC₅₀值分别为28.6,31.6,45.4和37.6μL/mL。该结果为构建高效广谱工程菌提供了实际材料和理论依据。      

绿色荧光蛋白基因标记野生型生防枯草芽孢杆菌的研究

根据绿色荧光蛋白基因和枯草芽孢杆菌木糖诱导型启动子PxylR 序列,分别设计两对特异引物primers PxyF/R和primers gfpF/R,扩增获得了完整的启动子PxylR和-gfp基因序列。进一步以上述产物混合物为模板,以primer PxyF/primer gfpR做引物进行重迭PCR,获得了PxylR-gfp重组翻译融合表达盒。经SphⅠ和KpnⅠ完全酶切后,将PxylR-gfp表达盒分别插入大肠杆菌_苏云金芽孢杆菌穿梭载体pHT315和大肠杆菌枯草芽孢杆菌穿梭载体pRP22。相应的重组表达质粒pGFP315和 pGFP22转化枯草芽孢杆菌感受态细胞。前者在标准菌株168中得到良好发光表型,后者则在标准菌株168和野生目标菌株B916中均得到良好的发光表型。室内平板抑菌实验结果显示B916生防效果与出发菌株没有明显差异,遗传稳定性研究表明连续稀释培养约175代后,工程菌株稳定性为94%,质粒丢失频率低于3.5×10^-4/代。     

利用绿色荧光蛋白基因gfp研究芽胞杆菌的启动子活性

利用绿色荧光蛋白基因gfpmut3,分别标记苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)的cry3A启动子Pcry3A、BtI_BtII启动子PBtI_BtII和来自蜡状芽胞杆菌特异启动子P44-12以研究其表达差异。其中,Pcry3A和PBtI_BtII分别与gfpmut3构成融合基因,以调控gfpmut3在苏云金芽胞杆菌中的表达。将重组质粒pGFP_304(含P44-12)、pGFPExpA(含Pcry3A_ gfpmut3融合基因)和pGFPExpB(含PBtI_BtII_ gfpmut3融合基因)分别导入大肠杆菌(Escherichia coli)和苏云金芽胞杆菌后发现,P44-12和PBtI_BtII在大肠杆菌与苏云金芽胞杆菌中均可表达gfpmut3,其中PBtI_BtII在大肠杆菌中具有极强的启动基因表达的能力。而Pcry3A不能启动gfpmut3在大肠杆菌中表达,在苏云金芽胞杆菌中启动的gfpmut3表达的荧光强度也较弱。进一步通过荧光显微镜和生物活性检测器对含重组质粒pGFP_304、pGFPExpA和pGFPExpB的转化子分别进行荧光检测及微量热检测。结果表明,3种启动子驱动下的gfpmut3基因均可在苏云金芽胞杆菌无晶体突变株BMB171中表达并检测得到不同的发光类型。微量热法检测发现P44_12和PBtI_BtII启动gfpmut3表达的代谢热低于Pcry3A驱动gfpmut3表达的代谢热。     

酵母甘油醛—3—磷酸脱氢酶(GPD)基因及其启动子的分离和鉴定

以大肠杆菌质粒pBR322为载体进行了野生型酿酒酵母(S.cerevisiae)的基因组克隆。以人工合成的寡聚核苷酸(3’GTGCGTACATAGATAGAGTA5’)为探针进行分子杂交,分离到的阳性克隆经限制性内切酶酶谱、southem杂交分析证实,插入序列中的2．1kb Hind Hi片段含有GPD基因。其中650bpTaq I片段的部分序列分析结果初步表明,该区域可能包含了高表达GPD基因的启动子。     

带cry3Aa启动子的aiiA基因在苏云金芽胞杆菌中的表达

N-乙酰高丝氨酸内酯（N-cyl-homoserine lactones,AHLs）,是一类数量感知（Quorum-sensing）系统中的信号分子,它参与诱导调控许多植物病原菌致病基因的表达。苏云金芽胞杆菌的AiiA蛋白能降解这类AHLs分子,进而可减弱病原菌致病基因表达产生的病害。苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因cry3Aa的启动子是一种不依赖芽胞形成的启动子,它相对于其它cry类基因的启动子有启动基因转录时间早,转录时间长的优点。通过重叠延伸PCR,用杀虫晶体蛋白基因cry3Aa启动子替换编码AiiA蛋白的基因aiiA自身的启动子,构建了融合基因pro3A-aiiA。将融合基因装入穿梭载体pHT304的BamHI/SphI位点,得到重组质粒pBMB686并转化苏云金芽胞杆菌无晶体突变株BMB171,重组菌株BMB686的AiiA蛋白表达量在各个生长时期均高于对照菌株,对AHLs分子的降解活性和对胡萝卜软腐欧文氏菌感染马铃薯产生病害的抑制能力也明显优于对照菌株。     

环状芽孢杆菌C-2几丁酶基因的克隆

环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)C-2总DNA经PstI部分酶切后分离2～10kb的片段,插入质粒pUC19的PstI位点,转化大肠杆菌(Escherichia coli),利用几丁质平板从约8000个重组子中筛选到一个几丁酶基因阳性克隆(命名为pCHT1)。用12种限制酶对重组质粒进行的酶切分析表明,重组质粒中的插入片段长3.0kb,其中各有一个KpnI,SacI和SspI位点。把该克隆片段反向插入pUC19的PstI位点所得到的重组子同样具有几丁酶基因表达活性,说明此片段含有一个完整的几丁酶基因,其自身的启动子能被大肠杆菌转录系统所识别。Southern杂交证实了该片段来自于B.circulans C-2基因组,且以单拷贝形式存在,它不能与来自于其它7株几丁酶产生菌的总DNA杂交。     

节杆菌BT801 N-氨甲酰氨基酸水解酶基因的克隆与表达

通过PCR从质粒pUC18 16 9中扩增得到N 氨甲酰氨基酸水解酶基因 (hyuC) ,置于原核表达载体pQE6 0的T5启动子下游构成表达质粒pQE6 0 hyuC ,并在大肠杆菌M15中实现了该基因的高表达。SDS PAGE检测表达产物 ,在相对分子量 44kD处有一表达带 ,经薄层扫描分析目的蛋白占全菌蛋白的 40 % ,主要以可溶性形式存在。酶活性分析结果表明 ,工程菌M15 pQE6 0 hyuC的N 氨甲酰氨基酸水解酶的比活分别比原始菌株ArthrobacterBT80 1和亚克隆DH5α pUC18 16 9提高了 5 2倍和 72倍。在节杆菌BT80 1和大肠杆菌DH5α pUC18 16 9的反应体系中加入等量菌体的工程菌M15 pQE6 0 hyuC ,可使乙内酰脲酶总比活分别提高 8 1倍和 3 0倍。     

金黄色葡萄球菌甲氧西林耐药辅助基因femB的克隆和原核表达

金黄色葡萄球菌femB基因与甲氧西林高水平耐药密切相关,可能成为开发抗MRSA药物的新靶位.以金葡菌基因组DNA为模板,PCR扩增femB全长基因,所得片段与pGM-T载体连接并转化感受态大肠杆菌DH5α,阳性克隆以PCR、双酶切及测序鉴定.将鉴定正确的目的片段定向克隆到pGEX-4T-1表达载体中,转化至大肠杆菌BL21后经IPTG诱导表达GST/FemB融合蛋白;采用SDS-PAGE及Western blot对融合蛋白进行鉴定.结果显示,重组质粒在宿主菌中获得了高效表达,融合蛋白相对分子质量为75 kD,该融合蛋白可与抗GST-tag抗体特异结合;表明femB基因的原核表达系统构建成功,为进一步研究其生物学功能奠定了基础.     

麦迪霉素产生菌酮基还原酶基因的研究

将麦迪霉素产生菌基因文库中与放线紫红索酮基还原酶基因actⅢ有同源性的4·0kb DNA片段克隆到质粒载体pWHM3中,构成重组质粒pCB4。将质粒pCB4转入酮基还原酶基因缺陷菌株——加利利链霉菌ATCC3167l中,得到转化子。转化子发酵产物经TLC和HPLC分析证明是阿克拉菌酮,与加利利链霉菌原株ATCC31133的产物相同,说明麦迪霉素产生菌酮基还原酶基因互补了加利利链霉菌ATCC31671中缺陷的酮基还原酶基因,使其恢复了产生阿克拉菌酮的能力。4．Okb DNA片段插入方向相反的重组质粒pCBR4在加利利链霉菌ATCC31671中发酵产物经TLC分析证明也是阿克拉菌酮,这说明4．0kbDNA片段中麦迪霉素产生菌酮基还原酶基因具有自身的启动子。对4．0kb DNA片段进行了限制酶酶切分析,建立了其酶切图谱。以actⅢ基因为探针,经分子杂交以及亚克隆和DNA转化实验,将麦迪霉索产生菌酮基还原酶基因定位于BssH Ⅱ—BamH Ⅰ 1．3kb DNA片段上。对1．3kb DNA片段核苷酸序列分析结果表明：此1．3kbDNA片段中含有一个独立的ORF,起始密码ATG,终止密码TAG,含783bp;在起始密码上游有GGAGG5个核苷酸SD序列;此ORF编码260个氨基酸,与actⅢ基因编码的261个氨基酸相似性为77．4%,相同性为66．7％,对麦迪霉素产生苗酮基还原酶基因的可能作用进行了讨论。     

Cloning and study of Corynebacterium glutamicum genes complementing ilvA and thrA2 mutations in Escherichia coli

Molecular cloning and expression of Corynebacterium glutamicum genes complementing Escherichia coli mutations thrA2 and ilvA was performed. It was demonstrated that the thrA2 gene of C. glutamicum is located close to thrB on EcoRI DNA fragment 4.1 kb long. The fragment was cloned in pUC18 vector. The thrA2 gene is expressed in the recombinant plasmid pOBT3 under control of the vector pUC18 Plac promoter. In E. coli minicells, the genes thrA2 and thrB determined synthesis of proteins of Mr 43kD and 25 kD, respectively. A gene complementing ilvA mutation of E. coli was identified in a library of EcoRI C. glutamicum DNA fragments. This library was constructed using plasmid vector. It was shown that the ilvA gene of C. glutamicum is located inside the 3.6 kb EcoRI fragment and is expressed using its own promoter.     

苏云金芽胞杆菌cryⅡ基因的克隆和表达

分离的苏云金芽胞杆菌(Bacillus-thuringiensis)YBT-791对鳞翅目小菜蛾(Plutellaxylostella)有毒力,将其质粒DNA提纯,经HindⅢ酶切后与杀虫晶体蛋白cryⅡ基因探针杂交,显示出分子量分别为5kb和9．4kb两条DNA阳性片段。把5kb的DNA阳性片段克隆到pUCl8的HindⅢ位点上并转化大肠杆菌TGl,经酶切和杂交检测,证明斑点杂交阳性克隆子中含有5kb的cryI片段。把这个含cryⅡ基因的5kbHindⅢ片段进行亚克隆,将4kb的BamHI－Pstl酶切片段插入穿梭载体pXl61中,并用电脉冲法克隆于苏云金杆菌不产伴胞晶体的突变株中,得到产生单一cry Ⅱ基因编码的杀虫晶体蛋白的克隆菌株M一5。经电镜观察,该克隆菌株能形成出发菌YBT－791多种形态伴胞晶体中的一种方形伴胞晶体;经免疫双扩试验,它只能与Cry Ⅱ晶体蛋白抗血清形成沉淀线;经SDS—PAGE电泳,克隆菌的伴胞晶体只含有一种65kDa的晶体蛋白。生物测定结果表明它既对鳞翅目小菜蛾(Piutella xylostella)有毒性,又对双翅目致倦库蚊(Culex quinquefasciatus)有毒性。     

Gene for spiralin, the major membrane protein of the helical mollicute Spiroplasma citri: cloning and expression in Escherichia coli.

A library of cloned Spiroplasma citri genomic sequences was constructed by incorporating HindIII digestion fragments into the plasmid vector pBR328. Immunological screening allowed the identification of a recombinant plasmid containing the gene for spiralin, the major membrane protein of S. citri. The spiralin produced by the Escherichia coli transformant was characterized by immunological detection with monoclonal antibody after Western blotting of two-dimensional (isoelectric focusing and sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide) electrophoresis gels and by partial proteolytic mapping. The gene for spiralin occurred within a 6.5-kilobase-pair cloned DNA fragment. Spiralin in E. coli was produced regardless of the orientation of the insert within the pBR328 vector. A spiroplasmal DNA sequence which acted as a promoter in E. coli was cloned along with the structural spiralin gene which is expressed in E. coli from that sequence.     

Isolation of the Actinobacillus pleuropneumoniae haemolysin gene and the activation and secretion of the prohaemolysin by the HlyC, HlyB and HlyD proteins of Escherichia coli

The gene encoding the c. 105 kD secreted haemolysin protein of the porcine pathogen Actinobacillus pleuropneumoniae serotype 1 has been isolated by screening a lambda gt11 expression library in Escherichia coli with antiserum raised against the wild-type protein. A derivative recombinant DNA pJFF702 expressed the hlylA haemolysin gene from the pUC19 lac promoter but the resulting haemolysin I protein remained within the E. coli cell and was haemolytically inactive. Export of the intracellular A. pleuropneumoniae prohaemolysin out into the medium was achieved by the presence in trans of the E. coli haemolysin secretion genes hlyB and hlyD, and high levels of intracellular haemolytic activity were attained similarly by the E. coli post-translational haemolysin activator gene, hlyC. Southern hybridization of A. pleuropneumoniae parental DNA nevertheless indicated only a low degree of nucleotide sequence identity to the haemolysin structural and secretion genes hlyA and hlyB of E. coli. The data show that despite substantial nucleotide sequence divergence the A. pleuropneumoniae serotype 1 haemolysin determinant is closely related to that which is dispersed throughout other Gram-negative human and animal pathogens.     

Molecular cloning and expression of the hyu genes from Microbacterium liquefaciens AJ 3912, responsible for the conversion of 5-substituted hydantoins to alpha-amino acids, in Escherichia coli

A DNA fragment from Microbacterium liquefaciens AJ 3912, containing the genes responsible for the conversion of 5-substituted-hydantoins to alpha-amino acids, was cloned in Escherichia coli and sequenced. Seven open reading frames (hyuP, hyuA, hyuH, hyuC, ORF1, ORF2, and ORF3) were identified on the 7.5 kb fragment. The deduced amino acid sequence encoded by the hyuA gene included the N-terminal amino acid sequence of the hydantoin racemase from M. liquefaciens AJ 3912. The hyuA, hyuH, and hyuC genes were heterologously expressed in E. coli; their presence corresponded with the detection of hydantoin racemase, hydantoinase, and N-carbamoyl alpha-amino acid amido hydrolase enzymatic activities respectively. The deduced amino acid sequences of hyuP were similar to those of the allantoin (5-ureido-hydantoin) permease from Saccharomyces cerevisiae, suggesting that hyuP protein might function as a hydantoin transporter.     

苜宿银纹夜蛾核型多角体病毒vp39基因的克隆及其对S_f9细胞形态的影响

最近的研究发现：ＡｃＮＰＶ的ｖｐ３９基因与侵染密切相关［１］．在侵染过程中,ＶＰ３９蛋白与宿主的肌动蛋白结合,使其重排形成缆索（ｃａｂｌｅ）．导致细胞骨架发生变化有利于病毒编码的蛋白酶的水解．最后,子代病毒颗粒大量形成,宿主昆虫体全部液化成为脓水．可...