大肠杆菌中核糖体蛋白质S12依赖链霉素突变抑制λN基因的表达

将质粒pKC101上λcI基因切除，建成新质粒pHD109。用F'cI857控制质粒pHD109上λN基因的表达。结果表明：（1）核糖体蛋白质S12依赖链霉素突变抑制λN基因的表达；（2）F’cI857对质粒pHD109上λN基因表达的调节，受温度的控制。     

Escherichia coli 核糖体蛋白质突变影响Lambda噬菌体N基因的表达

λ Nam 7除其cI基因是cI 857温度敏感突变外,其N基因携有amber无义突变,故在Eseherichia coli A19(met,thi,his-95,rna-19,rel-1)上不能增殖。λcI 857只有cI 857温度敏感突变,其N基因是野生型,所以能以E. coli A19为宿主进行增殖。λcI 857和λ Nam7只有1个N基因之差。λcI 857在A19及其衍生株上增殖的优劣,可以作为判断N基因表达程度高低的标准。本文以24种核糖体蛋白质突变体为宿主,测定λcI 857的成斑率。结果在S3+L22,S4+L16+L24,S21+L25,L24,缺L1,缺S3等突变体中,成斑率下降到10~(-6)—10~(-6);在S3+S18+L6+L24+L27和L27突变体中,成斑率分别提高6.02和3.56倍。以上结果说明核糖体蛋白质突变影响λ N基因的表达。     

λ 原噬菌体缺失突变株的诱导和分离

对CSH45(λcI857S7)菌株进行热诱导(42℃),原噬菌体DNA产生部分缺失的菌株,然后用λcIb221进行感染,并通过EMB-麦芽糖平皿进行粗筛。最后在不同温度条件下,分别以λvir和λcIb221感染,从而分离得到5株所需菌株,筛选频率为10％。这些菌株在EMB-麦芽糖平皿上为红色菌落。在32℃时能被λvir裂解,而对λcIb 221具有免疫性;在42℃时既能被λvir裂解,也能被λcIb221裂解,从而证实了这些菌株仍携带有原噬菌体的cI基因,可作为控制携带有λpLN基因的克隆载体的受体菌株。     

香蕉条斑病毒ORFⅠ、ORFⅡ在大肠杆菌中的原核表达和自激活特性的鉴定

目前,香蕉条斑病毒所有3个ORF表达产物功能均不明确,通过双杂技术研究病毒未知蛋白与宿主蛋白的互作,可以初步推断未知蛋白的功能。本实验旨在构建香蕉条斑病毒ORFⅠ和ORFⅡ在细菌双杂系统中的诱饵质粒。首先以课题组保存的连接有香蕉条斑病毒河口分离物全基因组的pMD-18T载体DNA为模板,经过PCR扩增,切胶回收,并通过与带有λcI基因的pBT载体共同双酶切及T4连接酶连接后,得到与λcI基因融合表达的重组载体pBT-ORF1和pBT-ORF2。转化大肠杆菌XL1-BlueMRF'报告菌株,用IPTG(0.1mmol/L)诱导目的基因片段表达。Westernblotting结果表明,ORF1-λcI和ORF1-λcI两种融合蛋白均成功表达,且大小与预期一致。之后,pBT-ORF1及pBT-ORF2分别与空质粒pTRG共转化XL1-BlueMRF'报告菌株,pBT空质粒和pTRG-Gal11p共转化作为阴性对照。结果显示pBT-ORF1及pBT-ORF2均无自激活现象,可以进行后续的细菌双杂工作。本实验为BSV与宿主的细菌双杂系统的建立及蛋白组学的研究奠定了基础。     

λN基因前导序列对下游基因表达的控制作用

已有研究表明,λN基因上游的TIR（Translational initiation region)的改变可提高λN基因的表达,而且表达量的差异是在翻译水平,构建了3类λN基因上游TIR的突变体质粒,并通过测定它们在大肠杆菌转化体中表达的β－半乳糖苷酶的活性和进行RNA－DNA圆点印迹杂交实验证明,由于λN基因上游有一个翻译效率很低的编码19个氨基酸的短肽的可读框（ORFλN）,因而使λN基因的表达也较低,如果使ORFλN提前终止或改变ORFλN,的TIR序列可提高翻译效率,能在翻译水平上有效地提高下游λN基因的表达。     

λDNA限制片段上的基因在大肠杆菌中表达

我们用EcoR1及BamH1两种限制性核酸内切酶来酶解质环pBR322成为pB-R322C(375bp)及pBR322B(3987bp),并酶解λcI857S_7DNA 的EcoR1限制片段λF_2(λDNA 的65.5—81%片段)成为λF_2A(λDNA 的65.6—71.3%片段,2679bp)及λF_2B(λDNA 的71.3—81%片段,4559bp)。再用T_4-DNA 连接酶将pBR322B 及λF_2B重组成为一个新质环,叫做pCB_2,其上具有cI 基因,cro 基因及启动基因,这是从随机挑取的338个菌落的第48号菌所携带的新质环。pCB_2的性质是:1.它赋予转化子以单抗药性(Ap~r),2.它赋予转化子对λcI857S_7感染的免疫性,由此可见,我们接上去的λ启动基因在发挥作用,cI 基因或/和cro 基因得以表达。第48号菌经过42℃处理后,其免疫能力仍不低于处理前的。3.经EcoR1或BamH1一种酶水解后,用电镜及凝胶电泳检查,测得pCB_2的分子长度为2.66±0.33μm,分子量为5.51±0.68×10~6d(计算值为5.41×10~6d,8546bp)。4.经过EcoR1及BamH1二种酶水解后,分解为二种分子,一大一小。在凝胶电泳中,其分子量大的与λF_2B 相当,小的与pBR322B 相当。5.pCB_2具有生物活性,其转化频率为2.1×10~6CFU/μgDNA。6.用λF_2与经历EcoR1切割成线状的pCB_2在一起进行变性后复性,在电镜下观察异源双链图形,其长度与建造时的设计相符。从以上结果我们得出的结论是:我们建造的PCB_2是一个新质环,其中的CI 基因及/或cro 基因,能在λ启动基因指导下,在大肠杆菌中表达。     

AMP激活的蛋白激酶α2亚基在大肠杆菌中的克隆及表达

目的:AMP激活的蛋白激酶(AMPK)在脑内作为多功能能量感受器发挥作用,主要协调代谢和能量的需要。脑神经元中AMPKα2亚基的含量明显高于α1亚基,本研究选择α2亚基作为对象,研究其在大肠杆菌中的表达情况,为以蛋白原核表达为前提的研究技术的应用提供实验依据。方法:大鼠AMPKα2蛋白编码区片段通过PCR方法从重组pcDNA3质粒中扩增后,克隆至带有λcI基因的pBT载体,构建融合表达载体pBT-AMPKα2。通过核苷酸序列测定证实结果正确后,转化pBT-AMPKα2入大肠杆菌XL-1 Blue MR菌株,IPTG诱导目的蛋白表达。结果:Western blotting显示AMPKα2-λcI融合蛋白表达,分子量约为89ku,与预期相符合。结果还表明AMPKα2-λcI融合蛋白以可溶性蛋白和不溶性包涵体两种形式存在,前者不稳定易发生降解,生成AMPKα2和λcI蛋白,分子量分别是62ku和27ku;后者稳定不发生降解。结论:AMPKα2亚基能以AMPKα2-λcI融合蛋白的形式在大肠杆菌中表达,这为今后以pBT-AMPKα2融合表达载体为工具利用大肠杆菌双杂交系统筛选AMPKα2的相互作用蛋白奠定基础。     

核糖体蛋白质的翻译特异性——遗传密码翻译装置对信使RNA的选择性

分子遗传学泰斗J.D.Watson于1957年首先对核糖体进行系统的研究。其后经许多科学家的共同努力,核糖体的结构已经基本研究清楚。然而对核糖体蛋白质的确切功能,却仍然一无所知。1979年以来,本实验室主要从事分离核糖体蛋白质突变体,研究核糖体蛋白质突变对基因表达的影响。发现在S12突变体中,碱性蛋白酶活性下降,而中性蛋白酶活性正常。到目前为止,我们分离鉴定了的枯草杆菌核糖体蛋白质突变体总数居世界首位。我们研究了核糖体蛋白质突变对噬菌体基因组表达的影响。发现在S12的依赖链霉素突变体中,噬菌体(?)105裂解量下降;蛋白质合成受阻;而RNA和DNA合成正常。测定了噬菌体(?)29在27种共44株核糖体蛋白质突变体中的成斑率。在多数突变体中,成斑率下降,最低达10~(-6);少数升高,最高达三倍;还有一些升降都不明显。大肠杆菌C600的S12发生依赖链霉素突变,λ噬菌体的成斑率和相对产量大大降低,而T4和T7的成斑率正常。大肠杆菌1.1485(λcI857)的S12发生依赖链霉素突变,λcI857的诱导释放量大大降低,而T4的成斑率反有所增加。在大肠杆菌A19野生型菌株中,λ噬菌体的N基因表达正常;核糖体蛋白质S10,S16,S19,S20和L3发生突变,能抑制N基因表达;L21 L25,L24突变,N基因不能表达;L27突变,促进N基因表达;S8,L6,L7/L12,L     

λpL/pR-cI857温控系统的改造及其对大肠杆菌菌蜕制备的影响

菌蜕是革兰氏阴性菌在噬菌体Phix174的溶菌基因E的作用下形成的细菌空壳,通常由λpL/pR-cI857温控系统通过调控E基因的表达制备。通过重叠PCR技术,将λpL/pR-cI857温控系统中λpR启动子的第2个操纵基因(OR2)的第9位碱基由T突变为C(T→C)。溶菌试验结果表明,突变后的λpL/pR-cI857系统在37℃时仍能稳定抑制基因E的表达,对大肠杆菌的溶菌率为99.9%。通过对λpR启动子的改造,扩大了λpL/pR-cI857温控系统的温度调控范围,为菌蜕疫苗的研制提供了参考。     

N_3质粒对λ噬菌体发育途径的影响

诱导试验表明N_3质粒抑制λ溶源菌诱导处理时的裂解性发育途径,使λ噬菌体产率大大降低,仅为对照的10~(-5)—10~(-6)。感染实验表明N_3质粒主要抑制λ噬菌体的溶源性发育途径,其溶源菌形成率仅为对照的1.3—1.9％。从N_3质粒对λ噬菌体感染时与λ溶源菌诱导时的发育途径的不同作用的事实推测N_3质粒的某种产物(蛋白质)与λ噬菌体cI蛋白相作用,以障碍cI蛋白正常解离或聚合的方式而干扰其发育途径。     

金黄色葡萄球菌肠毒素B基因的克隆和在大肠杆菌中高效表达

利用PCR方法从金黄色葡萄球菌TSTw基因组DNA中扩增出约700bp的DNA片段,将之克隆到pGEM7Zf(+)载体上并转化大肠杆菌 DH5α菌株。重组质粒的测序结果表明克隆到了seb基因,它含有717bp（不包括N端81bp的信号肽编码区）,其核苷酸序列与文献报道完全一致。将其连接于表达载体7ZTS上,转化到大肠杆菌JM109（DE3）内。表达的SEB占总蛋白33.5%。      

金黄色葡萄球菌肠毒素A Asp227Ala基因的克隆及表达

目的：金黄色葡萄球菌肠毒素A Asp227ala基因的克隆及表达。方法：利用错配PCR方法,从含有金黄色葡萄球菌肠毒素A（Staphylococcal enterotoxn A,SEA)基因的质粒中扩增出约720bp的DNA片段,将其克隆到表达载体7ZTS中,并转化于JM109（DE3）。结果：重组质粒的测序结果表明,它含有702bp（不包括N端72bp的信号肽编码区）,其核苷酸序列与文献报道完全一致,推导的氨基酸序列显示227位的天冬氨酸已突变为丙氨酸。结论：该基因所表达的蛋白为可溶性蛋白,表达量占总蛋白51.5%。表达的蛋白与天然肠毒素A产生的抗体能发生凝集作用,具有与天然SEA类同的抗原活性。     

弗氏柠檬酸菌甘油脱水酶基因在大肠杆菌中的克隆和表达

以弗氏柠檬酸菌（Citrobacter freundii）基因组DNA为模板,通过PCR得到甘油脱水酶（glycerol dehydratase）基因dhaB、dhaC、dhaE,克隆到表达载体pSE380上,得到重组质粒pSn-dhaBCE。将此重组质粒转化到E．coli JM109中,重组菌株SDS-PAGE结果显示有明显的61kD、22kD、16kD三条特异性蛋白条带出现。重组菌株经诱导表达,酶活力为11．59U／mL。     

鼠疫菌H-NS蛋白的表达与纯化及其DNA结合活性

摘要：【目的】利用大肠杆菌BL21λDE3的表达系统,表达出有活性的鼠疫耶尔森氏菌（以下简称鼠疫菌）调控子蛋白H-NS,为进一步研究H-NS的转录调控奠定基础。【方法】 PCR扩增鼠疫菌201株hns基因的编码区,将其直接克隆入pET28a质粒中,再将pET28a-hns重组质粒转入大肠杆菌BL21λDE3菌株中,所得菌株经IPTG诱导后能表达出鼠疫菌His-H-NS蛋白;通过体外的凝胶迁移实验（EMSA）和DNaseⅠ足迹实验对His-H-NS蛋白与DNA的结合活性进行分析。【结果】成功表达出有活性的鼠疫菌His-H-NS蛋白,该蛋白对鼠疫菌pH6抗原基因（psaA、psaE）及rovA基因均有结合活性。【结论】鼠疫菌His-H-NS具有DNA结合活性,说明H-NS能调控鼠疫菌基因的转录。     

海栖热袍菌胞外α-淀粉酶在E.coli中的高效表达

为解决密码子偏好性差异造成的表达水平低下问题,采取了3种手段提高海栖热袍菌胞外α-淀粉酶在E．coli中的表达水平。用PCR方法从海栖热袍菌（Thermotoga maritima）基因组DNA中扩增出胞外α-淀粉酶A的完整基因amyA,插入表达载体pET-20（b）中构建成质粒pET—amyA;运用基因工程手段将amyA基因富含稀有密码子的信号肽进行切除,将不含信号肽的amyAⅠ基因插入pET-20（b）中构建成质粒pET—amyAⅠ;用PCR法从大肠杆菌基因组中扩增出argU基因,插入pET—amyAⅠ中构建成质粒pET—amyAⅡ。将重组质粒分别转化到E．coli JM109（DE3）,并将重组质粒pET—amyAⅠ转化E．coli BL21-Codon Plus（DE3）-RIL。通过IPTG诱导测酶活性：在E．coli JM109（DE3）中表达的重组酶（pET—amyA）、（pET—amyAⅠ）、（pET—amyAⅡ）的酶活分别是1658．0U／mL、6721．7U／mL、8904．5U／mL,在E．coil BL21-CodonPlus （DE3）-RIL中表达的重组酶（pET—amyAⅠ）的酶活是13867．7U／mL。表明通过这些手段能大幅提高T.maritima胞外α-淀粉酶在E．coli中的表达水平。     

微紫青霉CBHI酶的CBD蛋白编码区在大肠杆菌中的亚克隆及表达

对插入质粒pUC18－181上的微紫青霉（Penicilliumjanthinellum）CBHI酶的cDNA基因进行一系列DNA体外操作,包括进行序列定向缺失,最后将两末端修饰为平端后进行连接使质粒环化。用得到的产生序列定向缺失的重组质粒转化大肠杆菌JM109。利用CBD能吸附到结晶纤维素上的特性,从随机选取的24个缺失转化子中筛选到一株含CBD编码区的转化子JM109（pUC18C）,所表达的CBD融合蛋白分子量为21kD．JM109（pUC18C）所产生的LacZ-CBD融合蛋白可通过对纤维素的吸附-解吸附过程一步纯化。其IPTG诱导的pNPC酶活力为零,表明该菌已不再具有CBHI酶活力。     

牛λ3干扰素在家蚕杆状病毒表达系统中的表达及其抗病毒活性检测

牛λ3干扰素(BoIFN-λ3)是一种新型干扰素,可应用于牛传染性疾病的防治。在家蚕杆状病毒表达系统中可实现BoIFN-λ3的高效表达。首先在优化合成的BoIFNλ3基因起始密码子上游引入Kozak序列,将其克隆至转移载体pVL1393,获得pVL1393-BoIFN-λ3重组质粒。利用本实验室构建的家蚕杆状病毒表达系统,获得整合BoIFN-λ3基因的重组家蚕杆状病毒,将重组病毒感染五龄起蚕,在蚕血淋巴中得到表达产物BoIFN-λ3。采用微量细胞病变抑制法在MDBK/VSV*GFP 系统检测蚕体中表达BoIFN-λ3的效价可达（2.7±0.12）×105 U/mL,利用空斑筛选法筛选重组病毒,测得最高表达量的重组病毒表达的BoIFN-λ3的效价可达（8.1±0.52）×105 U/mL,表达量提高3倍。家蚕杆状病毒表达系统为优质高效的牛λ3干扰素产品的生产提供了一种新方法。     

小鼠肝炎病毒N基因的原核表达和免疫活性初步分析

目的对小鼠肝炎病毒（mouse hapetitis virus）A59毒株核蛋白（N）基因进行了克隆、表达和重组蛋白的免疫活性分析。方法根据GenBank公布的MHV-A59 N基因序列（AY700211）,设计了一对特异性引物,通过RT-PCR扩增出N基因的主要抗原片段NS,将目的片段纯化后与pGEM-T-easy载体连接得到重组质粒pTN,双酶切回收目的基因片段克隆到原核表达载体pGEX-6p-1中,构建了重组质粒pGEX-NS,转化大肠杆菌BL21,用IPTG进行了诱导表达。对表达裂解物进行SDS-PAGE和Western-blotting验证。结果表达产物相对分子质量约56×103与预期相符;能与MHV阳性血清发生特异性反应,出现单一条带。结论原核表达的NP（S）蛋白有良好的抗原性,为检测小鼠肝炎病毒抗体的ELISA检测方法的研究奠定了基础。     

分子无性繁殖载体的组建——Ⅰ.乳糖操纵子的重组和表达

用包含乳糖操纵子的λplac 5 EcoR1 DNA片段与质粒pBR 322重组,获得一个重组质粒pMG4。几种限制性内切酶的分析结果表明,pMG4上乳糖操纵子(lac)和抗氨基苄青霉素基因的转录方向一致;Iac插入片段λ区的Hind Ⅲ切点和pBR 322抗四环素基因上的Hind Ⅲ切点相邻近。用pMG4 Hind Ⅲ片段转化大肠杆菌C_(600),筛选Ap~rTc~s lac~ 转化体,得到另一个lac重组质粒pMG401,在β-半乳糖苷酶结构基因近羧基端有一个EcoR1切点,插入外源基因可以置于lac控制下而实现表达。同时,我们还测定了包含pMG4、pMG401或λplac 5不同细胞的β-半乳糖苷酶活力,对lac的表达作了分析。     

分子无性繁殖载体的组建——Ⅰ.乳糖操纵子的重组和表达

用包含乳糖操纵子的λplac 5 EcoR1 DNA 片段与质粒pBR 322重组,获得一个重组质粒pMG4。几种限制性内切酶的分析结果表明,pMG4上乳糖操纵子(lac)和抗氨基苄青霉素基因的转录方向一致;Iac 插入片段λ区的Hind Ⅲ切点和pBR 322抗四环素基因上的Hind Ⅲ切点相邻近。用pMG4 Hind Ⅲ片段转化大肠杆菌C_(600),筛选Ap~r Tc~s lac~ 转化体,得到另一个lac 重组质粒pMG401,在β-半乳糖苷酶结构基因近羧基端有一个EcoR1切点,插入外源基因可以置于lac 控制下而实现表达。同时,我们还测定了包含pMG4、pMG401或λplac 5不同细胞的β-半乳糖苷酶活力,对lac 的表达作了分析。