球形芽孢杆菌C_3—41菌株胞外蛋白酶特性

球形芽孢杆菌能够合成具杀蚊活性的蛋白晶体,该晶体在蚊中肠碱性条件下降解产生毒性,尽管球形芽孢杆菌蛋白酶与杀蚊毒素的降解无关,但它在球形芽孢杆菌杀蚊制剂的产生中有重要意义。同时球形芽孢杆菌产生的碱性蛋白酶具有潜在的医疗价值。 我们以本实验室分离的高效杀蚊菌C_3—41菌株为材料,研究了球形芽孢杆菌蛋白酶的产生特性及其理化性质,在国内尚属首次报道。     

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。     

球形芽孢杆菌C3-41对致倦库蚊的毒效及在蚊体内的再循环

球形芽孢杆菌Csub3-41菌株(Bacillus sphaericus C3-41)对致倦库蚊(Culex puinquefa-seiatus)幼虫有很高毒效,对2龄和3-4龄幼虫的半致死剂量(LD₅₀)分别为63.1 和89.7芽孢/蚊幼虫。处理浓度越高,取食时间越长,蚊幼虫取食到的杀蚊活性物质量越多,死亡率越高。当蚊幼虫取食亚致死剂量杀蚊活性物质后,球形芽孢杆菌在感染的活幼虫体内不增殖;但当蚊幼虫取食致死剂量杀蚊活性物质后,蚊幼死亡,球形芽孢杆菌在死蚊幼虫体内增殖明显,6天内芽孢从感染初期的1.86X10²蚊幼虫增加到1.59X10⁶/蚊幼虫。芽孢在死蚊幼虫体内能正常萌发、生长、产孢和形成毒素。增殖的芽孢同样对致倦库蚊幼虫有较高毒力。     

球形芽胞杆菌C3-41磷酸果糖激酶的克隆、表达及基本生物活性

[目的]球形芽孢杆菌缺乏EMP、HMP、ED途径的关键酶,如磷酸果糖激酶等被认为是其不能以糖类物质进行生长的主要原因.杀蚊球形芽孢杆菌C3-41全基因组序列分析表明,在染色体DNA上存在的磷酸果糖激酶基因pfk,为了进一步分析球形芽孢杆菌糖酵解途径,进一步确定磷酸果糖激酶在糖酵解途径中的功能.[方法]通过pfk基因在球形芽孢杆菌菌株中的Southern-blot拷贝数鉴定,在C3-41pfk基因克隆的基础上进行pfk基因在大肠杆菌中的融合表达、序列分析和序列比对等方法进行研究.[结果]证明了球形芽孢杆菌pfk基因由960 bp核苷酸组成,表达42 kDa的PFK融合蛋白,有保守的底物结合域和ATP结合域,同时pfk基因重组表达质粒可以回复大肠杆菌pfk缺陷型菌株DFl020代谢糖的能力.[结论]杀蚊球形芽孢杆菌C3-41的pfk表达产物具有磷酸果糖激酶活性,为今后深入研究球形芽孢杆菌产能代谢机理奠定了基础.     

致倦库蚊对球形芽孢杆菌的抗性及其抗性机理研究

球形芽孢杆菌 (Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｐｈａｅｒｉｃｕｓ,简称Ｂｓ)在许多国家和地区的蚊虫综合防治中取得了良好的应用防治效果。长期以来 ,人们认为球性芽孢杆菌杀虫剂的长期使用不会导致目标昆虫产生抗药性。但近年来的研究结果表明 ,在实验室和野外长期连续的选择压力下 ,目标昆虫同样会对微生物杀虫剂产生抗性 ,其抗性水平同选择压力和连续的选择时间相关。在中国南方 ,球形芽胞杆菌Ｃ3 41杀蚊幼制剂已连续十多年作为主要的杀蚊幼制剂用于蚊虫的生物防治 ,致倦库蚊 (Ｃｕｌｅｘｑｕｉｎｑｕｅｆａｓｃｉａｔｕｓ)对Ｃ3 41产生了 2 2 6 72…     

我国完成首个杀蚊微生物全基因组测序

我国首个杀蚊微生物基因组——球形芽孢杆菌C3-41菌株全基因组的测序工作日前由中科院武汉病毒所的科研人员完成。相关成果发表在最近出版的《细菌学》和《应用微生物学》杂志上。球形芽孢杆菌是专一感染各类蚊幼虫的天然病原菌,C3-41菌株是武汉病毒所筛选出来的优良杀蚊细菌,由其开发的我国首个注册微生物杀蚊剂已经连续应用了二十年,该基因组测序的完成将进一步推动生物防治灭蚊的研究。     

苏云金芽孢杆菌以色列亚种130kDa杀蚊蛋白基因在枯草芽孢杆菌中的表达

本文将苏云金芽孢杆菌以色列亚种(Bacillus thuringiensis subsp.israelensis)130kDa杀蚊蛋白基因亚克隆到pNQ1 22载体上,通过枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)原生质体转化,得到Kmt Cm2的正反向克隆子(pFZl和pFZ2)。 Western—blotting免疫杂交证明130kDa杀蚊蛋白基因在枯草芽孢杆菌中表达了具有免疫活性的130kDa杀蚊蛋白。 所表达的杀蚊蛋白在实验中具有杀蚊活性。     

球形芽孢杆菌C_3－41对致倦库蚊的毒效及在蚊体内的再循环

球形芽抱杆菌Ｃ３－４１菌株（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｐｈａｅｒｉｃｕｓ　Ｃ３－４１）对致倦库蚊（Ｃｕｌｅｘｑｕｉｎｑｕｅｆａ－ｓｃｉａｔｕｓ）幼虫有很高毒效,对２龄和３—４龄幼虫的半致死剂量（ＬＤ５０）分别为６３．１和８９．７芽孢／蚊幼虫。处理浓度越高,取食时间越长,蚊幼虫取食到的杀蚊活性物质量越多,死亡率越高。当蚊幼虫取食互致死剂量杀蚊活性物质后,球形芽孢杆菌在感染的活幼虫体内不增殖;但当蚊幼虫取食致死剂量杀蚊活性物质后,蚊幼死亡,球形芽抱杆菌在死蚊幼虫体内增殖明显,６天内芽抱从感染初期的１．８６×１０２／蚊幼虫增加到１．５９×１０６／蚊幼虫。芽抱在死蚊幼虫体内能正常荫发、生长、产孢和形成毒素。增殖的芽抱同样对致倦库蚊幼虫有较高毒力。     

苏云金杆菌以色列变种的晶体及其对蚊幼虫中肠蛋白酶活性的影响

用国产泛影葡胺介质对苏云金杆菌以色列变种的晶体和芽孢混合物进行密度梯度离心分离,可分别获得纯度98%的晶体和芽孢。经过对致乏库蚊3龄幼虫的毒性测定,结果表明毒杀蚊幼虫主要是晶体,芽孢也有些作用。电镜观察结果表明晶体有球形、卵形、五角形、菱形、长方形、长圆形等多种形态。致乏库蚁和骚扰阿蚊(第2天)取食苏云金杆菌以色列变种菌粉后经过不同时间测定,中肠的胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的活性降低。     

短小芽孢杆菌209碱性蛋白酶高产菌株260-52的选育和投产

短小芽孢杆菌(Bacillus Pumilis)209原系河南省皮革研究所筛选获得的芽孢杆菌碱性蛋白酶高产菌株,该菌株所产酶制剂已成功地用于黄牛正面革酶法脱毛和山羊正面革酶法脱毛。另据文献报道,该菌种所产碱性蛋白酶的性质与用于加酶洗涤剂的地衣形芽孢杆菌(B.licheniformis)产生的碱性蛋白酶性质相同,同属卡尔斯伯型芽孢杆菌蛋白酶,所以可以作为洗涤剂用酶。因此,209碱性蛋白酶是一种有发展前途的酶制剂。     

球形芽孢杆菌Ts-l毒蛋白的分离纯化

球形芽孢杆菌Ts-1对蚊虫幼虫有高效杀灭能力,其有毒成份为一种蛋白质。纯芽孢一晶体复合物经超声波处理后,以0．05 mol／L的NaoH抽提毒素,经sephadex G-2 00葡聚糖凝胶柱层析纯化,用SDS—PAGE检验柱层析得到的杀虫活性部分,Ts—1的芽孢-晶体复合物中主要为4zkD和43KD的两种蛋白质。经聚丙烯酰胺凝股制备电泳分离纯化,生物活性测定表明这两种蛋白质都有杀蚊毒效,经DEAE纤维素柱层析进一步纯化,获得了分子量为42kD的毒蛋白。     

含二元毒素基因的苏云金杆菌重组子晶体蛋白分析及其对蚊幼虫的毒性

通过电转化方法将含球形芽孢杆菌（Bacillussphaericus简称B.s)二元毒素基因的重组质粒pCW2转化野生型苏云金杆菌以色列亚种（B．thuringiensissubsp.israelensis简称B．t．i）,获得一株含二元毒素基因的重组菌株B＋CW-1。重组菌株能表达二元毒素及δ-内毒素和CytA毒素,并形成2类位于芽孢孢外膜外的伴孢晶体。B＋CW-1对伊蚊（Aedes）、按蚊（Anopheles）和抗性库蚊（Culex）的毒力明显高于B．s,同时也略高产B.t.i菌株,但其杀蚊谱和杀活性水平同B．t．i相似。未发现二元毒素同B．t．i毒素间的协同作用。     

利用淀粉的碱性蛋白酶工程菌的培养条件

自70年代开始,国内曾筛选出短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus) 289、209两株产碱性蛋白酶的菌株。由于这两个菌株以葡萄糖为速效碳源,菌株产碱性蛋白酶的能力受培养基中总糖的制约,且两株菌易受短小芽孢杆菌烈性噬菌体PP_1—PP_10。的感染,因而不利于作为碱性蛋白酶制剂生产用菌。作者已从制革厂毛泥池中分离得到一株碱性蛋白酶产生菌——短小芽孢杆菌cl72,该菌株对PP_1—pp_10。噬菌体不敏感,对地衣芽孢杆菌pL_1噬菌体亦无交叉感染,是野生型的噬菌体抗性菌株。C172菌无淀粉酶基因,仍     

嗜碱性芽孢杆菌PB92碱性蛋白酶分别在大肠杆菌和枯草芽孢杆菌中表达

从Bacillus alcalophillus PB92中扩增出碱性蛋白酶基因Mapr,Mapr分别插入到大肠杆菌载体pET-22b( )和枯草芽孢杆菌载体pWB980中构建成重组分泌型表达载体pET22b( )-Mapr、pWB980-Mapr。碱性蛋白酶基因分别在大肠杆菌宿主BL21和枯草芽孢杆菌DB104中得到表达。SDS-PAGE分析,重组蛋白酶的分子量为28kD。在大肠杆菌,所得酶活为231U/ml,而在枯草芽孢杆菌,其酶活为1563U/ml。大概是由于碱性蛋白酶在枯草芽孢杆菌折叠成熟机制与大肠杆菌的不同造成的。     

我国高效杀蚊球形芽孢杆菌BS 10毒素蛋白基因的克隆和表达

球形芽孢杆菌BS1O(Bacillus sphaericus Strain 10,BSl0)是从我国分离得到的一株高毒力杀蚊幼虫菌株。BS1O在芽孢形成过程中产生的伴孢晶体蛋白对蚊幼虫,特别是库蚊幼虫具有强的毒杀作用。本文建构了Bs10的重组克隆,并通过合成18碱基的寡聚核苷酸序列为探针,筛选出了BSl0的重组阳性克隆〔TGl(pFL37)和TGl(pFL36)〕。重组克隆TGl(pFL37)含有编码43kd毒素蛋白的4．0kb HindⅢ的BSl0 DNA片段。Western blot分析和生物活性测定证明BS1O的43kd杀蚊毒素蛋白基因在大肠杆菌中得到表达。     

农业上的应用

生物防治 901055 球形芽孢杆菌xylE基因标记质粒的构建[会,英]/Taylor, L. D.…∥Abstr. Annu. Meet. Am. Soc. Microbiol.-1989,89 Meet.-204[译自DBA,1989,8(17),89-10207] 球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)产生有价值的晶体毒素作为生防因子。在这些有机物可以被释放到环境中之前,经过改良的球形芽孢杆菌菌系的构成必须满足许多必要条件。构建了用于球形芽孢杆菌的一系列具有非抗生素抗性标记的质粒。     

地衣芽孢杆菌2709碱性蛋白酶编码序列的PCR扩增、克隆及序列测定

在地衣芽孢杆菌NCIB 6816菌株碱性蛋白酶基因已知序列的基础上,通过设计合适的引物,利用PCR(Polymerase Chain Reaction)技术从地衣芽孢杆菌2709菌株的柒色体DNA中扩增了2709碱性蛋白酶的编码序列。对两个克隆的PCR片段的全序列分析结果显示,2709碱性蛋白酶的编码序列同相应的NCIB 6816序列相比有3％左右的碱基组成差异。由此推定的2709碱性蛋白酶的氨基酸序列肯定了2709碱性蛋白酶属典型的subtilisin Carlsberg类,同时还表明来源于不同地衣芽孢杆菌菌株的subtilisin Carlsberg存在着若干氨基酸组成上的差异。     

一种高效表达碱性蛋白酶的新型启动子的筛选及研究

碱性蛋白酶广泛的应用价值及市场供不应求的现状,旨在构建碱性蛋白酶高效表达系统。通过蛋白电泳和质谱检测的方法,由地衣芽孢杆菌中筛选获得一种新型启动子p Chi,以两种已知强组成型启动子p Shuttle-09和pyxi E为对照,研究其对克劳氏芽孢杆菌碱性蛋白酶与地衣芽孢杆菌碱性蛋白酶基因的表达活性。成功构建了6种重组表达载体及重组菌,结果表明,p Chi的启动强度是p Shuttle-09的1.25倍,pyxi E的2倍,从而为介导枯草芽孢杆菌表达系统中异源基因的表达奠定基础。     

地衣芽孢杆菌2709碱性蛋白酶基因的克隆、序列测定及其表达

以克隆的地衣芽孢杆菌2709碱性蛋白酶编码序列的PCR扩增片段为探针。通过原位杂交从2709基因文库中筛选出两个含有完整的2709碱性蛋白酶基因的阳性克隆：Psci和Psc7。对Psc7中的插入片段构建若干亚克隆后测定了其全部DNA序列,结果显示该插入片段含2709碱性蛋白酶及其信号肽与导肽(Pro—peptide)在内的全部编码序列(1140碱基对)及长度分别为299和832碱基对的上、下游序列,该序列同M．Jacobs等克隆的地衣芽孢杆菌NcIB 6816的subtlisin Carlsberg基因序列显示了极高的同源性。通过枯草杆菌-大肠杆菌穿梭质粒Pbe2将克隆的2709碱性蛋白酶基因转入到蛋白酶缺陷型的枯草芽孢杆菌DB104中,结果表明2709碱性蛋白酶基因在枯草芽孢杆菌中得到了明显的表达。     

枯草芽孢杆菌中一种新型双向启动子的功能鉴定

本研究旨在通过转录组分析预测的方法,由地衣芽孢杆菌中筛选获得一种新型双向启动子,鉴定其启动强度。以已知强组成型启动子pShuttle-09为对照,检测其对克劳氏芽孢杆菌碱性蛋白酶基因的表达活性。成功构建了3种重组碱性蛋白酶表达载体及对应的工程菌株。在新型启动子pLA和其反向启动子pLB调控转录下,克劳氏芽孢杆菌碱性蛋白酶表达活性达到164 U/mL和111 U/mL。结果表明,pLA的启动强度明显高于pShuttle-09和pLB,pLA启动子与pLB启动子均可表达碱性蛋白酶。从而为枯草芽孢杆菌表达系统中异源基因的表达提供一个新的方向,也为原核生物中共同表达两种基因提供了新的思路。