球孢白僵菌降解昆虫体壁蛋白酶基因 CDEP-1的克隆与序列分析

构建了球孢白僵菌不同诱导时间的混合cDNA文库。根据丝氨酸类蛋白酶的保守区域设计引物,以构建cDNA文库同样的mRNA为模板,采用RT-PCR法得到长度为594bp的片段BbP。序列测定表明BbP是球孢白僵菌类枯草杆菌蛋白酶Prl的一部分,以BbP为探针,从上述cDNA文库筛选得到长度为1557bp的克隆CDEP-1。CDEP-1含有一个1134bp的开放阅读框（ORF）,编码377个氨基酸,分子量为38616、PI=8.302的蛋白酶前体。CEDP-1的核苷酸序列与蛋白酶K、金龟子绿僵菌Prl、球孢白僵菌Prl的同源性分别为：57.9%、54.7%、83.3%。根据cDNA序列扩增到CDEP-1的基因组序列,分析表明其中含有3个内含子。Southern杂交表明CDEP-1在球孢白僵菌是单拷贝。     

球孢白僵菌Pr1蛋白酶基因cDNA克隆与序列分析

从球孢白僵菌菌株Bb202中克隆了昆虫蛋白酶Pr1的基因。使用特异性引物,分别以基因组DNA和mRNA为模板进行PCR反应,得到了球孢白僵菌的Pr1蛋白酶基因cDNA和结构基因序列。测序结果表明球孢白僵菌Pr1蛋白酶结构基因全长大小为1606bp,含有3个内含子,分别为69、61和68bp。其ORF全长1140bp,预测编码379个氨基酸残基。成熟蛋白理论分子量为38.8kD,理论等电点为8.06。为进一步研究球孢白僵菌Pr1基因,并构建高毒力工程菌株提供了理论基础。     

黄粉虫胰蛋白酶样酶基因TMTLSP全长cDNA的克隆和序列分析

以黄粉虫(Tenebrio molitor)幼虫全RNA逆转录得到的cDNA为模板,参照地鳖（Eupolyphaga sinensis）纤溶酶（fibrinolytic enzyme）简并引物,进行温度梯度PCR．以得到的扩增产物为基础,采用RACE得到基因全长cDNA,命名为黄粉虫胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶(Tenebrio molitor trypsin-like serine protease,TMTLSP)．TMTLSP全长869 bp(GenBank No. JN662461),开放阅读框为777 bp,编码258个氨基酸,并具有蛋白酶样特有的起始位点、活性中心预计底物结合位点．经过比对分析,该基因编码的氨基酸序列与赤拟谷盗、谷蠹、光亮扁角水虻、美洲大蠊等多种昆虫的胰蛋白酶或丝氨酸蛋白酶有较高的相似性．本研究将为胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶的提取及研究提供更为广泛的材料及研究依据．     

Cloning of a cuticle-degrading protease from the entomopathogenic fungus, Beauveria bassiana

Abstract A Beauveria bassiana extracellular subtilisin-like serine endoprotease is a potential virulence factor by virtue of its activity against insect cuticles. A cDNA clone of the protease was isolated from mycelia of B. bassiana grown on cuticle/chitin cultures. The amino acid sequence of this gene was compared to that of Metarhizium anisopliae Pr1, the only pathogenicity determinant so far described from an entomopathogenic fungus, and proteinase K, isolated from Tritirachium album , a saprophytic fungus. The cDNA sequence revealed that B. bassiana Prl is synthesized as a large precursor ( M _r 37 460) containing a signal peptide, a propeptide and the mature protein predicted to have an M _r of 26 832.     

苜蓿夜蛾丝氨酸蛋白酶基因cDNA序列的克隆与原核表达研究

【目的】丝氨酸蛋白酶(Serine protease,SP)是以丝氨酸为活性中心的重要的蛋白水解酶。在昆虫中,丝氨酸蛋白酶参与消化、发育、先天免疫反应和组织重建等重要的生理过程。本试验以苜蓿夜蛾Heliothis viriplaca为材料,克隆其丝氨酸蛋白酶基因的cDNA序列,再对该基因进行原核表达并对表达产物进行活性测定研究。【方法】从苜蓿夜蛾中肠中提取总RNA,通过RT-PCR和RACE技术,扩增获得丝氨酸蛋白酶基因cDNA全长序列,用大肠杆菌E.coli表达系统进行表达;再对表达的重组蛋白进行变性、纯化与复性,并以BTEE为底物进行活性测定。【结果】克隆得到的苜蓿夜蛾中肠丝氨酸蛋白酶基因命名为Hv SP,该基因已登录Gen Bank,登录号为KT907053。该基因全长1 017 bp,开放阅读框为886 bp,编码295个氨基酸,分子量约为30.8 ku,等电点为8.27,推导的氨基酸序列与其他昆虫丝氨酸蛋白酶氨基酸序列相似性在46%~92%之间。在Tris-HCl缓冲液中,p H为8.5时,复性的重组蛋白活性最高,为28.7 U/m L。荧光定量PCR结果表明,Hv SP基因的m RNA在苜蓿夜蛾的多个组织中特异性表达,且在中肠中表达量最高,但在唾腺中未检测到Hv SP的m RNA表达。【结论】该研究克隆了一个新的苜蓿夜蛾丝氨酸蛋白酶基因的cDNA序列,且原核表达后的重组蛋白经过变性、纯化及复性后具有活性,为进一步探索丝氨酸蛋白酶在昆虫体内的生理生化功能奠定了基础。     

华北大黑鳃金龟中肠丝氨酸蛋白酶cDNA克隆、 序列分析及表达

丝氨酸蛋白酶是昆虫体内一类重要的消化酶, 为了了解该类酶的分子特性及功能, 本研究利用粉纹夜蛾Trichoplusia ni围食膜蛋白多克隆抗体筛选华北大黑鳃金龟Holotrichia oblita中肠cDNA表达文库, 首次得到编码华北大黑鳃金龟丝氨酸蛋白酶cDNA序列, 命名为HoSP1（GenBank登录号为FJ573146）。序列分析表明, 该基因长902 bp, 开放阅读框（ORF）长783 bp, 编码260个氨基酸, 推测分子量和pI值分别为26.7 kDa和4.19, 不含有N-糖基化位点, 但在Thr₁₅₇处有一个O-糖基化位点, 含有6个保守的半胱氨酸残基, 组成3对二硫键, 对于维持蛋白质的三级结构起着重要的作用。通过与几种丝氨酸蛋白酶的比对发现, 该酶具有组氨酸（His）、 天冬氨酸（Asp）、 丝氨酸（Ser）催化中心, 与褐新西兰肋翅鳃金龟Costelytra zealandica的14种丝氨酸蛋白酶有明显的相似性, 其中与CzSP3的序列一致性最高, 为52.47%。把该基因与pET21b载体重组后, 进行体外表达, 以BTEE为底物, 测得该酶的活力为0.0378 μmol/mg·min。HoSP1基因的克隆及体外表达为进一步研究该酶在华北大黑鳃金龟体内的表达及功能提供了依据。     

球孢白僵菌热休克蛋白基因Bbhsp70的cDNA及上游序列克隆与分析

运用SMART RACE RT-PCR技术与DNA步移技术,首次从球孢白僵菌中克隆出完整的热休克蛋白基因Bbhsp70编码区序列及上游序列。该基因cDNA全长2405bp,5′端非翻译区171bp,3′端非翻译区263bp,开放阅读框(ORF)1971bp,编码656个氨基酸。成熟蛋白理论分子量为71.3kDa,理论等电点为4.92。上游序列长度3559bp,其中有305bp序列与cDNA序列重叠。分析表明,上游序列中没有明显的TATA-盒和CAAT-盒,但含有CCAAT-bindingfactor、GC-box等重要的转录因子结合位点,以及热激应答元件(HSE)和GATA元件等启动子顺式调控元件。     

艾滋病病毒蛋白酶高效表达载体及体外活性检测系统的构建

艾滋病是本世纪80年代初发现的一种烈性传染病,5年病死率为100％,致病因子为人免疫缺陷病毒,该病毒的蛋白酶在病毒复制和成熟中具有决定性的意义。由于目前国内外尚未获得艾滋病病毒蛋白酶的高效表达的重组子及活性检测系统,限制了它的研究与应用。本文利用PCR技术修饰了艾滋病病毒蛋白酶的基因,使其具有便于克隆及表达用的限制酶切位点及转录终止码,井在其C末端设置了一个可用于检验该酶活性的特殊序列。DNA序列分析揭示上述突变策略成功,将修饰后的艾滋病病毒蛋白酶基因克隆入大肠杆菌表达系统,并获得高效表达(>30％),Western-Bolt鉴定结果表明所表达的蛋白为艾滋病病毒所特有,并具有较好的生物活性。     

苜蓿夜蛾中肠丝氨酸蛋白酶cDNA的克隆、序列分析及原核表达

【目的】本研究旨在从苜蓿夜蛾Heliothis viriplaca中肠克隆出丝氨酸蛋白酶（serine protease, SP）基因的cDNA序列,测定原核表达后的蛋白经纯化及复性后的活性。【方法】运用RT-PCR和cDNA末端快速扩增方法（rapid amplification of cDNA ends, RACE）克隆苜蓿夜蛾幼虫中肠丝氨酸蛋白酶cDNA全序列,用大肠杆菌Escherichia coli表达系统进行表达。重组蛋白经纯化后,利用梯度透析法进行复性,以BApNA为底物,进行活性测定。【结果】克隆获得的苜蓿夜蛾中肠丝氨酸蛋白酶基因命名为HvSP（GenBank登录号：JX866720）,该基因全长880 bp,开放阅读框长762 bp,编码254个氨基酸,推测分子量和pI值分别为26.9 kDa和9.49。由HvSP推导的氨基酸与鳞翅目昆虫SP氨基酸序列的一致性在52%~95%之间,其中与棉铃虫Helicoverpa armigera SP（GenBank登录号：CAA72962）的氨基酸序列一致性最高,达95%。成功构建重组载体pET21b-HvSP进行原核表达,Western-blot鉴定确定为目的蛋白。蛋白可溶性分析发现重组蛋白为包涵体。在Glycine-NaOH缓冲液中,当pH为10.0时,复性的重组蛋白活性达到最高,为35.74 U/mL。【结论】本研究在苜蓿夜蛾体内获得了一个新的丝氨酸蛋白酶基因,且原核表达后的重组蛋白经过变性、纯化及复性后具有活性。该结果为进一步研究丝氨酸蛋白酶在鳞翅目昆虫体内的生理功能奠定了基础。     

球孢白僵菌tps2基因的克隆和生物信息学分析

运用SMART RACE RT-PCR技术与DNA步移技术,首次从球孢白僵菌中克隆出完整的海藻糖-6-磷酸磷酸酯酶TPS2的基因编码区序列及上游序列。该基因cDNA全长3219 bp,其中开放阅读框（ORF）2619 bp,编码872个氨基酸。成熟蛋白理论分子量为97.8 kD,理论等电点为6.32。编码框结构基因的全长为2821 bp,有两个长度分别为140 bp和62 bp的内含子。分析表明,上游序列中含有TATA-box、CAAT-box和GC-box,并且也存在GATA元件等启动子顺式调控元件。本文结果将为进一步研究海藻糖在虫生真菌中的生理合成以及抗逆调控机制奠定坚实的基础。     

金龟子绿僵菌羧基转运蛋白基因MaJEN1及其启动子的克隆与分析

用YADE法扩增了球孢白僵菌T—DNA插入突变体T12中与T—DNA左边界相连的基因组序列。在此基础上得到了金龟子绿僵菌的羧基转运蛋白的全长cDNA,MaJEN1。MaJEN1全长1695bp,其中含有长为1524bp的开放阅读框(0RF),编码508个氨基酸的蛋白。氨基酸序列与粗糙脉孢霉和啤酒酵母菌的羧基转运蛋白JEN1相似性分别为69％和31％。采用PCR扩增得到了MaJEN1的基因组序列GMaJEN1,序列分析发现,GMaJEN1含有两个内含子。Southern杂交发现GMaJEN1在金龟子绿僵菌基因组上为单拷贝。利用RT—PCR法对MaJEN1的表达特性进行了分析,结果表明MaJEN1在蟑螂壳诱导培养基中表达,在该培养基中的表达受葡糖糖抑制。进一步采用YADE法得到了长为1626bp的GMaJEN1上游序列,其中含有可能的葡萄糖抑制调控序列。     

球孢白僵菌FUS3/KSS1类MAPK同源基因(BbMPK1)的克隆及特征分析

根据几种丝状真菌FUS3/KSS1类MAPK的保守序列设计简并引物,从昆虫病原真菌球孢白僵菌中扩增出MAPK基因的部分片段,进而利用YADE法延伸该片段的上、下游邻接序列,获得MAPK基因的全长序列,命名为BbMPK1。用3′RACE扩增出BbMPK1的全长cDNA序列,该序列含有一个1071bp的ORF,编码356个氨基酸的多肽,推测分子量为41.2kDa,等电点为6.61。BbMPK1含有11个MAPK共有的蛋白激酶区域和1个MAPK激酶作用的磷酸化位点区域(TEY),其氨基酸序列与丝状真菌的TMKA、PMK1、CMK1、FMK1和BMP1等MAPK高度同源。系统聚类结果表明,BbMPK1属于酵母FUS3/KSS1类MAPK。Southern杂交表明,BbMPK1在球孢白僵菌基因组中以单拷贝形式存在。RT-PCR分析表明BbMPK1在分生孢子休眠阶段、萌发阶段和菌丝生长时期均表达。研究结果为阐明酵母FUS3/KSS1类MAPK同源基因在球孢白僵菌中的作用奠定了基础。     

Construction of an Expression System for Aqualysin I in Escherichia coli That Gives a Markedly Improved Yield of the Enzyme Protein

An expression system for aqualysin I from Thermus aquaticus YT-1, a thermophilic serine protease belonging to the proteinase K family, in Escherichia coli is available, but the efficiency of production has been rather low for detailed analysis of the product. We developed a maltose biding protein (MBP)-fused proaqualysin I expression plasmid (pMAQ-c2Δ) in which MBP is attached to the N-terminus of proaqualysin I. MBP appeared effectively to suppress the folding-promoting activity of the N-terminal propeptide when the bacteria were grown at 30 °C, leading to a massive accumulation of fusion aqualysin I precursor. The precursor was converted efficiently to mature aqualysin I by heat treatment at 70 °C, enabling us to obtain 40 times more aqualysin I than is available using expression systems such as pAQNΔC105. By analyzing the product of the pMAQ-c2Δ-derived inactive mutant expression vector, pMAQ-S222A, it was confirmed that aqualysin I was initially expressed as a whole fusion protein and then processed autocatalytically.     

Cloning of the subtilisin Pr1A gene from a strain of locust specific fungus, <Emphasis Type="Italic">Metarhizium anisopliae,</Emphasis> and functional expression of the protein in <Emphasis Type="Italic">Pichia pastoris</Emphasis>

The subtilisin-like protease Pr1A plays a role in insect cuticle breach and has been used in the development of advanced engineered biopesticides. We have identified and cloned the Pr1A gene from a locust specific Metarhizium anisopliae strain, CQMa102. The cDNA of Pr1A and its deduced protein sequence were deposited in GenBank (accession numbers EF627449 and ABR20899, respectively). Sequence analysis reveals that Pr1A belongs to the subtilisin-like serine protease family. Analysis of homologous species shows that the protein exhibits 99% identity with the subtilisin Pr1A from M. anisopliae var. acridum strain FI-985. The CQMa102 Pr1A protein was expressed in Pichia pastoris to verify its protease activity. Our results show that the Pr1A gene cloned from M. anisopliae strain CQMa102 has cuticle-degrading function and is a potential virulence factor for the development of engineered biopesticides.     

大豆蚜Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂基因AgKaSPI对蜡蚧刺束梗孢菌侵染的表达响应

[目的]探究Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂KaSPI在大豆蚜Aphis glycines的生长发育、消化和免疫防御等过程中的作用.[方法]基于大豆蚜转录组数据PCR克隆大豆蚜Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂基因cDNA序列;qRT-PCR分别检测AgKaSPI在大豆蚜1-4龄若虫和成虫以及蜡蚧刺束梗孢菌Akanthomy...     

Stability of Thermostable Enzyme,Aqualysin I ; a Subtilisin-type Serine Protease from Thermus aquaticus YT-1

We characterized the heat stability and detergent stabilities of aqualysin I, produced by Thermus aquaticus YT-1, and compared them with those of fungal proteinase K and Bacillus subtilisin.

Aqualysin I displayed excellent heat and detergent stabilities. Proteinase K, another Cys-containing enzyme, was less stable than aqualysin I. All these enzymes maintained activities in the presence of urea or Tween-20.