羊流产嗜衣原体ompA基因的克隆与表达

目的:克隆羊流产嗜衣原体ompA基因,获得原核表达ompA蛋白。方法:以前期构建的质粒pMD-18T-ompA为模板,扩增出无信号肽无终止子ompA基因1 101bp条带,亚克隆至原核表达载体pet-32a,转化大肠杆菌BL21(DE3),重组质粒稳定性测试合格后经1mmol/L IPTG诱导表达4h,并采用SDS-PAGE和Western-blot检测重组蛋白的表达结果。结果:本试验成功获得60kDa重组ompA蛋白,该重组蛋白主要以包涵体的形式存在,免疫印迹显示可与山羊流产嗜衣原体阳性血清反应,具有免疫原性。结论:成功建立ompA基因的原核表达方法,为后续ompA蛋白的功能研究奠定基础。     

辣椒疫霉质外体疏水小蛋白SCR82编码基因的转录特征、异源表达和功能

【目的】分析PcF/SCR质外体疏水小蛋白SCR82编码基因在辣椒疫霉生长发育和侵染寄主阶段的转录特征,克隆其cDNA和基因组全长序列,分析蛋白性状及其序列保守性,利用大肠杆菌表达并获得纯化蛋白,分析其生物学功能。【方法】提取辣椒疫霉菌丝、游动孢子囊、游动孢子、萌发休止孢和7个侵染时间点(1.5、3、6、12、24、36、72 h)的本氏烟根部总RNA,利用半定量RT-PCR分析scr82的转录表达水平;通过高保真PCR从萌发休止孢cDNA和基因组DNA中克隆出该基因全长序列;利用软件对SCR82进行生物信息学分析,挖掘其他物种中的同源序列,预测蛋白性状;将c DNA全长序列克隆到含6×His-SUMO序列的p ET28a(+)中,在不同温度(22、37°C)和IPTG浓度(0.1、0.2、0.5、1.0 mmol/L)组合条件下利用大肠杆菌Rossette 2菌株表达该蛋白,利用Ni~(2+)亲和层析柱纯化蛋白;将蛋白浸润本氏烟和拟南芥叶片,分析它是否引起植物细胞死亡,蛋白浸润12、24h后利用RT-qPCR分析本氏烟中3个抗性相关基因(NbMC1、NbSOD、NbPOX)的表达量变化。【结果】scr82基因在辣椒疫霉萌发休止孢和侵染寄主阶段上调表达;该基因为辣椒疫霉中单拷贝基因,不含内含子,开放阅读框为249 bp;预测其编码82个氨基酸,包含长度为21个氨基酸的信号肽序列和7个半胱氨酸但不含有任何已知功能域,蛋白疏水性强,二级结构主要为α-螺旋和不规则卷曲,在疫霉菌中保守;含重组质粒的菌株在22°C经0.2 mmol/L的IPTG诱导过夜(～16 h)产生大小约24 kDa的融合蛋白,纯化获得30 mg/mL的可溶性蛋白;融合蛋白不引起本氏烟和拟南芥叶片的细胞死亡,但导致本氏烟抗性相关基因均上调表达。【结论】本研究获得了辣椒疫霉胞外疏水小蛋白SCR82的原核表达蛋白,该蛋白不引起植物细胞死亡,但触发植物的防卫反应。     

小麦细胞分裂素氧化酶基因TaCKX1原核表达载体的构建及表达

目的:构建小麦细胞分裂素氧化酶基因TaCKXI原核表达载体并进行表达,以期得到大量的His标签融合蛋白.方法:根据GenBank中的TaCKXI序列以及pET-24a载体中的多克隆位点设计引物,以含有TaCKXl编码基因的批pMD-QRCKXI重组质粒为模板,经PCR扩增得到TaCKXI基因的DNA片段.将所得的片段与pET-24a载体连接,转化DH5α大肠杆菌,筛选阳性克隆,其测序结果与原序列一致,表明原核表达载体pET-TaCKXI已构建成功.提取per-TaCKXI质粒转化到BL21(DE3)pLysS表达菌株中,经IPTG诱导后收集菌体进行SDS-PAGE电泳鉴定,并优化其表达条件.结果:在大肠杆菌中获得TaCKXI基因融合表达,主要以包涵体形式存在;融合蛋白的分子量为58.91kD;IPTG终浓度为0.5、1.0、1.5.2.0mmol/L时,诱导融合蛋白产量相差不大.选用0.5mmol/L诱导15h获得大量的融合蛋白.经用原核表达蛋白纯化试剂盒纯化,得到了单一的融合蛋白.结论:小麦TaCKXI基因在大肠杆菌中获得了高效表达,为今后TaCKXI蛋白多克隆抗体的制备奠定了基础.     

FASN基因的原核表达及生物信息学分析

脂肪酸合成酶(FASN)在生物体内起着重要的作用,主要参与恶性肿瘤的数量调控。本研究旨在构建pET28a-FASN原核表达载体,并表达重组His-FASN蛋白,对该基因进行结构与功能的生物信息学分析。设计FASN基因特异性引物,通过PCR扩增获得的目的基因与原核表达载体pET28a连接,经IPTG诱导表达His-FASN蛋白。获得基因片段大小为1 320 bp,编码440个氨基酸;成功构建至pET28a原核表达载体,通过优化表达,确定在温度为35℃、IPTG浓度0.5 mmol/L、诱导时间为6 h的条件下融合蛋白表达量较高,获得蛋白大小约为53 kD;生物信息学分析结果表明FASN基因编码的蛋白是一个不稳定且具有亲水性的蛋白,不存在信号肽及跨膜区,可成为蛋白激酶磷酸化位点有12个Ser、5个Thr、3个Tyr。此外,从蛋白相互作用网络中发现,相互作用的蛋白包括主要酰基辅酶A合成酶长链家族成员及乙酰辅酶A羧化酶家族成员,为开发抑制剂药物提供了理论依据。     

解淀粉芽孢杆菌TF28抗菌蛋白AP1的表达、纯化与抑菌活性

本研究采用人工合成方法合成抗菌蛋白基因AP1,连接到p ET32a(+)表达载体,导入E.coli BL21菌株进行原核表达,表达产物经HIS柱纯化和肠激酶切割后测定抑菌活性。人工合成了分子量为321 bp的抗菌蛋白基因AP1,获得了p ET32a(+)-AP1-BL21基因工程菌株,该菌株在0.1 mmol/L IPTG,25℃诱导2 h,蛋白表达率为43.2%,HIS柱纯化后获得SDS-PAGE电泳一条带分子量为27 k D的融合蛋白,其含量为124.82 mg/L,收率为92%,肠激酶切割后的蛋白能抑制大豆根腐病菌和水稻恶苗病菌的生长。获得高效表达抗菌蛋白AP1的工程菌株,该菌株表达的抗菌蛋白纯化后具有抑菌活性,在植病生防方面具有应用潜力。     

光滑鳖甲抗菌肽的原核表达条件优化及其抗菌活性

【目的】本研究旨在探索光滑鳖甲Anatolica polita borealis抗菌肽Ap AMP1015的最佳原核表达条件及其抗菌活性。【方法】利用生物信息学方法对得到的Ap AMP1015基因序列和蛋白结构进行分析,运用原核表达技术表达Trx A-Ap AMP1015融合蛋白,通过Western blot方法鉴定蛋白,并利用亲和层析的方法获得纯化的Trx A-Ap AMP1015融合蛋白,抑菌圈实验验证蛋白抗菌活性。【结果】克隆得到光滑鳖甲抗菌肽基因Ap AMP1015,其开放阅读框长387 bp,编码128个氨基酸,其中包含由19个氨基酸组成的信号肽和75个氨基酸组成的成熟肽。NCBI数据库同源序列比对结果显示该蛋白属Coleoptericin抗菌肽家族。确定了蛋白表达的最佳条件:0.1 mmol/L IPTG 150 r/min 25℃诱导4 h。肠激酶切割后的Ap AMP1015能够有效抑制大肠杆菌Escherichia coli的生长。【结论】克隆得到光滑鳖甲抗菌肽基因Ap AMP1015,获得了其编码蛋白的最优表达条件,研究发现Ap AMP1015能够有效抑制大肠杆菌的生长。本研究为光滑鳖甲抗菌肽Ap AMP1015的应用和进一步研究奠定了基础。     

橡胶树白粉菌分支酸变位酶基因克隆及蛋白表达纯化

由橡胶树白粉菌引起的橡胶树白粉病是橡胶树的重要的叶部病害之一,严重影响橡胶的产量。然而目前对橡胶树白粉菌的致病机理研究匮乏。分支酸变位酶是莽草酸途径的关键酶,能够将分支酸转化为预苯酸,为植物提供氨基酸及大量代谢产物,在植物抗病中起到非常重要的作用。而植物病原物在致病过程当中能够分泌分支酸变位酶影响植物莽草酸途径,从而抑制植物的防卫反应。因此研究橡胶树白粉菌分支酸变位酶在其致病过程中的功能具有一定的意义。试验利用同源比对分析在橡胶树白粉菌基因组中获得一个分支酸变位酶同源蛋白,并用PCR克隆获得橡胶树白粉菌分支酸变位酶基因,命名为OHCmu。后续构建GST-OHCmu融合原核表达载体,筛选最优诱导条件,并利用GST亲和层析柱对蛋白进行纯化。结果表明橡胶树白粉菌OHCmu基因大小843 bp,具有1个内含子,编码263个氨基酸;具有d5csma_结构域,属于Chorismate mutaseⅡ蛋白家族;GST-OHCmu融合蛋白外源诱导表达在供试条件下(IPTG:0.8 mmol/L, 16℃)可以有较好的表达,获得融合蛋白大小约为56 kD。经过GST亲和层析柱纯化、切割GST标签后,顺利获得浓度较高、较纯的橡胶树白粉菌OHCmu蛋白。研究结果为后续OHCmu蛋白的特性及致病机理研究提供参考。     

蓖麻RcTUBβ1基因的克隆和原核表达

微管蛋白基因(Tubulin)具有高度的保守性,常作为目标基因相对表达量研究时的内参基因.本研究旨在通过构建蓖麻(Ricinus communis L.)RcTUBβ1基因的原核表达载体pET32a(+)-RcTUBβ1并优化表达工艺以表达融合蛋白His-RcTUBβ1.以蓖麻雌花为材料,通过RT-PCR技术,扩增得到含酶切位点BamHⅠ和Xho Ⅰ 的 RcTUBβ1 基因(GenBank Accession number:XM_002509734.3)的ORF 序列,经双酶切构建原核表达载体pET32a(+)-RcTUBβ1,将pET32a(+)-RRcTUBβ1转化到大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)中诱导表达,并考察诱导时间、诱导温度、诱导IPTG浓度对表达的影响.结果表明,所获得的蓖麻RcTTUBβ1 ORF序列与GenBank中的序列一致,长度为1 341 bp,未发生移码突变.IPTG可诱导产生分子量约为68kDa的融合蛋白,最优表达条件为诱导温度28℃、诱导时间7 h和IPTG 0.5 mmol/L,融合蛋白主要以包涵体的形式存在.这为纯化融合蛋白以制备其抗体,用以研究RcTUBβ1的免疫组织化学分布及时空表达模式提供了基础.     

橡胶树炭疽菌蛋白激酶A催化亚基基因的克隆及表达

为了解蛋白激酶A (protein kinase A, PKA)在橡胶树炭疽菌(Colletotrichum siamense)的生长发育和致病性中的功能。本研究利用同源克隆法设计引物,采用PCR和RT-PCR的方法获得炭疽菌(C. siamense)的PKA两个催化亚基PKA-C1与PKA-C2,并基于RSF-Duet载体构建两基因原核表达载体,在大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)菌株中表达,利用SDS-PAGE检测蛋白表达情况。结果表明:催化亚基PKA-C1编码498个氨基酸,包含3个内含子;PKA-C2基因编码381个氨基酸,包含2个内含子;两基因均含有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶催化结构域S_TKc和S_TK_X;聚类分析显示两基因与胶孢炭疽菌(C. gloeosporioides)依赖cAMP蛋白激酶催化亚基序列有高度同源性。SDS-PAGE检测表明目的基因在大肠杆菌中可成功表达,大小符合预期。本研究结果为进一步分析炭疽菌的PKA催化亚基基因功能提供了帮助。     

GhCyt b5基因的克隆及其蛋白参与电子传递功能的分析

从陆地棉品种中棉所35盐胁迫EST文库中筛选到与其它植物高度同源的细胞色素b5蛋白(Cyt b5)基因片段,利用RACE技术,获得Cyt b5基因的cDNA序列,命名为GhCyt b5,基因全长810bp,最大阅读框402 bp,编码由134个氨基酸组成的蛋白质,分子量约为17kDa.将该基因的编码序列插入到原核表达载体pET32a中,构建重组质粒为pET32a-Cyt b5,对不同条件下进行蛋白诱导表达分析,发现在28℃和1 mmol/L IPFG条件下能够获得可溶性的GhCyt b5蛋白.利用Ni2+柱亲和层析纯化和SDS_PAGE鉴定分析表明获得重组蛋白为目的蛋白.通过提取棉花细胞物质为反应介质,进行体外电子传递功能分析,发现GhCyt b5能够从还原态变为氧化态,参与电子的传递功能.