哈氏弧菌(Vibrio harveyi)recA基因的克隆与原核表达

SOS反应不仅能够促使细菌本身产生耐药性,而且与细菌耐药基因的水平转移密切相关。rec A是细菌SOS反应的重要基因,影响SOS反应的开启和关闭。本研究以水产养殖经济动物的条件致病菌哈氏弧菌ZJ0603基因组DNA为模板,设计同源引物克隆出SOS基因rec A(recombinase A),并对rec A基因进行了生物信息学分析。并构建了rec A基因的原核表达载体PGEX-rec A,在大肠杆菌BL21(DE3)中成功诱导表达,对Rec A蛋白的诱导温度、时间、IPTG浓度等条件进行了优化。结果表明,rec A基因的开放阅读框为693 bp,编码230个氨基酸,Rec A蛋白理论分子量为25.29 k D。重组蛋白表达的优化条件为37℃、0.04 mmol/L IPTG诱导6 h。     

哈氏弧菌(Vibrio harveyi)lexA基因的克隆与原核表达

LexA是调节SOS反应的阻遏蛋白,而且与细菌耐药性的形成密切相关。本研究以水产养殖经济动物的条件致病菌哈氏弧菌ZJ0603基因组DNA为模板,设计同源引物克隆出SOS基因lexA,并对lexA基因进行了生物信息学分析;构建了lexA基因的原核表达载体PGEX-lexA,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达成功,还对LexA蛋白表达的诱导温度、时间、IPTG浓度等条件进行了优化。结果表明,lexA基因的开放阅读框为621 bp,编码206个氨基酸,LexA蛋白理论分子量为22.68 kD;重组蛋白表达的最优条件为37℃、0.04 mmol/L IPTG诱导6 h。     

金黄色葡萄球菌CHIPS基因克隆及原核表达

趋化抑制蛋白(Chemotaxis Inhibitory Protein ofStaphylococcus aureus,CHIPS)是由金黄色葡萄球菌分泌到菌体外的一种蛋白。在感染早期,它能特异性地与中性粒细胞和单核细胞上的C5a受体(C5aR)和fMLP受体(FPR)结合,从而阻止中性粒细胞和单核细胞对C5a和fMLP的结合作用,导致对病原吞噬作用的延迟。人们可以利用CHIPS对C5a-C5aR的阻止作用来研制治疗由C5a诱发的炎症性疾病的药物。将CHIPS作为免疫原防治疾病也将成为新的研究课题。实验成功构建了CHIPS蛋白的原核表达系统,为CHIPS免疫原性研究及蛋白的其他功能研究奠定了基础。     

欧文氏弧菌毒力蛋白PirAB的原核表达与纯化

对虾肝胰腺坏死病的爆发造成了对虾养殖产业的严重亏损。从上海地区凡纳滨对虾中分离出1株欧文氏弧菌(Vibrio owensii SH-14),该菌株可导致凡纳滨对虾死亡,且死虾出现对虾肝胰腺坏死病的典型症状。经PCR扩增欧文氏弧菌毒力蛋白PirA与PirB对应基因序列,并将其连接到表达质粒pET-21b(pirA)和pGEX-4t-1(pirB)。通过优化诱导表达和亲和层析纯化条件,最终获得大量高纯度的目的蛋白。经冷冻干燥保存为后期抗体合成以及进一步毒力效应研究提供参考。     

哈氏弧菌EcGY020401优化培养

目的:为规模化制备弧菌疫苗提供相关数据.方法:利用摇瓶和小型发酵罐培养,通过平板计数测定培养菌液的活菌数.结果:哈氏弧菌(Vibrio harveyi)EcGY020401株最适盐度为20～25g/L,合适的pH为7.5～7.7,葡萄糖浓度最适浓度为2～5g/L,用TSB优化培养基:胰蛋白胨5g/L、蛋白胨15g/L、大豆蛋白胨3g/L、酵母膏1g/L、葡萄糖4g/L、磷酸氢二钾5g/L、氯化钠15g/L、pH 7.5,培养EcGY020401菌株,可达2.95×1010 cfu/mL;小型发酵罐培养,10h可达到生长最大值,菌液浓度为3.46×1010cfu/mL 结论:用优化TSB培养基,采用发酵罐培养弧菌,可降低成本,提搞培养效率.     

发菜藻蓝蛋白基因克隆及原核表达

发菜（Nostoc flagelliforme）是一种陆生固氮蓝藻,具有重要的经济和生态价值。运用双向电泳技术、MALDI-TOF-TOF/MS鉴定和数据库检索,获得藻蓝蛋白部分氨基酸序列并设计简并性引物,克隆藻蓝蛋白基因并研究其表达。结果表明,发菜藻蓝蛋白α和β亚基两个基因的编码序列及两者之间的间隔序列全长为1097bp,编码β亚基和α亚基的基因序列全长分别为519bp和489bp,β亚基基因序列位于α亚基基因序列上游,两者之间通过89bp的基因片段连接,GenBank登录号为GU549478,并对推译的α和β亚基三维结构进行了预测。将藻蓝蛋白的α和β亚基基因在大肠杆菌中表达,获得了符合预期的外源重组蛋白。研究结果为进一步研究发菜藻蓝蛋白的分子结构及生物学功能奠定了基础。     

大黄鱼酪氨酸激酶基因克隆及原核表达分析

为了研究大黄鱼(Larimichthys crocea)T淋巴细胞酪氨酸激酶(lymphocyte cell kinase,LCK)的基因结构和功能,通过RT-PCR和RACE技术克隆了大黄鱼LCK(Lc LCK)基因c DNA全长序列,并利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术对该基因在大黄鱼各组织器官和胚胎发育各时期的表达情况进行了检测与分析,同时构建了Lc LCK基因的原核表达载体,在大肠杆菌中进行了高效表达。结果表明,获得的Lc LCK基因全长为2 334 bp,开放阅读框为1 503 bp,编码501个氨基酸。该蛋白具有非受体酪氨酸激酶Src家族典型的SH3、SH2和Tyr Kc三个结构域,其N端含有GCXCS和CXXC基序,C末端出现2个与人类LCK基因中的Tyr394和Tyr505相一致的保守酪氨酸位点。系统发育树表明Lc LCK与红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)LCK聚为一支;Lc LCK基因在雌雄大黄鱼各组织器官中均有表达,其中在主要免疫器官脾脏、头肾和鳃有高丰度表达,雌性个体的表达量要高于雄性个体;胚胎发育过程中,Lc LCK基因表达水平在多细胞期、囊胚期和原肠期较高,囊胚期达到峰值,卵黄栓形成期显著降低,眼泡出现期至孵出期持续下降,而初孵仔鱼期则有所回升;构建的原核表达载体p GEX-4T-2-LCK在大肠杆菌中成功表达,其新增Lc LCK重组蛋白条带在SDS-PAGE电泳检测中约为84 k D,与预期表达的分子量相符。大黄鱼Lc LCK在雌雄成熟个体的细胞免疫应答以及胚胎发育过程中T淋巴细胞免疫器官的形成密切相关。     

家蚕蚕丝蛋白轻链基因克隆及原核表达研究

克隆家蚕丝素蛋白轻链基因并构建原核表达系统。以家蚕总RNA反转录cDNA为模板,利用特异性引物FiblF和FiblR扩增编码丝素蛋白轻链基因(Fibl)765bp片段,以pET-28a(+)构建pET-28a(+)-Fibl表达载体,将重组表达载体转化BL21(DE3)感受态细胞构建产丝素蛋白轻链(Fibl)蛋白工程菌。构建了原核表达载体pET-28a(+)-Fibl,经测序验证基因序列正确,经聚丙烯酰胺凝胶电泳和Western Blot初步判断出表达产物为35.3KD的丝素蛋白轻链蛋白。成功构建产丝素蛋白轻链蛋白的工程菌BL21-pET-28a(+)-Fibl,为丝素蛋白的原核表达研究奠定了基础。     

醛还原酶的原核表达、纯化及活性测定

醛还原酶(aldehyde reductase AKR1A1,EC1.1.1.2)是醛酮还原酶家族成员,能将有毒醛还原成相应的醇。构建含有组氨酸标签、肠激酶切位点与AKR1A1基因的原核重组表达载体p ET-22b-(His)6-DDDDKAKR1A1。将该质粒转化至Rosetta宿主菌中,通过对表达条件的优化,确定表达条件为0.25 mmol/L IPTG、16℃、80 r/min诱导14 h,重组蛋白以可溶形式表达。采用亲和纯化得到纯度为90%的pel B-(His)6-DDDDKAKR1A1融合蛋白。重组蛋白用肠激酶特异性剪切,经过Ni-NTA、Sephadex G-75再次纯化,得到纯度为98%的野生型AKR1A1蛋白。使用Western blotting和蛋白质序列分析对蛋白质进行鉴定。利用体外酶动学方法测定(His)6-DDDDK-AKR1A1的比活力为(41.3依0.1)U/mg、AKR1A1比活力为(79.4依0.15)U/mg。使用该蛋白建立醛还原酶抑制剂筛选方法,对已上市的13种非甾体抗炎药(non-steroidal anti-inflammatory drugs,NSAIDs)的抑制活性进行测定。结果表明奥沙普秦、酮基布洛芬、托芬那酸、氟灭酸等对AKR1A1有很高抑制作用。本研究表达纯化了高比活力的野生型醛还原酶,并应用该酶研究已上市的非甾体抗炎药对AKR1A1的抑制活性,所获得结果为非甾体抗炎药的副作用提供了参考。     

甜高粱琥珀酸半醛脱氢酶SbSSADH基因克隆及原核表达

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)代谢旁路是TCA循环的一个代谢支路,广泛存在于动植物和微生物中,植物GABA代谢旁路与植物生物和非生物胁迫响应相关。琥珀酸半醛脱氢酶(SSADH)是GABA旁路的一个关键酶,对GABA途径在生物体内发挥功能起着至关重要的作用。通过检索Maize GDB和Gramene数据库获得甜高粱Sb SSADH基因信息,利用同源克隆的方法获得了甜高粱Sb SSADH基因。序列分析结果表明,Sb SSADH基因与玉米、甘蔗在核酸序列的相似度为94.77%,但前端约200 bp的信号肽部分差异较大。通过以p ET-28a为表达载体构建Sb SSADH原核表达系统,Rosetta菌株为表达菌,表达出约50 k D的SSADH蛋白,将纯化的蛋白进行酶活分析,纯化蛋白具有琥珀酸半醛脱氢酶活性,并且受酶抑制剂ATP和AMP的抑制。     

橡胶树胞质型谷胱甘肽还原酶基因的克隆与表达分析

根据橡胶树GR1基因（Hb GR1）部分序列设计特异引物,运用RACE和RT-PCR技术克隆Hb GR1全长c DNA序列;运用DNAMAN、MEGA 6.06、Prot Param及Signal P 4.1 Server等生物信息学软件对Hb GR1序列、GR1系统进化关系及Hb GR1的基本理化性质和亚细胞定位等进行分析;利用实时荧光定量PCR技术研究Hb GR1的表达模式;构建原核表达载体p EASYE1-Hb GR1,并将其转入大肠杆菌BL21（DE3）,用IPTG诱导融合蛋白原核表达。获得2 082 bp的Hb GR1全长c DNA,其中5′非编码区293 bp,3′非编码区298 bp,开放阅读框长1 491 bp,共编码496个氨基酸,其编码的蛋白分子质量约为53.68 k Da,理论等电点p I为6.18。序列分析发现Hb GR1无信号肽,在氨基酸水平上与其他植物GR1具有很高的同源性,包含植物GR典型的NADH结合结构域、二聚体结构域和高度保守的GGTCV[I/L]RGCVPKK[I/L]LVY基序。对植物GR进行系统进化分析表明,Hb GR1属于双子叶植物GR分枝,与同属大戟科的蓖麻亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果表明Hb GR1在橡胶树胶乳、叶片、树皮和花中均表达;Hb GR1表达受死皮、乙烯、茉莉酸、过氧化氢和伤害调控。SDS-PAGE电泳结果表明重组质粒p EASY-E1-Hb GR1在大肠杆菌BL21（DE3）中有效表达一个分子量约为55 k Da的融合蛋白。     

α-苦瓜素基因的克隆和原核表达

α-苦瓜素(Alpha-momorcharin)是一种多功能核糖体失活蛋白,具有抗肿瘤、抗HIV-1和抗菌活性,并同时具有免疫抑制活性.利用PCR(polymerase chain reaction)技术从苦瓜基因组中扩增出了成熟的α-苦瓜素蛋白基因,并亚克隆到表达载体pET28a( )上,然后分别在BL21(DE3) 和RosettaTM(DE3)pLysS中进行表达.结果表明只在RosettaTM(DE3)pLysS中,重组α-苦瓜素基因能成功地表达出33 kD大小的重组蛋白,而且在18℃和22℃的温度下,经IPTG诱导后,能成功地表达出大量可溶性重组蛋白.利用重组蛋白的N末端带有的6×His 标签,通过Ni-NTA柱纯化获得了α-苦瓜素重组蛋白.Western杂交实验表明,纯化后的重组蛋白可与鼠抗His-Tag单克隆抗体发生特异性反应.α-苦瓜素重组蛋白的获得为进一步系统研究和改造其功能与活性奠定了基础.     

哈维氏弧菌胞外蛋白酶基因的表型克隆与序列分析

哈维氏弧菌是引起大黄鱼疾病的主要致病菌之一,胞外蛋白酶是哈维氏弧菌GYC1108-1的主要致病因子。利用表型克隆技术,用Sau3AⅠ将提取的哈维氏弧菌基因组DNA酶切成短片段,纯化回收1-5 kb的片段与BamH I酶切的pUC118在T4连接酶的作用下进行连接,并转化感受态细胞TG1,在含0.5%脱脂奶和100μg/mL氨苄青霉素的LB平板上筛选胞外蛋白酶阳性株,命名为YZ。测定阳性株YZ的胞外蛋白酶活性,并对阳性株的重组质粒的插入片段进行序列测定,分析开放阅读框,确定胞外蛋白酶基因编码区。发现蛋白酶基因的ORF编码531个氨基酸,在起始密码子ATG上游存在一个核糖体结合位点(SD),其上游的启动区与大肠杆菌的σ70启动区和枯草芽孢杆菌的启动区高度同源。在终止子(TAG)下游,存在两个反向重复序列,为推导的2个转录终止子。哈维氏弧菌胞外蛋白酶基因的克隆与诠释为哈维氏弧菌致病机理和疫苗的开发奠定了基础。     

Vibrio harveyi Nitroreductase Is Also a Chromate Reductase

The chromate reductase purified from Pseudomonas ambigua was found to be homologous with several nitroreductases. Escherichia coli DH5α and Vibrio harveyi KCTC 2720 nitroreductases were chosen for the present study, and their chromate-reducing activities were determined. A fusion between glutathione S-transferase (GST) and E. coli DH5α NfsA (GST-EcNfsA), a fusion between GST and E. coli DH5α NfsB (GST-EcNfsB), and a fusion between GST and V. harveyi KCTC 2720 NfsA (GST-VhNfsA) were prepared for their overproduction and easy purification. GST-EcNfsA, GST-EcNFsB, and GST-VhNFsA efficiently reduced nitrofurazone and 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) as their nitro substrates. The K_m values for GST-EcNfsA, GST-EcNfsB, and GST-VhNfsA for chromate reduction were 11.8, 23.5, and 5.4 μM, respectively. The V_max values for GST-EcNfsA, GST-EcNfsB, and GST-VhNfsA were 3.8, 3.9, and 10.7 nmol/min/mg of protein, respectively. GST-VhNfsA was the most effective of the three chromate reductases, as determined by each V_max/K_m value. The optimal temperatures of GST-EcNfsA, GST-EcNfsB, and GST-VhNfsA for chromate reduction were 55, 30, and 30°C, respectively. Thus, it is confirmed that nitroreductase can also act as a chromate reductase. Nitroreductases may be used in chromate remediation. GST-EcNfsA, GST-EcNfsB, and GST-VhNfsA have a molecular mass of 50 kDa and exist as a monomer in solution. Thin-layer chromatography showed that GST-EcNfsA, GST-EcNfsB, and GST-VhNfsA contain FMN as a cofactor. GST-VhNfsA reduced Cr(VI) to Cr(III). Cr(III) was much less toxic to E. coli than Cr(VI).     

龙眼花芽ANS基因的克隆与原核表达

运用蛋白质组学比较龙眼(Dimocarpus hngan Lour.)正常成花和成花逆转花芽的蛋白质组变化,结果表明,ANS蛋白(anthocyanidin synthase)在龙眼成花逆转花芽中下调表达.应用RACE方法克隆ANS蛋白的全长cDNA,长度为1477 bp,包括1个1071 bp的开放阅读框,编码357 bp的氨基酸序列,GenBmk的登录号为FJ479616(GI:218202927).将ANS在大肠杆菌中表达,获得1个约46 kD的外源蛋白.这说明ANS蛋白在龙眼成花逆转过程中起作用.     

牦牛OB基因的克隆及原核表达

肥胖基因(obese gene,OB gene)表达产物瘦蛋白(leption)具有调节体重、影响动物生长和繁殖率等一系列生物学功能。通过牦牛脂肪组织总RNA的提取,利用RT-PCR克隆出牦牛OB基因的成熟肽cDNA,构建OB基因的原核表达载体OB-pET32a(+),在大肠杆菌表达系统使融合蛋白表达,通过SDS-PAGE检测所表达的融合蛋白。结果表明,克隆的OB基因成熟肽片段为456 bp包含EcoR I和BamH I两个酶切位点,与普通牛、瘤牛该基因的相似性达98.6%。原核表达产物为包涵体形态,大小为31 kD,符合预期结果,为OB基因的高效表达系统的构建奠定基础。     

滇龙胆GrHMA基因的克隆和原核表达

HMA蛋白(heavy metal transporting ATPase)是一种在植物中广泛存在的多功能蛋白。根据滇龙胆转录组GrHMA基因序列,设计特异性引物,通过RT-PCR扩增GrHMA基因序列,并进行TA克隆、测序及序列分析;构建原核表达载体pGEX-4T-1-GrHMA,转入E.coli Rosetta(DE3)中,并在37℃、1.0 mmol/L IPTG下成功诱导表达。序列分析表明,GrHMA基因是HMA超家族的成员;GrHMA氨基酸序列系统发育分析表明,GrHMA与TcHMA处于同一进化枝。SDS-PAGE结果表明所表达蛋白与预期蛋白大小一致。这些结果为GrHMA蛋白的进一步纯化及结构和功能的研究奠定基础。     

停乳链球菌isp基因的克隆与原核表达

根据GenBank报道的停乳链球菌(Streptococcus dysgalactiae)isp基因(GenBank:CP002215.1)序列设计引物,PCR扩增得到isp基因。片段大小为1 500 bp,与从GenBank下载的序列进行同源性比对结果为98.57%。将isp基因克隆于表达载体pET-25b,成功构建了重组质粒pET-25b-isp,将重组质粒分别转化BL21(DE3),将BL21(pET-25b-isp)阳性重组菌株经IPTG诱导后,SDS-PAGE结果显示均有蛋白表达,大小分别为53 ku与目的蛋白大小相符;Western blot检测显示,表达的蛋白为目的蛋白。对成功构建的菌株BL21(pET-25b-isp)表达条件经优化后,在温度37℃,诱导时间12 h,IPTG浓度为1 mmol/L时,蛋白有较高的表达量。     

家蝇Thymosin(THY)基因的克隆及原核表达

采用EST测序技术从构建的家蝇(Musca domestica)幼虫c DNA质粒文库中筛选到胸腺肽(Thymosin,THY)基因,以该基因的c DNA文库质粒为模板,设计引物,通过PCR扩增,测序鉴定,获得THY基因完整编码序列。运用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白的基本理化性质、信号肽和亚细胞定位等方面进行预测和分析。构建p ET-28a(+)-THY重组质粒,转化到大肠杆菌BL21(DE3)中进行诱导表达。研究结果表明,THY基因ORF全长384 bp,编码127个氨基酸,理论分子量14.3 k D,等电点为5.22,具有THY家族的蛋白保守结构域。构建重组原核质粒p ET-28a(+)-THY,经IPTG诱导,蛋白在大肠杆菌中获得表达,经亲和层析柱纯化获得目的蛋白,Western blot检测发现纯化的目的蛋白大小正确。     

哈氏弧菌dam基因的克隆与分析

利用兼并PCR的方法克隆得到哈氏弧菌T4的DNA腺嘌呤甲基化酶(dam)基因,序列分析表明该基因编码279个氨基酸,与其它已知弧菌的Dam具有较高的同源性,其中与副溶血弧菌Dam的相同性达95%。功能检验表明所克隆的dam基因在大肠杆菌中具有DNA腺嘌呤甲基化酶活性,能够甲基化大肠杆菌染色体DNA GATC序列中的腺嘌呤。运用染色体步移法获得dam基因上游的3251 bp DNA,发现该区域含有3个基因,其与dam在染色体上的相对排列顺序为:莽草酸激酶-脱氢奎尼酸合成酶-damX-dam。对dam上游DNA序列研究发现位于翻译起点ATG上游的78bp、112bp和477bpDNA片段皆具有启动子活性,但前者的活性明显高于后二者。