纳豆激酶基因的克隆及其在枯草杆菌中的表达

为研究纳豆激酶（nattokinase,NK)的生物化学性质,以纳豆芽胞杆菌基因组DNA为模板,PCR扩增包含启动子及3‘端非翻译区的纳豆激酶全长基因序列。经鉴定后构建大肠杆菌－枯草杆菌穿梭表达质粒pBLNK,转化蛋白缺陷型枯草杆菌,筛选表达菌株。表达株培养15h后收集培养上清液,SDS－PAGE分析证实表达产物后,用超滤浓缩、分子筛、离子交换等步骤分离纯化重组NK,每升发酵液得纯度达95％的重组NK约100mg,比活性达12000u/mg。     

纳豆激酶酶原基因和纳豆激酶基因的克隆及在大肠杆菌中表达

目的：构建可高效生产有活性的纳豆激酶的大肠杆菌工程菌。方法：将纳豆激酶酶原（pro-nattokinase,pro-NK)基因和纳豆激酶（natokinase,NK)基因,并分别克隆到表达融合蛋白的高效表达载体pJN上,构建出表达质粒pJNK1和pJNK2,并转化大肠杆菌BL21（DE3）。结果：IPTG诱导下,两个融合蛋白的表达量均达到30%,活性检测显示表达纳豆激酶酶原融合蛋白的菌株pJNK-1(BL)诱导后菌体破碎上清的溶栓活性比表达纳豆激酶融合蛋白的菌株pJNK-2(BL)高2-3倍,结论：纳豆激酶酶原融合蛋白部分自减切产生纳豆激酶成熟肽。     

纳豆激酶基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达

纳豆激酶纳是从日本传统食品纳豆中发现的一类具有溶栓效果的蛋白酶,由于其具有安全,高效,作用时间长,易吸收,廉价等优点,现在正成为一个开发治疗血栓类疾病药物的研究热点。从本实验室保存的一株高溶栓的纳豆杆菌N07出发,提取总基因组DNA,利用PCR手段扩增获得了纳豆激酶长为825bp的成熟肽基因片段。构建重组表达质粒pPICZaA-NK,经EcoR I、Xba I双酶切、PCR、测序验证得出重组表达质粒上的外源基因即为825bp的目的片段;将重组质粒pPICZaA-NK用内切酶Sac I线性化后电击导入毕赤酵母X33,通过含Zeocin的YPDS平板筛选获得重组酵母。重组酵母在BMMY培养基中发酵培养,用1%甲醇诱导目的蛋白表达。用纤维蛋白平板法检测发现发酵上清具有纤溶活性,经硫酸铵盐析、透析、Sephadex-G50过柱等步骤分离得到纳豆激酶蛋白,进行SDS-PAGE鉴定表明,表达的纳豆激酶蛋白分子量为27KD。以尿激酶为标准,实验所得纳豆激酶发酵上清液溶栓活性约为195U/mL。成功的将纳豆激酶成熟肽基因在毕赤酵母X33中表达,为纳豆激酶基因工程进一步研究奠定基础。     

纳豆激酶基因的克隆与表达

利用ＰＣＲ方法从分泌纳豆激酶的枯草杆菌基因组ＤＮＡ 中扩增得到了纳豆激酶基因,并测定其核苷酸序列．利用基因重组技术构建了纳豆激酶基因的表达载体,并在大肠杆菌中进行了表达．ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳表明,表达蛋白占菌体蛋白的１５．２％ ,琼脂糖－纤维蛋白平板法测出表达产物具有溶解血栓活性．     

纳豆激酶基因的表达及纯化

利用PCR方法从分泌纳豆激酶的枯草杆菌基因组DNA中扩增得到纳豆激酶基因(NK),利用基因重组技术构建了纳豆激酶基因的表达载体pETNK。在诱导下,实现了在大肠杆菌中高效表达,经SDS-PAGE电泳分析和薄层扫描结果显示,表达的目的蛋白占菌体蛋白的21．5％。将表达产物经过DEAE-Cellulos-DE52和Sephedax-G100两个柱分离纯化,得到纯的纳豆激酶蛋白干粉,经琼脂糖-纤维蛋白平板法测出纳豆激酶干粉的溶栓活性相当于200u尿激酶。从基因工程角度研究纳豆激酶基因的克隆、表达及纯化,为用基因工程菌生产纳豆激酶奠定了基础。     

纳豆激酶基因在大肠杆菌中活性表达的比较研究

实现纳豆激酶基因 (nattokinasegene)在大肠杆菌中高活性表达 ,并说明前肽 ( pro序列 )对纳豆激酶的活性表达必不可少。以纳豆芽孢杆菌基因组DNA为模板 ,采用PCR方法分别扩增编码信号肽、前肽及成熟肽的序列 ( pre pro NK)和编码前肽、成熟肽的序列 (pro NK) ,构建了大肠杆菌表达质粒 pTYB1 0 1 ,pTYB1 0 2 ,转化大肠杆菌ER2 5 66。在IPTG诱导下 ,分别在 1 5℃ ( 1 4h) ,3 0℃ ( 3h)和 3 7℃ ( 2h)培养。结果可见 ,pTYB1 0 2能表达有活性的纳豆激酶。SDS PAGE表明 ,1 5℃表达杂蛋白更少。薄层扫描显示表达的纳豆激酶占菌体总蛋白的 3 0 %以上。成功制备了表达纳豆激酶的工程菌。     

一种有效提高纳豆激酶表达量的方法

为提高纳豆激酶在大肠杆菌中的表达量 ,在不改变蛋白质序列的前提下 ,对纳豆激酶氨基端编码前 2 0个氨基酸的序列进行改造 ,以降低此区域的GC含量及稀有密码子数量 ,其中有 3个位点直接采用T ,另有 4个位点采取不确定突变的方式 ,产生 1 6种组合 ,由此而得 1 6条序列 ,利用生物信息软件DNASISv2 5对这些序列的二级结构进行模拟 ,取得自由能绝对值最低的 6条序列设计引物 ,克隆至表达载体pET 3c,导入大肠杆菌BL2 1 (DE3) ,IPTG诱导表达 ,其中有 3株菌形成明显高效表达     

纳豆激酶基因在大肠杆菌中的表达及活性分析

目的:构建纳豆激酶基因的表达载体,鉴定其在大肠杆菌中的表达及表达产物的生物活性鉴定.方法:以纳豆芽胞杆菌基因组为模板,PCR技术克隆出纳豆激酶基因的成熟肽序列,分别克隆进具有信号肽的pMAL-p2x及无信号肽pMAL-c2x质粒中,经酶切和测序鉴定其正确性,分别将重组质粒转化至大肠杆菌中表达.结果:成功构建的两组重组质粒在IPTG诱导下,均能分别在37℃及16℃条件下表达出可溶性的融合蛋白,SDS-PAGE胶检测证实重组质粒在大肠杆菌中可表达出相对分子量约76kDa的纳豆激酶蛋白.纤维蛋白平板实验证明两种融合蛋白均有活性,且有信号肽的融合蛋白的酶活较无信号肽的融合蛋白高.结果:成功构建了两组重组纳豆激酶基因的表达质粒,且该两组重组基因在大肠杆菌中可溶性表达并具有生物活性,因此为下一步研究表达产物纳豆激酶的功能、应用和生产奠定了基础.     

纳豆激酶基因在E.coli HB101中的初步表达研究

利用PCR技术以纳豆杆菌染色体DNA为模板扩增纳豆激酶基因,将该基因克隆到温度诱导型表达形体pVB220上,转化E．coliHB101,获得转豆激酶基因重组菌。在确定了其最佳培养时间与诱导时间后,SDS－PAGE分析结果表明基因表达产物为分泌型,蛋白表达量占菌体蛋白的12％左右,液体发酵后纳豆激酶产量可达120U／ml菌液,对重组菌中重组质粒的稳定性进行研究,结果表明该质粒在宿主菌中具有良好的分离稳定性,而结构稳定性较差。     

液态发酵豆粕制备纳豆激酶方法的优化

纳豆激酶是一种丝氨酸蛋白酶,具有很强的纤溶活性,由于具有安全性好、作用迅速持久、成本低等优点,适合用于开发新一代的溶栓剂或保健食品,具有广阔的市场前景。本研究探讨了以豆粕为原料液态发酵豆粕生产纳豆激酶的发酵方法。首先通过单因素实验发现影响产酶的主要因素有接菌量、发酵时间、培养基pH及豆粕含量,再由正交实验得到最优组合为接菌量1%,豆粕含量2%,pH为7.0,发酵时间48h,该条件下发酵酶活力最高达到4 429.6U/mL。本研究确定了以豆粕为原料制备纳豆激酶的最佳条件,为豆粕的合理使用和纳豆激酶的工业化生产提供了实验依据。     

人干扰素α-2b基因在烟草中的表达研究

应用PCR的技术从质粒pAIFN中扩增人干扰素α-2b(Human interferon α-2b,HuIFN α-2b)编码基因,将其连接到pBI121双元载体构建植物真核表达载体pBIFN;用冻融法将该载体转染根癌农杆菌LBA4404;并用叶盘浸染法转化烟草叶片,经转化的烟草叶片的组织培养,诱导愈伤获得再生植株。通过应用PCR,RT-PCR,Wes-tern blot和WISH/VSV方法检测获得的烟草再生植株,结果表明HuIFN α-2b基因已成功整合进烟草核基因组并表达出具有活性的HuIFN α-2b蛋白。本文对HuIFN α-2b基因在烟草核系统中的表达进行了研究,为进一步在烟草叶绿体系统中该基因的表达研究奠定了基础。     

烟草EST-SSR位点分析

利用MISA软件对烟草EST公共数据库中的简单重复序列(SSRs)进行了分析。结果表明,在133523条EST序列中,共获得81757条SSR序列,SSRs之间的距离约为0.92 kb。其中,六碱基重复丰度最大,占60.3%,而单碱基、三碱基、四碱基、二碱基和五碱基重复丰度分别为20.0%、11.0%、4.2%、2.8%和1.7%。在单碱基、二碱基、三碱基和四碱基重复模体中,丰度最大的分别是A/T、AG、AAG和AAAT,而CG在编码区内丰度很低。用CAP3软件进行冗余分析表明,在这6种类型的重复模体中,冗余与非冗余的烟草EST之间没有显著差异。在得到的SSR序列中随机选择10个序列设计引物,在7个烟草品种中进行PCR扩增。结果表明,10对引物全部扩增出PCR产物,其中8对引物扩增出预期片段。用这8组扩增出预期片段的PCR产物进行变性PAGE凝胶电泳检测,结果表明,其中有4对引物(EB4、EB5、EB6和EB8)扩增出多态性条带。     

烤烟种质资源差异性分析

对700多份烤烟种质资源的形态特征、主要性状、抗病性和烟叶化学成分等方面的差异性进行研究和分析,结果表明：烤烟种质资源形态差异主要表现在株型、叶形、叶耳、叶尖、茎叶角度和花序等特征上;主要性状差异表现在株高、打顸株高、叶数、节距、茎围、腰叶的长和宽等性状,其变幅分别为97．0—326．0cm、75.3～133.7cm、8．6—54片、2．6—10．1cm、6.3～13．8cm、41．6-99．0cm、16.6—47．8cm;脚叶、腰叶和项叶的长宽比变幅分别为1．3～3,7、1．5—4．9、1．6～5．8;移栽至现蕾的天数变幅为30-100d;各性状指标的变异系数在7．8％-30．3％之间。不同种质间烟叶化学成分差异较大,变异系数在16．4％-69．2％之间。在702份种质中,抗病、中抗、感病和中感病的种质分别占18．2％、36．0％、6.6％、39．0％,可提供丰富的种质资源供育种选择利用。     

外源SOD和APX基因在转基因烟草中的表达与遗传

分析转超氧化物歧化酶基因（SOD）或抗坏血酸过氧化物酶基因（APX）烟草及其自交和杂交后代的叶片中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性的结果表明：转基因烟草的SOD和POD活性在终花期最强,不同叶位叶中SOD活性差异不明显,POD活性以下部叶为最高;转基因烟草的SOD或POD活性显著高于近等基因的非转基因品系。杂交后代（F1、F2）的SOD活性能保持稳定,略高于亲本;自交后代（S1～S3）与自交亲本的SOD和POD活性相当。     

烟草的历史

1　吸烟习俗的起源和传播当今遍布于全世界各地的烟草原产于美洲 ,最早栽培并吸食的是当地印第安人。美洲印第安人从什么时候开始吸烟 ,迄今还不很清楚。目前已发现最早的资料是在墨西哥恰帕斯州的帕伦克 ,有在公元 4 32年修建的玛雅文化的古典神庙中的一块浮雕 ,可以看到古代玛雅人在宗教的仪式中有人用管状烟斗来吸烟 ,而且还在喷出烟雾。在美国阿利桑那州的帕布罗城发现公元 6 5 0年前后印第安人居住的洞穴遗址 ,其中有烟叶实物和烟斗 ,烟斗中还存有烟灰。在墨西哥马德雷山上海拔 12 0 0ｍ处的一个山洞中 ,发现一个塞有烟草的空心草管 ,…     

Glyphosate Tolerance in Tobacco (Nicotiana tabacum L.)

A glyphosate-tolerant tobacco cell line, Nicotiana tabacum L. Indiana (I7), was selected from the glyphosate-sensitive Wisconsin 38 (W38) line through a single step exposure to the herbicide. Tolerance and growth characteristics of I7 cells were the same for cells maintained for more than 1 year in the presence or absence of glyphosate. Glyphosate tolerance levels were constant through the growth cycle. Tolerance is not due to reduced uptake of glyphosate. Shikimate levels in I7 and W38 cells maintained in glyphosate-free medium were similar, whereas W38 cells accumulated 46 times more shikimate than I7 cells, when cells of both lines were exposed to the herbicide. Glyphosate treatment caused increased levels of aromatic amino acids in W38 cells and slightly lower levels in I7 cells. Specific activities of dehydroquinate synthase, shikimate dehydrogenase, and shikimate kinase were similar in the two cell types, whereas DAHP synthase and EPSP synthase specific activities were elevated in I7 cells. Plants regenerated from I7 cells retained tolerance to glyphosate.     

烟草ovate同源基因的全长cDNA克隆与序列分析

根据番茄中控制果实形状的主效数量性状基因ovate的序列,用生物信息学方法从茄科植物烟草中获得直系同源ovate基因(NTovate)的特异片段,经鉴定,此基因在烟草中至少有2个拷贝。在此基础上用cDNA末端快速扩增(RACE)方法,获得其中1个拷贝的1059bpNTovate全长cDNA序列。序列分析表明,NTovate cDNA序列编码352个氨基酸,其蛋白序列与番茄ovate蛋白序列和拟南芥ovate蛋白家族AtOFP7蛋白分别为70%和36%的序列一致率,而与此家族中其他蛋白以及水稻ovate蛋白仅在保守的ovate结构域有较低的同源性。此基因已在GenBank中登录(EU043369)。     

土壤pH值对烤烟叶片生理生化特性的影响

烟草生长初期,超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量与pH增长呈正相关,而过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性则随着pH的增加而下降,pH值6.5和7.5时叶绿素含量和净光合速率(Pn)较高,旺长期达到高峰;生长后期,各处理的MDA含量和POD活性最高,SOD、CAT活性最低.各pH值处理的叶片中,叶绿素含量、Pn下降,比叶重达到高峰,但pH 8.5下的烟叶中叶绿素含量高,Pn大,比叶重较小.pH 6.5和7.5下的烟叶中蛋白质和可溶性糖总体含量高于其它pH的.烟碱含量在pH 5.5时最高,pH 8.5时最低.     

过量表达AtNHXS1新基因提高烟草耐盐性的研究

拟南芥液泡膜上的Na⁺/H⁺逆向转运蛋白是由 AtNHX1 基因编码的一种重要的植物耐盐性因子。 AtNHXS1 是利用DNA改组(DNA shuffling)技术对 AtNHX1 基因进行定向分子进化获得的新基因。利用农杆菌介导的叶盘法将该基因转入烟草中,经过潮霉素和PCR鉴定,得到了10个独立的转基因株系。对其中两个PCR阳性株系进行Southern blot 鉴定,确定 AtNHXS1 以单拷贝的形式成功地插入到烟草的基因组中。荧光定量PCR分析表明, AtNHXS1 基因可以利用烟草的转录体系正确转录。在盐处理下,随着盐浓度的提高,植株不同组织部位 AtNHXS1 基因的表达均有不同程度的提高,其中叶片上调趋势最明显。耐盐性试验结果表明,盐处理下,转基因烟草的长势明显优于野生型。400 mmol/L NaCl 处理下,野生型烟草完全死亡,转基因烟草生长受到抑制,但是仍然能够正常生长。研究结果表明, AtNHXS1 新基因能够显著提高烟草的耐盐性。