日本三菱化学公司研究出一种从大肠杆菌中提取基因产物的新技术

日本三菱化学公司和名古屋大学的科学家一起,共同研究出一种从大肠杆菌(E.coli)提取基因重组产物的新技术。迄今,在使用大肠杆菌的遗传重组中的一个严重缺点是细菌细胞具有把外来翻译产物贮存在细胞内的习性。新方法可以克服这一缺点,该方法是将所需产物的外来基因与E.coli的编码细胞表面膜蛋白质的基因连接起来,该产物被分泌到细胞外,因此大大促进产物的分     

水体中大肠杆菌的生物检测法—斑贝检测法

大肠杆菌是水体污染程度的重要指示菌 ,因而对其要求快速、准确的检测。常规检测法的优点是简便、快速 ,但缺点是当菌数过多会影响准确计数 ,而菌体过少则会出现漏检的情况。综述了一种新的大肠杆菌生物检测法 ,该法应用斑贝作为预测水体中菌密度升高的一种指示生物 ,因其具备快速积累并保留水体中大肠杆菌的能力 ,可有效地避免低菌数时的漏检情况 ,能使水域管理者降低正常监测大肠杆菌临界量所需的取样频率 ,因而提供了一个更高效的细菌污染的河水监测方案。     

利用大肠杆菌生产酶

日本东京大学农学部的别府辉彦教授等将沙雷氏菌(Serratia)的蛋白酶基因组装到大肠杆菌(E.coli)的质粒上,引入大肠杆菌细胞内,并获得表达。耐人寻味的是该大肠杆菌能将在细胞内合成的沙雷氏菌蛋白酶分泌到细胞外。在众多的革兰氏阴性菌之中,大肠杆菌属于不能将体内形成的酶分泌到体外的类型。这     

细胞表面展示技术在环境修复方面的研究进展*

人类社会工业化导致各种有毒物质被排放到环境中造成严重的污染。除了自然降解外,传统的处理方法包括化学转化、物理吸附、离子交换和电化学方法等,但存在二次污染、能源需求高、投资成本高、再生效率低、低浓度废水处理效率低等缺点。细胞表面展示技术是一种通过表面锚定蛋白在细胞表面连接功能肽的新型、高效的生物技术。与细胞内和分泌物表达系统相比,微生物表面展示的蛋白质对有机溶剂、蛋白酶、温度和pH的变化表现出更强的稳定性。通过细胞培养就可以获得固定在细胞表面的蛋白酶,避免了蛋白质纯化、浓缩等繁琐的程序。此外,细胞表面展示技术是良好的单细胞水平突变体文库高通量筛选平台。综述细胞表面展示技术在环境生物修复方面的研究进展,重点介绍该技术的应用和未来发展前景。     

蛋白质聚集的形成与调控机制

大肠杆菌是外源蛋白质的首选表达系统,但蛋白质易被宿主细胞蛋白酶降解或聚集形成包含体。包含体与淀粉样蛋白纤维的形成过程相似,都依赖于特异性氨基酸序列的分子间相互作用。因此,淀粉样蛋白质抗聚集的方法也可用于防止细菌表达蛋白质的聚集。另外,基于序列的新型方法也能调节蛋白质聚集。     

科学家揭开细菌低温存活之谜

细菌具有强大的环境适应能力,能够在低温条件下存活.有研究表明一种名为"冷休克蛋白"的蛋白质与微生物对冷环境的适应及多种细胞功能有关,是细菌低温存活的关键,但它发挥作用的机制一直是个谜.小分子冷休克蛋白(cold shock protein.,Csps)是微生物在适应低温生长条件下,细胞诱导合成的一系列分子量为7ku左右的蛋白质.冷休克蛋白首先在大肠杆菌中被发现.     

侵袭性大肠杆菌实验性豚鼠角膜感染与免疫

用国内分离的侵袭性大肠杆菌0124：H-菌株成功地复制了豚鼠角膜炎。观察到大肠杆菌能侵入豚鼠角膜上皮细胞,细胞浆是它主要繁殖场所。其病程类似痢疾角膜炎。痊愈后具有病后免疫。重复感染发病率由80％下降到1．1％,排菌期缩短。免疫力可保持3个月以上,在此期间血清内抗体降低到不能被一般方法所检出时,痊愈眼毋能抗大剂量细菌的攻击。因此被认为是一种局部组织免疫,并具有种、属的特异性。它并不能抵御史密斯志贺氏菌的感染因而发病,但症状稍轻,因此在建立特异性免疫过程中加强了局部非特异免疫作用。在局部组织免疫中,除白细咆因素外,发现了一种合体融合细胞,我们将其称为“菊花细胞”,并认为这是局部组织免疫中一个不可忽视的细咆学因素。     

鸭疫里默氏杆菌自然转化的发现及机制研究进展

自然转化(natural transformation)是微生物水平基因转移的一种重要机制,其在遗传多样性的产生或修复DNA损伤等方面发挥着重要作用,并且与耐药基因、毒力因子的扩散息息相关。鸭疫里默氏杆菌(Riemerellaanatipestifer,RA)是威克斯菌科中第一个被发现可以发生自然转化的细菌,本文作者利用此特点建立了多种基因编辑的方法,促进了对其遗传多样性和致病机理的研究进程。通过系统性地研究影响鸭疫里默氏杆菌自然转化的因素,鉴定出了参与该菌自然转化的营养物质;通过筛选转座子插入突变体文库,鉴定出了参与该过程的必需基因;最终,在该菌发现了一种新型的自然转化系统。本文结合其他细菌自然转化研究进展,针对以上研究结果进行综述,以期对该菌的自然转化机制有更深入的理解,也为更进一步探明该菌的耐药和毒力基因获得机制提供参考。     

枯草杆菌中性蛋白酶基因在大肠杆菌中的表达

蛋白酶是枯草杆菌(Bacillus subtilis)产生的具有重要工业价值的水解酶。对蛋白酶基因的分离与高效率表达一直是基因工程研究领域的重要内容之一^[1-4]。蛋白酶基因的筛选可采用不同的方法,如“免疫法”、“DNA 杂交法”、“遗传互补法”等。大肠杆菌(Escherichia coli)是基因工程中最常用的宿主菌, 若能以E．Coli作为筛选蛋白酶基因的宿主苗,那么使用E．Coli的常规载体,便可直接获得完整的蛋白 酶基因。枯草杆菌的蛋白酶基因能否在大肠杆菌中表达．则是实现这一目标的关键。Koide等人^[5]报道过枯草杆菌的胞内丝氨酸蛋白酶基因在大肠杆菌中的表达。转化细胞在含有脱脂牛奶的平板上可产生十分微弱的水解圈。Ikeraara等人^[6]将Subtilisin E(枯草杆菌蛋白酶E)插人大肠杆菌的表达载体,具有活性的Subtilisin E便可分泌到大肠杆菌的细胞周质中。吴汝平撰文指出^[7]。克隆的枯草杆菌蛋白酶基因不能在大肠杆菌中表达。是因为大肠杆菌不能转录枯草杆菌的促使生长调节基因。Wang等人^[8]则认为,在大肠杆菌中观察不到野生型的中性蛋白酶基因E(nprE)的表达。是因为nprE的表达产物对大肠杆菌有致死作用．除去该基因上的核糖体结合位点,nprE便能在大肠杆菌中低水平表达,并能将表达产 物分泌至胞外。由上可知．枯草杆菌的蛋白酶基因能否在大肠杆菌中表达以及表达的位置仍然是一个众说纷纭的问题,这一问题也正是能否用大肠杆菌作为宿主菌筛选蛋白酶基因的关键。     

日本查明绿脓菌具有抗药性的原因

日本东海大学和大阪大学的联合研究小组最近发现绿脓菌将药物排出细胞外的机理,查明了它具有抗药性的原因,这将有助于开发消灭抗药性细菌的药物。据《日经产业新闻》近日报道,人体虚弱时容易感染绿脓菌,而且绿脓菌常具有抗药性。绿脓菌有两重膜,即内膜和外膜。细菌为了排出对自身有害的成分,膜内存在由3种蛋白质构成的“泵”。研究人员此次通过分析,查明了“泵”埋在外膜的部分和在内外膜之间起桥梁作用部分的结构。另外,埋在膜部分的结构已由大阪大学另一个科研小组在研究与绿脓菌相似的大肠杆菌的”泵“时查明。通过这3种结构的组合,研究…     

基于细菌共现网络的土壤粘细菌分离

粘细菌是一类分布广泛的捕食性细菌,能够产生种类多样、结构新颖、作用机制独特的天然活性物质。但是粘细菌分离纯化困难且耗时,导致其资源匮乏,这已成为粘细菌开发利用的重要瓶颈之一。基于辅助菌的分离方法是当前获得粘细菌资源的重要方法,然而辅助菌多为大肠杆菌（Escherichia coli）等革兰氏阴性菌。为了获得新的辅助菌和粘细菌资源,本研究基于土壤细菌16S rRNA基因高通量测序数据构建细菌共现网络（bacterial co-occurrence network）,发现粘细菌-细菌子网络中有27%的连接节点为放线菌。因此,本研究选择革兰氏阳性菌球形节杆菌（Arthrobacter globiformis） GDMCC 1.1730作为辅助菌,并在捕食培养基上验证其捕食活性。结果表明该辅助菌能够被所有参与测试的粘细菌（12个物种）所捕食。以GDMCC 1.1730作为辅助菌进行粘细菌的分离,共诱导出11种粘细菌子实体,且包括一种仅由GDMCC 1.1730诱导而大肠杆菌未能诱导出的子实体。本研究基于细菌共现网络和捕食活性验证,提供了一株革兰氏阳性菌作为新的粘细菌辅助菌,该辅助菌能够诱导出土壤中的多种粘细菌子实体,为根据细菌共现网络获取未/难培养微生物资源提供了新的证据。     

高效苯酚降解菌细胞固定化方法与条件的研究

含酚废水是一种难降解有机废水,对环境污染非常严重。目前常利用细菌处理含酚废水。但利用细菌处理含酚废水存在一些缺点,为此将1株高效苯酚降解菌进行细胞固定化。采用正交实验设计方法确定了该菌株固定化的最佳条件,并且考察了该固定化细胞降解苯酚的最佳条件。实验表明:该菌株的固定化细胞降解苯酚能力和耐受苯酚能力均大于游离细胞,经36 h可将1 800 mg/L苯酚降解完全。其降解苯酚的最适温度为30℃,最佳pH值为5~9。     

丝氨酸蛋白酶抑制剂Ea的表达纯化与活性分析

Ea是一种植物来源的丝氨酸蛋白酶抑制剂,分子量为18kD。利用其与丝氨酸蛋白酶家族成员的结合特性,可用于丝氨酸蛋白酶的结构与功能研究,也可作为亲和层析的配体而用于丝氨酸蛋白酶的纯化。将Ea基因插入大肠杆菌表达载体pET11a,在BL21(DE3)菌中以包涵体形式表达出重组蛋白质,表达量可占菌体蛋白质总量的30%。将包涵体变性、复性,得到具有天然抑制活性的rEa。经两步纯化所得rEa的纯度达到967%以上。活性分析表明,rEa对胰蛋白酶和人组织型纤溶酶原激活剂均有抑制作用。制备成rEaSepharose亲和柱可有效结合胰蛋白酶。     

大肠杆菌蛋白酶系统的研究进展

基因工程菌大肠杆菌细胞中含有多种蛋白酶,具有重要的生理功能,同时也是影响外源蛋白表达水平的重要因素,大肠杆菌蛋白酶系统的研究是工程菌改良的基础。为减少蛋白酶对外源蛋白的降解,从不同的角度做了大量工作,其中利用反义RNA技术控制蛋白酶活性是一条值得探索的思路。     

人工合成DNA创造“全新微生物”

<正>英国《自然》杂志1月7日公布的一项合成生物学研究显示,科学家首次将人工合成碱基对插入大肠杆菌的DNA中,且并未影响其生长和复制过程。这一成果向利用合成技术"订制"特定生物组织迈进一步。美国研究人员构建出一种自然界不存在的生物体,它稳定包含一种代号为"X-Y"的人工碱基对。在最新研究中,研究人员合成了一段包含天然碱基对和人工碱基对的DNA,将其插入大肠杆菌细胞中。研究的突破之一是发现了一种特殊的转运分子,这种由一种微藻生成的三磷酸转运蛋白,能够运输人造碱基对进入细胞。结果显示,DNA能以适当的速度和准确度进行复制,被改造的大肠杆菌细胞仍继续生长,人工碱基对也没有被去除。研究负责人、斯克里普     

大肠杆菌最佳感受态细胞制备的探讨

本文对４种大肠杆菌菌株在不同生长时期的转化效率分别进行了测定．结果表明,在细菌的生长繁殖过程中,其转化效率是有很大变化的．对于不同的菌株,它们获得高转化率时的活菌数不同．同时,得到了这４种大肠杆菌菌株制备最佳感受态细胞的条件．     

细菌荚膜多糖的抵御对抗微生物多肽的作用[英]／Campos MA…／／Infect Imman．

天然免疫系统在机体抵抗微生物的过程中起到重要作用,抗微生物多肽和蛋白(antimicrobial peptides and proteins,AP)是这一系统中的重要防御物质。AP具有多种活性,可抵御革兰阴性和阳性细菌、真菌和一些包膜病毒的致病作用。革兰阴性菌能发生一系列变化来抵抗AP的活性。如大肠埃希菌等可拥有1种外膜蛋白OmpT,能分解蛋白质以清除AP;又如淋病奈瑟菌和小肠结肠炎耶尔森菌可依赖能量将AP泵出细胞外。     

用遗传算法进行重组大肠杆菌发酵动力学的分析

重组大肠杆菌在诱导表达人表皮生长因子的过程促使细菌的生长受到抑制,一部分重组菌丧失了分裂能力,但仍保持着一定的代谢活力,分离成为存活但不能培养的细菌,根据大肠杆菌在表达外源蛋白过程中细胞生理状态的不同将细菌分为三类,提出一个描述诱导表达过程中重组大肠杆菌分离、生长的动力学模型．应用遗传算法对不同底物浓度的细胞生长、分离和产物合成的动力学参数进行了有效地估计,避免了传统算法可能陷于局部最优的问题,模型计算结果与实验结果吻合良好．分离模型在初始糖浓为5-20g/L的范围内可以较好地描述发酵过程中细胞生长、分离和目标产物表达的过程并具有一定的预测能力．     

小菌虫肠道可培养细菌的分离鉴定及产消化酶活性分析

目的 分离小菌虫肠道可培养细菌,并研究其产消化酶活性,探讨肠道细菌对小菌虫消化食物的影响。方法 采用传统细菌分离培养方法分离小菌虫肠道细菌,利用16S rDNA序列进行细菌分子鉴定;利用筛选培养基鉴别各细菌的产蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶活性。结果 在小菌虫肠道中分离到4种可培养细菌,分别是枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis）、肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）、Pseudocitrobacter faecalis和芽胞杆菌（Bacillus sp.）。其中,2种芽胞杆菌属细菌有产消化酶活性。枯草芽胞杆菌有产纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶活性;芽胞杆菌仅有产蛋白酶活性,但产酶能力低于枯草芽胞杆菌。结论 小菌虫肠道细菌中可培养细菌结构简单,但其中的芽胞杆菌属细菌有产纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶能力,说明小菌虫肠道中的2种芽胞杆菌属细菌可能有协助小菌虫进行食物消化的功能。     

菌体表面表达与活菌疫苗

展示表达是将目的蛋白基因与细胞表面结构蛋白融合,使目的蛋白表达并锚定于细胞表面的一项技术,微生物特别是细菌常用作展示表达的宿主。在大肠杆菌中,多种外膜蛋白、鞭毛蛋白、菌毛蛋白、脂蛋白等均已被用于表达和锚定外源蛋白,革兰氏阴性菌中,较明确的是蛋白Ａ可用以细胞表面的整合,Ｍ６蛋白也被尝试用于乳酸菌的展示表达,酵母表达体系中,将目的蛋白与凝集素融合可表达细胞表面,菌体表面表达的蛋白容易被免疫系统识别,能引起强烈的免疫反应。其中沙门菌、大肠杆菌、链球菌等展示表达的致病细菌或病毒的抗原和毒素用于免疫动物均能产生高滴度的中和抗体,用作疫苗大有前途。本文对表达体系和在疫苗方面的应用进行了概述