利用短短小芽孢杆菌启动子和信号肽编码序列构建穿梭分泌表达载体

以短短小芽孢杆菌B15的总DNA为模板,利用PCR技术克隆到其细胞壁蛋白基因串联启动子和信号肽编码序列,测序分析后提交GenBank,登录号为AY956423。重新设计引物扩增该片段并在PCR产物两侧引入BamHⅠ和PstⅠ酶切位点,将PCR产物双酶切后克隆至穿梭载体pP43NMK的相应位点构建分泌表达载体pP15MK,插入片段置于该载体中mpd基因的上游,并使信号肽编码序列与去除了自身信号肽编码序列的mpd基因阅读框恰好融合。将pP15MK导入枯草杆菌构建表达菌株1A751(pP15MK),在短短小芽孢杆菌启动子和信号肽元件的带动下,mpd基因能够在表达菌株的对数生长期和稳定期持续性高效分泌表达,表达产物结合在细胞膜上;发酵液在48h酶活达到最高值7.79U/mL,是出发菌株邻单胞菌M6表达量的8.1倍。     

α-淀粉酶在短短芽孢杆菌中的分泌表达

应用PCR技术从枯草杆菌168中分离出α－淀粉酶基因。将其引入分泌表达载体pBKE50后,用Tris-PEG法转入短短芽孢杆菌50中,发现α－淀粉酶以活性形式被分泌表达。酶测活分析表明α－淀粉酶活性约为出发菌枯草杆菌168的1.7倍。     

短短小芽孢杆菌启动子筛选载体的构建

为了筛选短短小芽孢杆菌强启动子元件,应用PCR技术从枯草杆菌168中分离出α-淀粉酶基因,用其作为报告基因与质粒pUB110和pKF3一起构建了启动子筛选载体pKB/A.将短短小芽孢杆菌细胞壁蛋白基因启动子引入该载体构建成重组质粒pKB/PA,电穿孔法转化短短小芽孢杆菌50后发现α-淀粉酶以活性形式分泌表达.结果表明短短小芽孢杆菌启动子筛选载体构建成功.     

大肠杆菌-双歧杆菌穿梭表达载体的构建及内皮抑素基因的表达

目的:构建大肠杆菌-长双歧杆菌穿梭表达载体,并通过此载体使人内皮抑素基因在大肠杆菌和长双歧杆菌中得到表达。方法:以质粒pDG7、pBCSK( )、pET-9C为基础,构建大肠杆菌-长双歧杆菌穿梭表达载体pET-1128,并将人内皮抑素基因插入到新构建的表达载体中,分别转化大肠杆菌BL21(DE3)和长双歧杆菌NQ-1501。诱导表达,表达产物经SDS-PAGE和WesternBlot鉴定。结果:成功构建了大肠杆菌-双歧杆菌穿梭载体,人内皮抑素基因在大肠杆菌和长双歧杆菌中均可表达。结论:构建的穿梭载体为今后用双歧杆菌作为生理菌载体进行肿瘤的基因治疗奠定了基础。     

谷氨酸棒杆菌/大肠杆菌穿梭型启动子探测载体构建

从质粒pXZ10145和pUC19出发,构建了一个谷氨酸棒杆菌/大肠杆菌穿梭载体pAK6。pAK6的大小为5684bp,带有卡那霉素和氨苄青霉素抗性选择标记,以及多克隆位点。在pAK6基础上,构建了以氯霉素乙酰转移酶为报告基因的启动子探测载体pAKC6,pAKC6的大小为6474bp。采用鸟枪法,将经Sau3AI消化的谷氨酸棒杆菌基因组片段连入pAKC6;根据谷氨酸棒杆菌对氯霉素的抗性,从中分离出两个具有启动子功能的插入片段。通过测定报告基因氯霉素乙酰转移酶的活性,对两个启动子片段在谷氨酸棒杆菌中的强度进行了初步的判断;测序后,用启动子预测软件对其结构进行了预测,证实了启动子序列的存在。     

应用PCR重组技术构建大肠杆菌分泌型表达载体

应用ＰＣＲ重组技术,对大肠杆菌分泌型表达载体ｐＩＮ－ⅢｏｍｐＡ进行改建,除去原载体的ＨｉｎｄⅢ位点,将信号肽序列末端两个密码子ＣＡＧ ＧＣＣ改为ＣＡＡ ＧＣＴ,从而引入一个新的ＨｉｎｄⅢ位点,并在其下游接上一段多克隆位点序列,改建后的载体可用于直接插入外源ＤＮＡ编码序更,表达产物在分泌过程中被切除信号肽而成为天然有活性的蛋白质,操作十分简便。     

芽孢杆菌基因工程新载体的构建

利用从Bacillus pumilus 289中分离出的隐秘质粒pNK289(7.2kb)的复制起始调控区及启动区DNA片段和质粒pPL 601上的氯霉素乙酰基转移酶结构基因(cat-86),构建了能在B.subtilis和B. pumilus中稳定传代的质粒pNQ216(4.1kb)和pNQ402(2.8kb)。在非诱导条件下,其在含Cm的LB平皿上的外显率都比pPL600高约30％,可以用作芽孢杆菌基因克隆的质粒载体。     

苏云金芽孢杆菌和大肠杆菌穿梭质粒的构建和特性研究

将苏云金芽孢杆菌中的pHTA1030质粒与大肠杆菌中的pJH101质粒重组后,构建出pBHGA重组质粒。此质粒通过逐步酶切,缺失后重组得到了14个分子量大小不同的衍生重组质粒。经过对pBHG1重组穿梭质粒在E.coli HB101和B.subttlis 168受体中表达的分析,证明了它带有B.thuringiensis(简写作B.t.)质粒的启动区、启始复制区和对热分离稳定区基因片段,并能高频转化B.t.受体细胞和高表达外源cat基因,同时具有对热分离稳定的特性。为B.t.基因工程体系提供了高效转化表达载体。     

利用短短芽孢杆菌进行酮还原酶CgKR2的高效表达与纯化

酮还原酶CgKR2能够一步还原前手性羰基化合物生成高附加值的手性醇,有望解决手性醇传统制备方法的步骤烦琐和高成本问题,具有很高的经济效益。研究表明,CgKR2催化底物2-氧代-4-苯基丁酸乙酯(OPBE)生成普利类降压药的重要中间体(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯[(R)-HPBE]具有良好效果。但CgKR2的生产成本高昂、过程烦琐。利用短短芽孢杆菌胞外分泌表达酮还原酶CgKR2,获得该酶的高效表达,并经简便的一步镍亲和层析纯化,即获得高纯度酮还原酶CgKR2,产率高达每升发酵7. 8mg纯酶。以酶标板法测定其比活力、温度稳定性以及动力学参数等基本酶学性质,结果显示,CgKR2的比活力为(78. 32±7. 62) U/mg、Km为(0. 2±0. 02) mmol/L、Vmax为(117. 64±3. 6)μmol/(min·mg)、Kcat为73s-1,与以往报道的数据一致,并且获得的CgKR2纯酶在30℃下孵育72h依然保持80%的活性,酶活的稳定性远好于以往的制备方法。开发出的一套简便高效的酮还原酶CgKR2表达纯化工艺,降低了生产成本、简化了生产工艺,可推进手性醇生物催化制备的普及,对其他生物催化工程酶的制备方法研究也有借鉴作用。     

大肠杆菌-链霉菌穿梭载体的构建及应用

pIJ6021和pIJ4123是链霉菌的高拷贝表达载体,它们携带有受硫链丝菌素诱导的强启动子P_tipA。分别在它们的合适位点插入大肠杆菌质粒的复制子和在大肠杆菌中选择用的抗性标记基因(bla),得到了两个能在大肠杆菌和链霉菌中穿梭复制、并保持结构稳定的链霉菌表达载体：pHZ1271和pHZ1272。将透明颤菌(Vitreoscillia sp.)血红蛋白基因(vhb)克隆到pHZ1272中,用它转化变铅青链霉菌(Streptomyces lividans),经Western blotting分析和CO结合实验表明,在变铅青链霉菌中表达出了有生物活性的透明颤菌血红蛋白,从而证明所构建的pHZ1272载体具有在链霉菌中表达外源基因的功能。     

短芽胞杆菌对香蕉采后炭疽病的防治

【背景】香蕉炭疽病是香蕉贮运过程中常见的病害,危害严重。【目的】评价短芽胞杆菌菌株FJAT-17214和FJAT-10657的抗菌活性,并进行菌株鉴定。【方法】采用抑菌圈法和菌丝生长速率法对菌株FJAT-17214和FJAT-10657的拮抗活性进行测定,采用香蕉果实回接法测定这2株菌对香蕉采后炭疽病病原菌的抗菌活性;根据菌株FJAT-17214和FJAT-10657的形态观察、特异性鉴定和16SrRNA基因序列进行种属鉴定。【结果】菌株FJAT-17214和FJAT-10657发酵上清液对香蕉炭疽病病原菌菌丝生长具有抑制作用,抑菌圈直径分别达到15.30 mm和15.35 mm。随着菌株培养时间的延长,菌株FJAT-17214和FJAT-10657发酵上清液抑菌效果也逐渐增强,培养72 h时,抑菌圈直径分别增大至17.37 mm和20.96 mm。不同添加量发酵上清液对香蕉炭疽病病原菌生长均具有一定的抑制作用。当培养基中添加50 m L菌株FJAT-17214和FJAT-10657的发酵上清液时,其抑菌率可分别达到83.90%和85.84%。接种炭疽病病原菌4 d后,防治效果分别为67.88%和54.55%,处理后香蕉果皮β-1,3-葡聚糖酶活性均明显高于对照。对菌株FJAT-17214和FJAT-10657进行形态学观察、特异性鉴定和16SrRNA基因种属鉴定的结果表明,这2株菌分别被鉴定为短短芽胞杆菌(Brevibacillus brevis)和人参土壤短芽胞杆菌(Brevibacillus panacihumi)。【结论】菌株FJAT-17214和FJAT-10657对香蕉采后炭疽病具有较好的防治效果,可作为采后病害防治微生物的材料。     

短短芽孢杆菌GZDF3中PilZ结构域基因的挖掘和糖基转移酶的原核表达

【背景】PilZ结构域是最早发现的环二鸟苷酸(Cyclic diguanylate,c-di-GMP)受体信号分子,与c-di-GMP结合后可以调控目标基因或者蛋白的活性,在细菌的生长过程中发挥着至关重要的作用,而短短芽孢杆菌中PilZ结构域的研究相对缺乏。【目的】挖掘短短芽孢杆菌GZDF3菌株中的PilZ结构域蛋白基因,并进行重组表达,为研究其功能奠定基础。【方法】从Pfam数据库中下载PilZ结构域模型,HMMScan软件扫描GZDF3全基因组序列,在保守结构域数据库(Conserved domain database,CDD)中分析蛋白保守结构域,Protein BLAST比对分析;采用ExPASy在线软件预测蛋白的基本理化性质;构建重组表达载体进行蛋白重组表达。【结果】GZDF3基因中存在5个含有PilZ结构域的蛋白编码基因,其中命名为Gene4836的基因经Protein BLAST比对分析显示其编码糖基转移酶,Gene1423为YcgR超家族蛋白编码基因,Gene1723编码透明质酸合成酶,属于糖基转移酶超家族2,其余Gene2571、Gene2956编码假定蛋白;Gene4836的编码产物分子量为24.08 kD,等电点为6.39,为酸性亲水性蛋白;C端有一个PilZ结构域;0.5 mmol/L乳糖诱导、30°C培养20 h,表达出一大小约为25kD的重组蛋白,与生物信息学预测结果相符。【结论】首次对短短芽孢杆菌含有PilZ结构域蛋白编码基因进行原核表达,并成功纯化出重组蛋白,为后续研究其功能奠定了基础。     

短短芽胞杆菌功能基因的研究及其应用

短短芽胞杆菌分布广泛,并且在不同生长阶段,菌落形态也有所不同。目前已经完成2株短短芽胞杆菌的全基因组测序,但只对短短芽胞杆菌部分基因的功能进行了研究,如编码二硫化物氧化还原酶的基因bdb、α-乙酰乳酸脱羧酶的基因aldB、耐碱性木聚糖酶xylB基因和细胞壁的合成基因等,特别是具有抗菌活性的短杆菌酪肽的合成过程及所需酶的基因均有研究。短短芽胞杆菌在生物防治、作为分泌表达外源蛋白的宿主及环境治理等领域有广泛应用前景。     

B.thuringiensis穿梭载体的构建及cry1C基因的表达

以ＵＣ１９为母体,克隆了Ｂｔ ｋｅｎ－Ａｇ（Ｂ。．ｔｈｒｕｉｎｇｉｅｎｓｉｓ ｓｕｂｓｐ．ｋｅｎｙａｅ Ａｇ）的复制起始区（～１．６ｋｂ）、ｐＵＣ４Ｋ的ａｐｈ１基因,构建成穿梭载体ｐＨＶ－１,ｐＨＶ－１在Ｅ．ｃｏｌｉ中经１００个世代,质粒保持率在８０％以Ｂｔｉ ４Ｑ８（Ｂ．ｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ ｓｕｂｓｐ．ｉｓｒａｅｌｅｎｓｉｓ ４Ｑ８）中经４０个世代,质粒保持率在８０％以上,将Ｂ．ｌｉｃｈ     

Brevibacillus brevis HOB1所产脂肽的分离纯化和鉴定

用常压反相色谱对从短短芽孢杆菌HOB1发酵液中提取到的脂肽类生物表面活性剂进行了分离纯化, 并用HPLC制备了其中的一个化合物。经电喷雾质谱分析得到该化合物的相对分子量为1035.7 D, GC/MS的分析结果显示其脂肪酸部分为C15 β-羟基脂肪酸, 由PITC柱前衍生法测得该化合物的氨基酸组成比例为: Asp:Glu:Val:Leu = 1:1:1:4。结果显示该脂肽的结构与表面活性素(C15 surfactin)类似。实验表明, 除芽孢杆菌属外, surfactin系列脂肽还能为短芽孢杆菌属所产生。     

一种含双歧杆菌种属特异性复制子的新型大肠杆菌-双歧杆菌穿梭质粒的构建

目前,双歧杆菌的转化是一个技术难题,与大肠杆菌等宿主菌的高转化效率不同,采用普通的原核质粒无法转化双歧杆菌.为此,本文提出双歧杆菌转化对质粒复制子具有"种属特异性"要求,并通过构建含有双歧杆菌特异复制子的新型穿梭质粒,以求解决这一难题.首先从GenBank获取长双歧杆菌隐性质粒pMB1的序列信息,采用Overlap-PCR方法获得其全长DNA,作为拟构建质粒的复制子;继而采用重组技术,将其与pMK4质粒片段(含大肠杆菌复制子pUC和抗氯霉素基因Cat)重组,构建大肠杆菌-双歧杆菌穿梭质粒;用电穿孔法将重组质粒转化双歧杆菌,通过观察不同电转参数下的转化效率,选择双歧杆菌转化的最佳条件.结果,成功获得全长1899bp的pMB1复制子并构建成功含有pMB1和pUC双复制子的原核重组质粒,经酶切和测序鉴定正确,命名为pCMB1.以重组质粒成功转化了长双歧杆菌NCC2705和NQ1501,而其它3种野生型双歧杆菌(包括1株长双歧杆菌)未能转化成功.结论:质粒中含有双歧杆菌种属特异的复制子是实现双歧杆菌转化的必要条件;即使是含有特异复制子的质粒也只能转化有限数量种型甚至有限数量种株的双歧杆菌;选择最佳电转化条件能显著提高转化效率.