拟康氏木霉和微紫青霉纤维二糖水解酶基因Ⅰ(Cbh1)启动子的初步分析

应用 PCR技术 ,分别扩增拟康氏木霉 (T.pseudokoningii S38)和微紫青霉 (P.janthinellumAs3.51 0 ) Cbh1启动子的 2 84bp和 2 1 5bp两个片段 ,并通过凝胶阻滞试验 ,初步分析了在槐糖和葡萄糖两种培养条件下 Cbh1启动子上参与 Cbh1基因表达的调控信息 .凝胶阻滞试验结果表明 ,S38Cbh1启动子片段与葡萄糖和槐糖培养 /诱导条件下的无细胞提取物 ,均形成了蛋白质 - DNA复合物 ,而 As3.51 0 ,只有葡萄糖培养条件下的无细胞提取物与其启动子片段 ,形成了蛋白质 -DNA复合物 .表明在 S38Cbh1启动子的 - 30 2 /- 1 8bp处 ,可能存在与槐糖和葡萄糖介导的调控蛋白相互作用的特定核酸基元 ,而在 As3.51 0 Cbh1启动子上的 - 2 80 /- 65bp处有与葡萄糖介导的阻遏蛋白相互作用的特定核酸基元 .竞争性阻滞试验结果表明 ,S38和 As3.51 0 Cbh1启动子片段与胞内调控蛋白的相互作用是特异性的 .     

拟康氏木霉和微紫青霉纤维二糖水解酶基因Ⅰ(Cbh1)启动子的初步分析

应用 PCR技术 ,分别扩增拟康氏木霉 (T.pseudokoningii S38)和微紫青霉 (P.janthinellumAs3.51 0 ) Cbh1启动子的 2 84bp和 2 1 5bp两个片段 ,并通过凝胶阻滞试验 ,初步分析了在槐糖和葡萄糖两种培养条件下 Cbh1启动子上参与 Cbh1基因表达的调控信息 .凝胶阻滞试验结果表明 ,S38Cbh1启动子片段与葡萄糖和槐糖培养 /诱导条件下的无细胞提取物 ,均形成了蛋白质 - DNA复合物 ,而 As3.51 0 ,只有葡萄糖培养条件下的无细胞提取物与其启动子片段 ,形成了蛋白质 -DNA复合物 .表明在 S38Cbh1启动子的 - 30 2 /- 1 8bp处 ,可能存在与槐糖和葡萄糖介导的调控蛋白相互作用的特定核酸基元 ,而在 As3.51 0 Cbh1启动子上的 - 2 80 /- 65bp处有与葡萄糖介导的阻遏蛋白相互作用的特定核酸基元 .竞争性阻滞试验结果表明 ,S38和 As3.51 0 Cbh1启动子片段与胞内调控蛋白的相互作用是特异性的 .     

棘孢木霉木聚糖酶Ⅰ基因和启动子克隆与分析

目的:克隆及分析棘孢木霉木聚糖酶Ⅰ结构基因和上游调控区,以获得内源启动子.方法:根据木霉属木聚糖酶Ⅰ结构基因及上游调控区的保守性,以棘孢木霉基因组DNA为模板,进行简并PCR扩增.产物纯化并克隆至T载体,经酶切鉴定后讲行序列分析.结果:扩增获得1.2 kb的片段,酶切鉴定及序列分析表明,该片段长1 265 bp,由753 bp的木聚糖酶Ⅰ结构基因和512 bp的上游调控区组成.结构基因编码230个氨基酸,具有糖基水解酶第11家族的典型保守区域.上游调控区具备核心启动子和转录起始点,有CAAT-Box、TATA-Box等启动子特征元件,分析其还有Cre Ⅰ、XlnR、Acel、AreA等多个转录因子结合位点.结论:克隆的512 bp上游调控区是典型的丝状真菌基因启动子,可作为内源启动子用于构建棘孢木霉高效外源基因表达系统.     

红色荧光蛋白在丝状真菌里氏木霉中的表达

目的:建立红色荧光蛋白在里氏木霉中的表达方法,为深入研究里氏木霉中纤维素酶的合成机理打下基础。方法:采用PCR方法分离了里氏木霉纤维二糖水解酶Ⅰ(CBHⅠ)的启动子(Pcbh1)和终止序列(Tcbh1),将这两个片段与红色荧光蛋白(DsRed)的基因连接,得到Pcbh1-DsRed-Tcbh1表达盒。用此表达盒和质粒pAN7-1对里氏木霉QM9414的原生质体进行共转化,并用含100μg/ml潮霉素B的选择性平板进行筛选。结果:经筛选得到20个抗性转化子,在乳糖的诱导下有5个转化子可以表达红色荧光蛋白。对插入片段进行了扩增和序列测定,结果表明DsRed通过同源重组整合到了转化子的基因组DNA上,并处于cbh1启动子的下游。结论:通过cbh1启动子可以实现红色荧光蛋白在里氏木霉细胞内的稳定表达。     

丝状真菌瑞氏木霉生产重组蛋白的分子生物学研究进展

瑞氏木霉是自然界中普遍存在并有重要经济意义的一种丝状真菌,作为工业生产菌株生产多种水解酶类已有多年历史。本文报道了用基因工程手段对瑞氏木霉进行遗传改造,构造具新性状的重组菌株,用以过量产生同源和异源蛋白类物质的分子生物学研究进展。包括利用ＣＢＨＩ基因的强启动子在瑞氏木霉中过量表达瑞氏木霉内切葡聚糖酶、小牛凝乳蛋白酶、人抗体片段、哈茨木霉几丁质酶、Ｈｏｒｍｏｃｏｎｉｓｒｅｓｉｎａｅ葡萄糖淀粉酶等同源和异源蛋白以及利用在葡萄糖上强表达的启动子生产纤维素酶等遗传工程进展情况。     

基于双向电泳技术的里氏木霉高效组成型启动子筛选

获得强启动子是建立高效表达系统的基础。通过蛋白质双向电泳技术从蛋白质水平全面筛选里氏木霉的组成型启动子,获得了3个表达效率较高的启动子,分别是葡萄糖/核糖醇脱氢酶基因的启动子（grdh）、微体蛋白基因的启动子（hex1）和FAD相关蛋白基因的启动子（flo）。通过木聚糖酶Ⅱ（XYN2）的高效同源表达对这些启动子的功能进行了验证,为在里氏木霉中进行同源或异源蛋白的组成型表达提供了有效的工具。     

康氏木霉中调控纤维素酶形成的两个调控因子的克隆及功能性分析

锌指蛋白ACEI和Xyrl是里氏木霉中调控纤维素酶和木聚糖酶形成的两个调控因子,它们能竞争性结合木聚糖酶基因xynl的启动子.为进一步研究ACEI和Xyr1调控纤维素酶基因表达的机制,本研究利用PCR技术扩增康氏木霉ACEI和Xyr1 DNA结合区的基因序列,并使其在大肠杆菌中得到表达.凝胶迁移率移动试验表明ACEI和Xyrl的DNA结合区均可与纤维素酶基因cbh1启动子的287 bp序列特异性结合.提示ACEI与Xyr1不仅能竞争性结合xynl启动子,也能竞争性结合cbhl启动子.     

木霉几丁质酶基因克隆及植物转化载体构建

利用PCR技术从绿色木霉LTR-2(Trichoderma virede)基因组DNA中扩增到一段序列,测序结果表明,该编码基因片段大小为 1 508 bp,其中包括一个 1 459 bp的开放阅读框,起始密码子位于 45 bp,终止密码子位于 1 501 bp,共编码氨基酸 424 个.在Genbank中进行序列比对,发现该序列同已发表的Trichoderma viride 42 ku几丁质酶氨基酸序列具有99%的同源性.将该片段同pCAMBIA1300中的35S启动子和35S-polyA终止子连接后,插入载体pCAMBIA1302多克隆位点中,构建成植物转化载体,最后将构建好的载体pCHI1302-42通过转化导入根癌农杆菌LBA4404中,为进一步构建转基因植物奠定了基础.     

康氏木霉纤维素酶转录因子ACEII与外切纤维二糖水解酶基因 I（cbh1）启动子的结合分析

ACEI、ACEII和Xyr1是康氏木霉中调控纤维素酶基因表达的转录因子。体外实验已证实ACEI和Xyr1可与cbh1启动子上的287bp序列（-304bp~-18bp）结合从而调控cbh1基因转录,但ACEII是否可与此序列结合仍未清楚。为进一步研究ACEII调控纤维素酶基因表达的机制,利用PCR技术扩增康氏木霉ACEII DNA结合区的基因序列,并使其在大肠杆菌中表达。凝胶迁移率移动试验表明ACEII DNA结合区不能与cbh1启动子的287bp序列结合。提示了康氏木霉cbh1基因在诱导表达时起调控作用的主要是Xyr1,而不是ACEII。这对阐明真菌纤维素酶基因表达调控的分子机制具有重要的意义。     

丝状真菌瑞氏木霉外源基因表达系统的构建

采用PCR技术体外扩增获得了瑞氏木霉外切葡聚糖纤维二糖水解酶Ⅰ (CBHⅠ )启动子和终止子序列 .并以大肠杆菌质粒pUC1 9为骨架 ,在该启动子和终止子序列间加入多克隆位点 ,构建了瑞氏木霉强表达整合型载体pTRIL .以质粒pAN7 1为模板 ,体外扩增了带有潮霉素磷酸转移酶(hph)基因的DNA片段 ,将hph插入pTRIL的cbh1启动子和终止子序列之间 ,构建了Pcbh1 hph Tcbh1表达盒 .用此表达盒转化瑞氏木霉C30原生质体 ,在潮霉素平板上得到 1 5株抗性转化子 .对其中的H1转化子进行了PCR和Southern印迹分析 ,证实hph基因确实整合到转化子染色体DNA上 ,并在Pcbh1 启动子控制下进行高效表达 .转化子H1对潮霉素抗性达 1 5 0mg L ,比出发菌株提高 2倍 .瑞氏木霉强表达整合型载体pTRIL的构建成功为开展瑞氏木霉分子生物学研究以及进一步的工程菌株构建工作奠定了基础     

里氏木霉中纤维素酶的合成诱导及调控*

随着绿色化学的兴起,天然纤维素原料转化和利用的研究受到了高度重视和广泛应用。利用纤维素酶降解纤维素为燃料乙醇、生物柴油的生产铺设了道路。但纤维素酶的生产成本较高,限制了纤维素酶产业化应用。里氏木霉生产的纤维素酶组分丰富,是纤维素酶高产菌株,深入研究里氏木霉的纤维素酶诱导及表达调控机制,有助于提高其纤维素酶产率。近年来人们对里氏木霉的纤维素酶诱导过程和调控机制有了一定研究进展,综述了里氏木霉纤维素酶诱导和基因表达调控,首先介绍了纤维素、纤维二糖、槐糖、乳糖等几种诱导物及诱导物的转运蛋白,进一步综述了几种转录因子的调控作用,同时介绍了染色体调控、信号通路和光条件对纤维素酶诱导的影响。最后展望了未来里氏木霉纤维素酶诱导表达的研究方向,包括探明诱导物的本质及其具体过程、揭示转录因子之间的联系及转录调控网络、寻找信号转导关键功能蛋白及研究环境因素对纤维素酶的诱导作用等。     

瑞氏木霉表达黑曲霉葡萄糖氧化酶

利用高表达分泌纤维素酶的真菌瑞氏木霉表达重组的黑曲霉葡萄糖氧化酶。在大肠杆菌DH5α中构建瑞氏木霉纤维素酶CBHI启动子和CBHI信号肽基因黑曲霉葡萄糖氧化酶基因瑞氏木霉纤维素酶CBHI终止子构巢曲霉的甘油醛3磷酸脱氢酶启动子大肠杆菌抗潮霉素B磷酸转移酶基因构巢曲霉色氨酸C终止子pUC19(命名为pCBHGOD)质粒,线性化后用瑞氏木霉纤维素酶CBHI启动子和CBHI信号肽基因黑曲霉葡萄糖氧化酶基因瑞氏木霉纤维素酶CBHI终止子构巢曲霉的甘油醛3磷酸脱氢酶启动子大肠杆菌抗潮霉素B磷酸转移酶基因构巢曲霉色氨酸C终止子(命名为CBHGOD)核酸片段转化瑞氏木霉QM9414原生质体。用PCR扩增方法筛选出同源重组葡萄糖氧化酶基因的瑞士木霉突变株。用麦杆诱导瑞氏木霉突变株,生产黑曲霉葡萄糖氧化酶,Westernblot分析重组的葡萄糖氧化酶分子量与Sigma公司的天然黑曲霉葡萄糖氧化酶一致,生产的重组酶活性25umL,相当于Sigma公司葡萄糖氧化酶标准品的产量为0.5gL。瑞氏木霉可用于生产黑曲霉葡萄糖氧化酶。     

SARS-CoV-2中和纳米抗体在里氏木霉中的重组表达北大核心CSCD

基于骆驼科动物单链抗体VHH结构域的纳米抗体具有分子量小、结构简单、溶解性好、稳定性强等多种优势,可通过吸入给药,在呼吸道病毒的防控中具有重要应用价值。里氏木霉是食品级的蛋白质生产宿主,其纤维素酶分泌量可达到80 g/L以上,有望用于药物蛋白的低成本生产。文中在密码子优化的基础上,使用组成型强启动子Pcdna1,实现了SARS-CoV-2中和纳米抗体Nb20在里氏木霉中的重组表达。将Nb20与里氏木霉纤维二糖水解酶CBHⅠ的N端片段融合表达,并在二者间引入胞内KEX2蛋白酶切位点,于葡萄糖培养基中摇瓶发酵48 h可生产出浓度为47.4 mg/L的Nb20蛋白。重组表达的纳米抗体能够与SARS-CoV-2刺突蛋白的受体结合区相结合,有望用于新型冠状病毒的中和。以上结果显示,里氏木霉在纳米抗体的重组表达中具有一定的应用潜力。     

三孢布拉霉crgA启动子的克隆和活性分析

【背景】CrgA是三孢布拉霉(Blakesleatrispora,Bt)中调控类胡萝卜素合成的关键负调控因子,其表达水平会影响类胡萝卜素的合成。【目的】克隆三孢布拉霉crgA启动子并分析其活性,为进一步解析CrgA表达调控机制奠定基础。【方法】通过综合微生物基因组(integrated microbial genomes, IMG)数据库提供的基因组序列,克隆crgA翻译起始位点上游2 000 bp序列,分析其顺式调控元件和转录起始区域预测,通过RT-qPCR分析不同光照时间对三孢布拉霉crgA相对转录水平的影响;构建4个不同长度的crgA启动子截短序列驱动的GUS-mGFP5重组表达载体p1303-procrgAF、F1、F2和F3,利用农杆菌侵染整合到三孢布拉霉基因组中,在黑暗和光照条件下测定β-D-葡萄糖苷酸酶(β-D-glucuronidase,GUS)酶活性并观察荧光信号。【结果】crgA启动子不仅包含基础的TATA-box和CAAT-box元件,还包括多个与光响应相关的元件。观察荧光结果显示CaMV35S和构建的4个突变启动子均能在三孢布拉霉体内驱动下游基因表达,检测GUS...     

红色荧光蛋白在丝状真菌里氏木梅中的表达

目的：建立红色荧光蛋白在里氏木霉中的表达方法,为深入研究里氏木霉中纤维素酶的合成机理打下基础。方法：采用PCR方法分离了里氏木霉纤维二糖水解酶Ⅰ（CBHI）的启动子（Pcbh1）和终止序列（Tcbh1）,将这两个片段与红色荧光蛋白（DsRed）的基因连接,得到Pcbh1-DsRed-Tcbh1表达盒。用此表达盒和质粒pAN7—1对里氏木霉QM9414的原生质体进行共转化,并用含100μg/ml潮霉素B的选择性平板进行筛选。结果：经筛选得到20个抗性转化子,在乳糖的诱导下有5个转化子可以表达红色荧光蛋白。对插入片段进行了扩增和序列测定,结果表明DsRed通过同源重组整合到了转化子的基因组DNA上,并处于cbh1启动子的下游。结论：通过cbh1启动子可以实现红色荧光蛋白在里氏木霉细胞内的稳定表达。     

贵阳腐霉Pr1基因上游调控序列的克隆及分析

目的:克隆贵阳腐霉类枯草菌素蛋白酶(Pr1)基因上游调控序列并进行分析,进一步了解Pr1基因的表达规律。方法:采用锅柄聚合酶链反应法(Panhandle PCR)扩增Pr1基因上游调控序列,并利用真核生物启动子分析软件对扩增序列进行启动子顺式作用元件预测分析。结果:获得864bp基因序列,分析表明,该序列包含2个TATA框,一个可能的转录起始区,并具备氮调控因子结合位点(相隔很近的GATA序列),碳调控因子结合位点(5’SYGGRG 3’)。这与Pr1的表达受碳/氮抑制的结果一致。结论:Panhandle PCR方法成功克隆贵阳腐霉Pr1基因上游调控序列,GenBank登录号为:JQ975036。     

启动子cbh1的改造与里氏木霉通用质粒载体的构建

里氏木霉具有优异的表达及分泌异源蛋白的能力。本研究为了提高里氏木霉在工业生产中异源蛋白表达产量,对cbh1启动子中四处葡萄糖反馈抑制位点进行突变,并且成功构建两株定点插入型表达质粒pG与pH。在后续的报告基因红色荧光蛋白DsRed表达过程中,pG比pH表现出更优异的表达能力,并且异源蛋白基因被定点插入了cbh1基因位点而对该基因进行了敲除。pG质粒具有工业应用前景。     

人apoA-I分泌型表达调控细胞模型构建

分别从pMD18-T质粒和人基因组DNA扩增出人apoA-I CDS区序列和apoA-I启动子(702bp片段),与pEGFP-N1重组,构成受apoA-I启动子调控的pEGFP-N1质粒和融合蛋白表达质粒,分别转染人肝癌HepG2细胞,以绿色荧光为标志筛选稳定转染系列克隆。用RT-PCR、荧光显微镜、免疫荧光术等鉴定其中一个克隆融合蛋白的表达;分别以胰岛素和葡萄糖刺激物鉴定该克隆的外源apoA-I启动子调控。结果表明:人apoA-I分泌型表达调控肝细胞模型初步建成。     

外源合成dsRNA介导大豆疫霉PsCdc14基因沉默后对孢子囊发育的影响

真核生物中,蛋白磷酸酶Cdc14在细胞有丝分裂过程中发挥着重要的调控作用.已有研究表明,在导致马铃薯晚疫病的致病疫霉病原菌中,Cdc14对游动孢子囊的形成过程起关键性的调控作用.但其在导致大豆根腐病的大豆疫霉病原菌中的作用机制还不清楚.实时定量PCR分析大豆疫霉PsCdc14在不同的生活史和侵染阶段的转录水平发现,PsCdc14在游动孢子囊形成、游动孢子和休止孢3个阶段具有较高的转录水平,但是在菌丝和侵染阶段转录水平很低.由此推测,PsCdc14在疫霉无性繁殖阶段发挥着重要的调控作用,进而影响病害的传播及蔓延.双链RNA（dsRNA）介导的转录后目的基因沉默是真核生物十分保守的一种调控机制.将体外合成dsRNA和聚乙二醇（PEG）介导的大豆疫霉原生质体转化技术相结合,建立了大豆疫霉dsRNA介导的瞬时基因沉默体系,并利用此体系对大豆疫霉中PsCdc14基因进行了功能分析.结果表明,体外合成的PsCdc14dsRNA转入大豆疫霉原生质体后,能够导致内源的基因转录水平显著下降,沉默转化子的游动孢子囊产量显著降低.本研究表明,利用dsRNA介导的瞬时基因沉默能够更加方便、快捷地分析大豆疫霉的基因功能,加深人们对大豆疫霉生长发育和致病机制的理解.     

利用红色荧光蛋白分析里氏木霉合成纤维素酶的机理

以红色荧光蛋白作为报告蛋白研究了里氏木霉的纤维素酶合成机理。构建了里氏木霉的表达盒,通过该表达盒使红色荧光蛋白的基因整合到里氏木霉的基因组DNA上,并受纤维二糖水解酶基因启动子的调控,得到重组菌株T.reeseiTR2。在不同的条件下培养T.reeseiTR2,红色荧光蛋白的表达情况可以反映在不同条件下里氏木霉合成纤维素酶的情况。在诱导的情况下,红色荧光蛋白随时间变化的情况与培养液中纤维素酶活性的变化相似,培养至36h后可以观察到荧光,并且不断增强,到菌丝自溶时荧光减弱。另一方面,诱导后里氏木霉菌丝的各个部位均可以观察到荧光,而且分布均匀,表明菌丝的各个部位在纤维素酶合成过程中所起的作用相同。在非诱导的情况下,培养时间较长时也可以观察到较弱的荧光,表明在此条件下里氏木霉仍可以合成少量的纤维素酶,这一结果为解释纤维素诱导里氏木霉合成纤维素酶的机理提供了另一个试验依据。