大肠杆菌中表达关键基因产异丁醇的研究

目的:改造大肠杆菌的代谢途径,使非生产菌株大肠杆菌具备产异丁醇的能力.方法:将乳脂乳球菌NIZO B1157的2-酮酸脱羧酶基因kdcA克隆到大肠杆菌中,使大肠杆菌产异丁醇;另外,采取两种方法过量表达alsS、ilvC、ilvD基因,增加前体物质酮酸的供应,以提高异丁醇的产量:一是与kdcA串联表达;二是在另一个相容质粒中表达.结果:大肠杆菌工程菌具备产异丁醇的能力,其中相关基因在一个质粒中串联表达的产量比其在两个相容质粒中共表达的产量高30倍,达到3g/L.结论:导入的酮酸合成途径与醇类生产途径结合,能使非生产菌株大肠杆菌生产异丁醇,并且单质粒表达代谢途径相关基因的效果优于双质粒表达.     

刺山柑70 kD热休克蛋白基因克隆及原核表达

以干旱区特有的抗逆性植物刺山柑为材料,利用RT-PCR结合cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)方法,克隆了一个HSP70基因,将该基因进行原核表达,通过对大肠杆菌进行温度胁迫实验,并计算存活率来验证该基因对细胞的保护作用.结果表明:该基因全长2 202 bp,开放阅读框共1 950 bp,编码649个氨基酸,表达产物分子量为71.044 6 kD;序列分析表明,该基因属于HSP70基因家族,将该基因命名为CsHSP70,并提交到GenBank,登录号为EU574936.构建了CsHSP70基因的原核表达载体,并使重组质粒pGEX-4T-2-CsHSP70在大肠杆菌中异源表达,对大肠杆菌进行温度胁迫实验结果显示,在高温(50℃)和低温(4℃)条件下,转重组质粒的大肠杆菌在两种胁迫下存活率均高于对照,说明在温度胁迫下CsHSP70对大肠杆菌细胞具有保护作用.     

S-腺苷甲硫氨酸合成酶在大肠杆菌中的克隆与表达

目的:克隆与表达大肠杆菌S-腺苷甲硫氨酸合成酶的基因。方法:应用PCR技术从E.coliBL21(DE3)的总DNA中扩增出1.1kb的S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因,将其连接到PGEMT载体上,测序证明正确后再将目的基因插入大肠杆菌高表达载体PET28a中,含有目的基因的重组质粒在大肠杆菌中进行表达与分析。结果:SAM合成酶在E.coliBL21(DE3)中的表达量达到23.6%,酶活达到4.17μmol/h.ml。结论:大肠杆菌表达出了具有生物活性的S-腺苷甲硫氨酸合成酶。     

致病性鸡大肠杆菌pilA基因和外膜蛋白C基因的克隆、表达及其免疫原性

根据GenBank公布的致病性鸡大肠杆菌的Ⅰ型菌毛pilA基因和外膜蛋白C基因序列,分别设计了两对引物,并以分离的致病性鸡大肠杆菌基因组为模板,经PCR特异性扩增出pilA基因和ompC基因,基因产物大小为别为549 bp和1104 bp,与GenBank报道的参考菌株的两个基因序列的同源性为高达98.18%和97.28%.将扩增得到的两个基因分别定向克隆到原核表达载体pET-28a中,得到两个重组质粒pETpilA和pETompC.转化大肠杆菌BL21(DE3)中,得到重组菌株BL21(pETpilA)和BL21(pETompC),经IPTG诱导后,SDS-PAGE分析分别可见表达的20 kD和40.9 kD的特异条带;Western blotting结果表明,两种蛋白可与抗体发生特异性结合,说明其具有良好的免疫原性.将表达的菌毛蛋白和外膜蛋白的菌株分别制成基因工程疫苗,免疫小鼠后,具有很好的保护能力.表明这两株基因工程菌株有望作为鸡致病性大肠杆菌基因工程疫苗的候选生产菌株.     

Cloning and prokaryotical expression of CarE gene in Locusta migratoria manilensis

羧酸酯酶是昆虫体内重要的代谢解毒酶系,其主要功能是水解和结合内源性和外源性含有酯键的有毒物质,减缓其到达靶标部位的时间.东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis (Meyen)是我国重要的农业害虫,对其羧酸酯酶基因克隆和表达有助于深入探索杀虫剂代谢毒理机制.本研究首先对羧酸酯酶基因(CarE4)进行了克隆,并将其插入到pCold TF DNA Vector中,在大肠杆菌中进行了原核表达,最后用疏水层析和离子交换层析方法对目的蛋白进行了纯化.本文成功建立了羧酸酯酶蛋白原核表达和纯化技术体系,为进一步研究东亚飞蝗羧酸酯酶的生理功能、结构特点和作用原理提供了基础资料.     

通过一种新方法使T7基因I置换araBAD基因簇

目的:用T7 RNA聚合酶基因T17基因I置换大肠杆菌基因组中的araBAD基因簇.方法:通过分析大肠杆菌基因组中araBAD基因序列,设计两侧同源臂,构建高拷贝数的打靶质粒,并且在这个质粒上的打靶片段两侧各加上一个归巢内切酶位点;将辅助质粒和打靶质粒同时转化到宿主体内,在L-阿拉伯糖的诱导下表达归巢内切酶和Red重组酶,实现体内重组,使T7基因I置换araBAD基因簇.结果:在4株不同的大肠杆菌中用T7基因I置换了araBAD基因簇.结论:成功地将T7基因,整合到araBAD基因位置,为构建Para-PT7表达系统奠定了基础.     

小拟南芥chitinase基因原核表达载体的构建及其在大肠杆菌中的表达

以野生资源小拟南芥(Arabidopsis pumila)chitinase基因的cDNA为基础,采用基因重组技术,将该基因按正确的阋读框架定向克隆于原核表达载体pET-30a( )中,转化大肠杆菌BL21(DE3),用IPTG诱导表达,并对表达产物进行SDS-PAGE分析.结果表明:重组小拟南芥chitinase基因在大肠杆菌中获得高效表达,其分子量约为40 KD.小拟南芥chitinase基因原核表达载体的成功构建和重组小拟南芥chitinase蛋白在大肠杆菌中的高效表达,为进一步研究其生物学功能奠定了基础.     

重组马槟榔甜蛋白MabinlinⅡ在大肠杆菌中的表达

Mabinlin Ⅱ是我国所特有且唯一的植物甜蛋白,在体外至今没有得到具有甜味的基因表达产物.本文根据已知马槟榔甜蛋白的序列设计引物克隆Mabinlin Ⅱ基因,对基因进行剪切重组.将重组基因克隆至大肠杆菌表达载体pET-30a(+)中,构建了3个重组表达载体,转化大肠杆菌BL21(DE3),得到三株表达重组马槟榔甜蛋白的大肠杆菌工程菌.经IPTG诱导,3个重组MabinlinⅡ基因可在大肠杆菌BL21(DE3)中高效表达.     

大肠杆菌基因组中存在Era亲和蛋白的基因

构建了一个大肠杆菌基因组DNA λ ZAP表达文库,以Dig标记的Era为探针,从4×10⁴噬斑中筛选到一个与探针呈特异结合的噬斑,说明大肠杆菌基因组中确有Era亲和蛋白基因存在.将该噬菌体中插段DNA前800 bp的测序结果与1996年底完成的大肠杆菌基因组全序列作同源性比较,发现该插段序列位于大肠杆菌基因组的第267 section.     

解毒酶基因的克隆及其在大肠杆菌和蓝藻中的表达(英文)

近几年来 ,在明确了杀虫药剂抗性机理的基础上 ,从杀虫药剂抗性的昆虫中分离出高抗性基因 (即解毒酶基因 ) ,将该基因克隆到表达载体 pRL 4 39上 ,得到表达载体 pRL B1,将其转化大肠杆菌HB10 1,获得了可以表达解毒酶基因的转基因工程菌株。同时构建了穿梭表达载体 pDC B1,并转化大肠杆菌HB10 1后 ,在抗生素氨卞霉素 (30 μg/mL)和卡那霉素 (30 μg/mL)平板上挑选阳性克隆 ,将阳性克隆的细胞、蓝藻和结合质粒以三亲结合转移的方式转入蓝藻。斑点杂交、Southern分析结果表明已经获得了Synechococcussp .PCC 794 2转基因工程藻。     

抗菌肽Pek Ⅱ基因在大肠杆菌中的融合表达及初步纯化

目的:研究抗茵肽PekⅡ基因在大肠杆菌中的融合表达并初步纯化.方法:根据大肠杆菌密码子的偏好性,人工设计并合成2段核苷酸序列,退火获得PckⅡ基因;将此基因克隆到原核表达载体pGEX-4T-2中,构建成抗茵肽基因PekⅡ融合表达载体pGEX-PekⅡ,转化至大肠杆菌BL21中,用IPTG进行诱导.取超声破碎后的上清经Glutathione SepharoseTM 4亲和层析得到纯化融合蛋白.结果:PCR和测序表明已获得正确PekⅡ编码基因,SDS-PAGE显示29kD处有特异性的蛋白条带出现,纯化得到的GST-PekⅡ经MALDI-TOF MS分析得出其相对分子质量为29553.03.结论:抗菌肽PckⅡ基因在大肠杆菌中的融合表达获得成功,初步纯化得到纯品.     

化脓性链球菌脂蛋白FtsB的基因克隆、表达、纯化与功能研究

体外克隆化脓性链球菌5005的tsb基因,表达并纯化FtsB蛋白,并对其铁色素结合特性进行初步研究.首先通过PCR方法从基因组中扩增ftsb基因,将其连接到pGEX4T-1载体上,转入大肠杆菌DH5a中大量扩增,将测序正确的重组载体转化到表达宿主大肠杆菌BL21进行表达,优化诱导表达条件.利用亲和层析方法纯化表达产物,并对FtsB的铁色素结合特性进行研究,同时通过DEPC封闭组氨酸实验对其结合位点进行初步研究.成功构建原核表达载体pGEX-ftsb,获得分子量约33 kD的野生型FtsB蛋白,产率为30 mg/L.紫外-可见光谱研究表明FtsB和铁色素结合后在450 nm处出现紫外吸收峰,DEPC封闭组氨酸实验证明FtsB中组氨酸不参与铁色素的结合.对FtsB蛋白进行铁色素结合特性和结合位点进行研究,为进一步研究细菌中的铁色素转运机理及开发疫苗候选物和药靶奠定一定的理论基础.     

禽致病性大肠杆菌IMT5155 疑似毒力基因在人源及动物源大肠杆菌中的分布

[目的]检测禽致病性大肠杆菌IMT5155自分泌黏附素基因等具有代表性的疑似毒力基因在不同来源大肠杆菌中的分布,为进一步研究其致病机理提供依据.[方法]采用PCR和Dot blot,检测疑似毒力基因在不同地区(101株大肠杆菌中国分离株和121株大肠杆菌德国分离株)、不同来源(人源、禽源及猪源)大肠杆菌中的分布,并分析其和大肠杆菌系统进化分群的关系.[结果]自分泌黏附素基因B11等11个疑似毒力基因在禽致病性大肠杆菌中分布率较高,阳性率分别为:A1 36.4%(32/88)、A8 53.4%(47/88)、A1063.6%(56/88)、B1137.5%(33/88)、F3 59.1%(52/88)等,且疑似毒力基因主要存在于大肠杆菌B2进化群中.值得注意的是,D1、E9和F11基因片段在新生儿脑膜炎大肠杆菌中有较高的分布率,分别为60%(6/10)、80%(8/10)和90%(9/10),而在新生儿脑膜炎大肠杆菌中未检测到B11基因.[结论]自分泌黏附素B11等疑似毒力基因与禽致病性大肠杆菌关系密切,但疑似毒力基因D1、E9和F11与新生儿脑膜炎大肠杆菌密切相关,提示禽致病性大肠杆菌可能是新生儿脑膜炎大肠杆菌的毒力基因储库.     

大白菜BcPLH基因的原核表达及其蛋白产物的Western分析

BcpLH基因是大白菜包叶组织特异的新基因,含有双链RNA结合域。在含有His标记序列的原核表达载体pET28-a(+)上插入Bc-pLH基因的cDNA,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达出了特异性蛋白,并免疫大白兔制备出高效价的抗血清;同时,将BcpLH基因插入到含有超级助溶剂的pMAL-c2载体上,并在大肠杆菌DH5α中诱导表达,结果获得了可溶的蛋白。Western斑点印迹分析的结果证明了BcpLH的特异性。BcpLH活性蛋白及其抗血清的产生为研究BcpLH基因的RNA结合     

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。     

CglI基因在大肠杆菌中的功能活性分析

通过PCR技术从谷氨酸棒杆菌基因组中扩增CglⅠ基因,克隆到载体pMD18-T Simple后测序.将CglⅠ基因亚克隆到表达载体pJL23,构建重组质粒pJL23-GglⅠ,转化大肠杆菌HB101菌株,通过PCR反应筛选鉴定阳性克隆.通过噬菌体感染实验,初步分析了CglⅠ基因在大肠杆菌中的功能活性.     

以绿色荧光蛋白为报告基因的原核启动子检测体系构建

以质粒pMUTIN-GFP 扩增获得的目的gfp 基因为报告基因,将其克隆到大肠杆菌-枯草芽孢杆菌穿梭载体pBE2,构建成一个具有启动子活性检测功能的重组质粒pBE2-GFP .将组成型启动子P43和诱导型启动子Pspac克隆入pBE2-GFP ,得到重组表达载体pBE-GFP-P43和pBE-GFP-Pspac,转化至大肠杆菌和枯草芽孢杆菌.荧光显微镜检测GFP 蛋白的表达情况.结果 表明,2种不同类型的启动子均能在大肠杆菌BL21和枯草芽孢杆菌1A751中启动gfp 基因的表达.     

Methanopyrus sp. SNP6源黄素腺嘌呤二核苷酸合成酶序列分析及在大肠杆菌中的异源表达

Methanopyrus sp.SNP6是一株极端嗜热产甲烷菌,本文将其黄素腺嘌呤二核苷酸合成酶基因(fads)进行生物信息学分析并在大肠杆菌中加以表达。生物信息学分析发现,FAD合成酶由150个氨基酸残基组成,理论分子量为17 049.93,等电点为8.95;三级结构为同源二聚体,每个单体含有五股平行的(折叠,比典型的核苷酸结合折叠少一个β折叠。扩增fads基因,构建重组表达质粒p ET28b(+)-fads,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达。实验结果显示,该FAD合成酶能在大肠杆菌中高效表达,但部分蛋白以包涵体形式存在。本研究对Methanopyrus sp.SNP6源FAD合成酶进行了蛋白质序列和结构的分析,并首次实现了其在大肠杆菌中的稳定高效表达,为后续该酶的研究和开发提供了基础。     

产异丁醇大肠杆菌工程菌的构建

摘要:酮酸脱羧酶是异丁醇生物合成的关键酶,而大肠杆菌中没有此基因.将乳脂乳球菌NIZO B1157的2-酮酸脱羧酶基因kdcA克隆到非生产菌株大肠杆菌中,同时串联表达与前体物质酮酸相关的alsS、ilvC和ilvD基因,构建了串联表达质粒pSTV29-alsS-ilvC-ilvD-kdcA.大肠杆茵工程茵成功表达了4个基因,并能利用葡萄糖发酵产异丁醇,发酵24h后最高产量为3 g/L.     

抗菌肽P7抑制大肠杆菌的非膜作用机制北大核心CSCD

【目的】研究抗菌肽P7抑制大肠杆菌的非膜作用机制。【方法】P7与溴化乙锭竞争结合大肠杆菌基因组DNA的荧光光谱,分析P7与DNA的结合方式;流式细胞术分析P7与大肠杆菌基因组DNA结合对细菌细胞周期的影响;采用磁珠富集和PCR扩增相结合的方法分析P7特异结合的DNA序列;通过实时荧光定量PCR分析P7对大肠杆菌DNA复制和SOS损伤修复基因表达的影响;核酸染料的荧光分析研究P7对大肠杆菌DNA和RNA合成的影响。【结果】P7以嵌插的方式作用于大肠杆菌基因组DNA碱基对并形成肽-DNA复合物,使溴化乙锭-DNA复合体系的荧光强度减弱。P7可以显著增加大肠杆菌细胞周期中S期细胞数目,抑制大肠杆菌DNA复制。P7特异性结合rnh A使该基因表达水平显著下调2.24倍。同时,在肽的影响下参与大肠杆菌DNA复制相关的ssb、dna G、lig B和rnh A基因的表达水平显著下调(P<0.05),DNA损伤修复的rec A和rec N基因显著上调(P<0.05)。P7可降低大肠杆菌DNA和RNA的合成。【结论】P7特异性地结合rnh A序列引起大肠杆菌DNA的损伤并抑制大肠杆菌的DNA复制。在P7的影响下,参与大肠杆菌DNA复制相关的基因的表达水平下调,DNA损伤修复基因显著上调,同时抑制大肠杆菌DNA和RNA的合成。