抗反馈抑制的天冬氨酸激酶基因在钝齿棒杆菌中的表达

将来自钝齿棒杆菌（Corynebacterium crenatum）CD945具有AEC抗性的天冬氨酸激酶(AKfbr)基因克隆到穿梭载体pJC1上,构建重组质粒pLY153。用电击法将质粒pLY153转化到野生型菌株C. crenatum AS1.542及其突变株C. crenatum CD945中。携带AKfbr基因的C. crenatum AS1.542菌株能抗浓度皆为12mg/mL的AEC和苏氨酸。AKfbr基因在C. crenatum CD945中得到表达,天冬氨酸激酶活性提高4倍。摇瓶发酵实验结果表明,重组菌在对数前期和中期生长正常,不受抑制;与对照菌相比,赖氨酸终产量提高22％,赖氨酸生产率提高23％。     

钝齿棒杆菌CD945丙酮酸羧化酶基因的克隆、序列分析及表达

以钝齿棒杆菌（Corynebacterium crenatum）突变株CD945的基因组为模板,运用PCR方法,扩增出丙酮酸羧化酶的基因片段。核苷酸序列分析结果表明,该片段全长3657bp,以GTG为起始密码子,编码一个ORF。该ORF的核酸序列与Corynebacterium glutamicum,Mycobacterium smegmatis以及Saccharomyces cerevisiae的丙酮酸羧化酶结构基因相比,相似性分别为98.22%、62.41%和49.61%。由ORF推导出的氨基酸序列与上述属种的丙酮酸羧化酶相比,同源性分别是99.30%、64.65%和44.04%。经证实对于酶的催化活性至关重要的一些保守区域,如ATP和生物素的结合位点等,在该氨基酸序列中都存在。将该基因片段转化钝齿棒杆菌（C. crenatum） CD945,利用CTAB处理细胞和苹果酸脱氢酶偶联测定相结合的方法,进行酶活力的分析,结果表明,重组子与供体菌相比,丙酮酸羧化酶的活力提高5倍。     

钝齿棒杆菌N-乙酰谷氨酸激酶基因的克隆、序列分析及表达

以钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)野生株AS 1.542及产精氨酸突变株971.1的基因组为模板,用PCR方法扩增出N-乙酰谷氨酸激酶基因(argB)片段。核酸序列分析结果表明,该片段全长1505bp,包含一个ORF,推测此ORF区编码一条317个氨基酸的多肽,分子量为33.6kDa。C.crenatum野生株AS 1.542与突变株971.1的argB基因序列比较,发现只在结构区有一个核苷酸的差别但没有引起氨基酸变化。野生株AS 1.542argB基因的编码区核苷酸序列与C.glutamicumATCC 13032、Corynebacterium efficiensYS-314和Escherichia colik12的同源性分别是99.89%、76.62%和37.94%,而氨基酸同源性分别是100%、78.55%和25.25%。在C.crenatum argB基因上游存在启动子区域。经IPTG诱导该基因在棒杆菌中得到有效表达,野生株AS 1.542为宿主的重组子酶活明显提高。突变株971.1为宿主的重组菌酶活提高一倍,精氨酸积累提高约25%。     

禾谷镰孢菌β-微管蛋白基因克隆及其与多菌灵抗药性关系的分析

应用3对引物,从禾谷镰孢菌（Gibberella zeae）对多菌灵（MBC）的敏感菌株（MBCS）和田间及室内诱导抗药性菌株（MBCR）中扩增β微管蛋白基因。该基因全长1631bp,包含3个内含子,编码447aa,与其他常见植物病原丝状真菌β-微管蛋白基因的氨基酸同源性达95.12%～99.30%。MBCS和MBCR菌株核苷酸序列分析表明,MBCR菌株未发生任何位点的突变,说明G. zeae对MBC的抗药性机制并非像其他丝状真菌一样由β微管蛋白198位氨基酸突变所致。     

禾谷缢管蚜体内的病毒结合蛋白基因的克隆与原核表达

利用一对特异性引物,用PCR的方法从禾谷缢管蚜体内扩增出了病毒结合蛋白基因,序列测定结果表明其长度 为1647 bp,编码548个氨基酸,与GenBank中的禾谷缢管蚜美国生物型Buchnera groELNT核苷酸序列同源性为97%,氨基酸同源性为97.4%。构建了2个原核表达载体并进行表达得到了69kD融合蛋白和63kD的非融合蛋白。     

圈卷产色链霉菌尼可霉素生物合成基因——sanH和sanI的研究

通过反向遗传学方法克隆到圈卷产色链霉菌尼可霉素生物合成基因簇中约7.0kb的DNA片段。该片段除含有尼可霉素生物合成基因sanF外,对sanF上游约22kb的BglⅡDNA片段进行序列测定及分析表明,还含有两个完整的开放阅读框(ORF)。ORF1由1233个核苷酸组成,ORF2由195个核苷酸组成,它们分别编码由410个氨基酸残基和64个氨基酸残基组成的蛋白质,依次命名为sanH和sanI。蛋白序列数据库比较结果表明,SanH和SanI与浅灰链霉菌(\%Streptomyces griseolus)\%中共转录的细胞色素P450(cytochrome P450)和铁氧还蛋白(ferredoxin)有较高的同源性,一致性分别为46%和56%,相似性分别为62%和70%。基因功能研究表明,sanH基因的破坏虽不影响圈卷产色链霉菌产生的尼可霉素的生物活性,但该基因可能参与了尼可霉素羟基化反应的生物合成。     

斜纹夜蛾核多角体病毒egt基因的核苷酸全序列分析及同源性比较

测定了斜纹夜蛾核多角体病毒(Spodoptera litura multinucleocapsid nuclear polyhedrosis virus, SlNPV)中山大学分离株(Zhongshan University isolate, ZSU)蜕皮甾体尿苷二磷酸葡糖转移酶(Ecdysteroid UDPglucosyltransferase, EGT)基因的核苷酸全序列。该基因编码框包含1530个核苷酸,有509个氨基酸组成的蛋白质,分子量为58.5kD,TATA框位于ATG上游44处。在终止密码子TAA下游13位,有真核生物基因mRNA转录poly(A)加尾酶信号序列：AATAAA。同源性比较显示,SlNPV egt基因推测的氨基酸序列与其它昆虫杆状核多角体病毒EGT序列同源性很高,与海灰翅夜蛾核多角体病毒(Spodoptera littoralis nuclear polyhedrosis virus, SliNPV)同源性最高,核苷酸和氨基酸序列同源性分别为84%和91%,而且有一些与EGT结构和功能密切相关的氨基酸是绝对保守的;根据EGT蛋白进行分子进化树分析,把昆虫杆状病毒EGT主要分成两大类。     

杜氏盐藻psaB基因cDNA的克隆与序列分析

根据真核生物莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)、Chlamydomonas moewusii、Chlorella vulgaris以及Mesostigma viride的psaB基因的氨基酸高度保守序列,设计一对简并引物,利用TRIzol试剂提取杜氏盐藻（Dunaliella salina）细胞的总RNA,通过RT-PCR,得到的一段长为1.8kb左右的cDNA片段。PCR产物经T-A克隆并测序分析以及测序结果推导成氨基酸序列进行同源性比较,表明所克隆的1815bp序列为杜氏盐藻psaB cDNA片段,GenBank收录号为AY820754。根据已经得到的psaB序列推导成氨基酸序列与一些已知物种的psaB基因相比较,同源性分别为Chlamydomonas reinhardtii 92%,Chlamydomonas moewusii 91%,Chlorella vulgaris 86% , Mesostigma viride 85%,Physcomitrella patens subsp.Patens 85%, Nephroselmis olivacea 84%。据此可推断本实验中所克隆的序列为杜氏盐藻psaBcDNA序列。     

芒果炭疽病菌β-微管蛋白基因的克隆及其与多菌灵抗药性发生的关系

参照豆科合萌属（Aeschynomene）作物炭疽病菌的tub1和tub2基因序列设计了2对引物,分别从芒果（Mangifera）炭疽病菌对多菌灵(MBC)田间抗药性（MBCR）和敏感（MBCS）的菌株中扩增β_微管蛋白基因。结果只有以tub2为参照设计的引物扩增到了特异片段。进一步对全基因进行了克隆和测序。该基因序列全长1344bp,编码447aa,其核苷酸和氨基酸序列与豆科合萌属炭疽病菌的tub2基因高度同源。对芒果炭疽病菌抗、感菌株β_微管蛋白氨基酸序列进行比较分析,发现第181、237和363位氨基酸发生了突变,而其它位置（如第198位或200位）均不变。     

侵染人参果的马铃薯M病毒基因组全序列分析

测定了侵染人参果的马铃薯M病毒(PVMCh)基因组全序列。线状、单链正义RNA全长8526bp,含6个开读框(ORF),具麝香石竹潜隐病毒属(Genus Carlavirus)典型结构特征。序列比较表明它与其他PVM分离物各基因核苷酸和编码蛋白氨基酸序列同源性分别为62.5%～9702%和60.9%～97.4%,其中CP基因最保守,而TGB3基因变异最大。系统进化树分析表明美国爱达荷州马铃薯分离物(PVMId) (AF023877)为PVM的一个远缘株系,而其他4个PVM分离物的成簇在外壳蛋白(Coat protein, CP)和核酸结合蛋白(Nucleic acid binding protein, NABP)区域略有差异。这是PVM在人参果上侵染的首次报道。     

钝齿棒杆菌argR基因克隆、表达及其重组菌发酵产精氨酸研究

钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)AS.M7是筛选获得的一株高产精氨酸生产菌株。ArgR是精氨酸合成过程中的一种调控蛋白。为进一步验证其在钝齿棒杆菌中对精氨酸合成量的影响,利用特异性引物,分别扩增标准菌C. creantum AS 1.542和诱变菌C. creantum AS.M7的argR全长基因,测序后比较二者的差异;结果表明标准菌argR基因ORF全长516 bp,编码一个含172个氨基酸残基的蛋白;而诱变菌argR基因的109位碱基由C替换为T,导致ArgR蛋白在钝齿诱变菌中表达被提前终止。同时,将来源于标准菌的argR基因连接到穿梭表达载体pXMJ19中,电击转化至诱变菌C. crenatum AS.M7 得到重组菌株,用摇瓶发酵的方法观测重组菌产精氨酸量的变化。SDS-PAGE和Western blot分析证明标准菌的argR基因在诱变菌中得到了表达。对重组诱变菌产精氨酸量进行了测定,结果显示:产精氨酸能力由原来7.8 mg/ml下降至2.5 mg/ml,下降了约67.9%。     

钝齿棒杆菌精氨酸琥珀酸酶编码基因argH的克隆表达及其重组菌发酵产精氨酸研究

钝齿棒杆菌（Corynebacterium crenatum）SYPA是本实验室筛选获得的一株高产精氨酸生产菌株。精氨酸琥珀酸酶（AL）是精氨酸合成过程中的最后一个酶,催化底物精氨酸琥珀酸生成产物精氨酸。为进一步提高精氨酸产量,本文以钝齿棒杆菌基因组为模板,扩增得到其编码基因argH,全长为1434 bp,编码476个氨基酸,理论蛋白分子量大小为50.8 kDa,其与C. glutamicum ATCC 13032比对其同源性为99.4%,相差10 bp,3个氨基酸。将其在E.coli BL21(DE3)及C. crenatum SYPA中成功表达。利用载体pET-28a上的6×His?Tag选用Ni柱亲和层析纯化AL,纯化后获得的重组蛋白的比酶活达156.9mU/mg蛋白,总回收率为72.3%,对该酶的部分酶学性质进行了初步研究,并发现产物精氨酸对其具有反馈抑制作用。成功构建钝齿棒杆菌重组穿梭表达质粒pJC1-tac-argH并将其通过电击转化法转入C.crenatum SYPA中,加强其代谢途径中AL蛋白表达量,并对其发酵产精氨酸做了初步分析。结果表明与出发菌株相比,转化子在精氨酸琥珀酸酶酶活增强了66.8%的基础上精氨酸产量达40.9 g/L,比出发菌株产量的35.8 g/L提高了约14.2%。     

限制修饰系统cglI赋予钝齿棒杆菌抗噬菌体功能活性

为解决氨基酸发酵工业中的噬菌体污染问题, 对cglI基因复合体在钝齿棒杆菌中的功能活性表达进行研究。通过PCR从谷氨酸棒杆菌基因组扩增cglI基因复合体, 构建重组质粒pJL23-cglI, 转化钝齿棒杆菌T6-13后得到重组菌株。定性和定量检测重组菌株的噬菌体抗性。实验结果表明, 携带cglI基因复合体的重组钝齿棒杆菌显示了明显的抗噬菌体功能活性和较广的抗噬菌体谱, 进而证实了cglI基因复合体用于构建钝齿棒杆菌抗噬菌体菌株的可行性, 为解决氨基酸发酵生产中的噬菌体污染问题提供了一种有效方法。     

限制修饰系统cglI赋予钝齿棒杆菌抗噬菌体功能活性

为解决氨基酸发酵工业中的噬菌体污染问题, 对cglI基因复合体在钝齿棒杆菌中的功能活性表达进行研究。通过PCR从谷氨酸棒杆菌基因组扩增cglI基因复合体, 构建重组质粒pJL23-cglI, 转化钝齿棒杆菌T6-13后得到重组菌株。定性和定量检测重组菌株的噬菌体抗性。实验结果表明, 携带cglI基因复合体的重组钝齿棒杆菌显示了明显的抗噬菌体功能活性和较广的抗噬菌体谱, 进而证实了cglI基因复合体用于构建钝齿棒杆菌抗噬菌体菌株的可行性, 为解决氨基酸发酵生产中的噬菌体污染问题提供了一种有效方法。     

钝齿棒杆菌N-乙酰鸟氨酸转氨酶的克隆表达分析及其重组菌的精氨酸发酵

N-乙酰鸟氨酸转氨酶 (EC 2.6.1.11,ACOAT) 是钝齿棒杆菌Corynebacterium crenatum精氨酸合成途径中的第4个酶,催化底物N-乙酰谷氨酸半醛生成产物N-乙酰鸟氨酸。为研究N-乙酰鸟氨酸转氨酶在钝齿棒杆菌中精氨酸合成中的作用,考察其酶学性质,对培养基成分和发酵过程工艺条件的优化提高精氨酸产量提供依据。从精氨酸高产菌株钝齿棒杆菌SYPA 5-5染色体扩增获得ACOAT编码基因argD,全长1 176 bp,编码390个氨基酸,在Escherichia coli BL21(D     

Mutations in the trpD gene of Corynebacterium glutamicum confer 5-methyltryptophan resistance by encoding a feedback-resistant anthranilate phosphoribosyltransferase.

The trpD gene from tryptophan-hyperproducing Corynebacterium glutamicum ATCC 21850 was isolated on the basis of its ability to confer resistance to 5-methyltryptophan on wild-type C. glutamicum AS019. Comparative sequence analysis of the genes from the wild-type AS019 and ATCC 21850 trpD genes revealed two amino acid substitutions at the protein level. Further analysis demonstrated that the trpD gene product from ATCC 21850, anthranilate phosphoribosyltransferase, was more resistant to feedback inhibition by either tryptophan or 5-methyltryptophan than its wild-type counterpart. It is proposed that phosphoribosyltransferase insensitivity to tryptophan in ATCC 21850 contributes to an elevated level of tryptophan biosynthesis.     

Nucleotide sequence of the virG locus of the Agrobacterium tumefaciens plasmid pTiC58

The nucleotide sequence of the virG locus of the nopaline type plasmid pTiC58 of Agrobacterium tumefaciens has been determined. It contains an open reading frame (ORF) of 759 nucleotides and has 77% homology to the virG sequences of octopine type plasmids. Differences between the sequences of the two types of Ti plasmids in the region of virG are located predominantly outside the ORF. The amino acid sequences inferred from the two virG genes show 80% homology to each other and each shows the same moderate homologies to amino acid sequences derived from genes in a family of two-component regulatory systems. Specific differences in nucleotide and amino acid sequences as well as a structure-function model for the gene product are discussed.     

Homologies between herpesvirus of turkey and Marek's disease virus type-1 DNAs within two co-linearly arranged open reading frames, one encoding glycoprotein A

The genomes of two avian herpesviruses, Marek's disease virus type 1 (MDV1) and herpesvirus of turkey (HVT), share close homology only within certain DNA regions. One such homologous region of HVT DNA was cloned and sequenced. Two open reading frames (ORFs) were found in the long unique region, ORF1 encoding the glycoprotein A (gA), and ORF2 encoding a still unidentified protein. These two HVT-ORFs are located at almost the same positions as the homologous MDV1-ORFs. The nucleotide sequence homologies between HVT and MDV1 were 73% and 68% for ORF1 and ORF2, respectively. Both the 5'- and 3'-noncoding regions, however, are less conserved. The third letter within every codon of ORF1 and ORF2 showed a mismatch of greater than 50% between the two viruses. The amino acid (aa) sequence homologies between the corresponding putative viral proteins are 83% and 80% for ORF1 (gA) and ORF2, respectively. More than 90% homology was observed in the C-terminal region of ORF1 (gA). Furthermore, the deduced aa sequences for both of the ORFs in these two viruses showed considerable homology to two adjoining genes in herpes simplex virus type 1, the glycoprotein C and UL45 genes.