海刺参i型溶菌酶基因的重组表达及抑菌谱分析

将本实验室已分离到的海刺参 (Stichopus japonicus) i型溶菌酶的基因(GenBank Accession No. EF036468)亚克隆进原核表达载体pET32a(+)中, 构建重组质粒pET32a(+)-SjLys, 转化至大肠杆菌BL21(DE3)pLysS。阳性克隆子经诱导表达、亲和纯化和透析复性, 得到了酶活力为19.2 U/mg的重组SjLys (rSjLys), 并对rSjLys进行了抑菌谱测定。结果表明, rSjLys对革兰氏阳性菌和阴性菌均有抑制作用, 尤其对常见的海洋致病菌副溶血弧菌和铜绿假单胞菌具有很强的抑菌活性。更为显著的结果是, rSjLys经100oC、40 min加热处理后, 失活的rSjLys对革兰氏阳性菌和阴性菌的抑菌能力高于rSjLys的9%~25%。上述结果表明, 海刺参溶菌酶是一种具有糖苷酶活性和非酶抑菌活性的特殊的i型溶菌酶, 且具有很广的抑菌活性, 在海刺参机体先天免疫系统中是一个重要的效应分子。     

日本对虾c型溶菌酶的高效重组表达及产物分析

从日本对虾(Marsupenaeus japonicus)血液中提取总RNA,根据GenBank已登录的该cDNA序列(AB080238),通过RT-PCR技术扩增出日本对虾溶菌酶(MjLys)成熟肽基因。该基因完整的开放阅读框为477 bp,编码158个氨基酸(aa),前18 aa为信号肽,成熟肽由140 aa组成,分子量为16.4 kD,理论等电点(pI)为8.80。经分析表明,该基因含有一个完整的c型溶菌酶结构域(1-130 aa),包括c型溶菌酶特有的两个活性中心Glu33和Asp50,以及8个保守结构Cys残基。将MjLys成熟肽基因亚克隆至原核表达载体pET-32a(+),在大肠杆菌细胞BL21(DE3)pLysS中诱导发酵,实现了重组MjLys蛋白的高效表达,并测定了该重组蛋白对几种细菌的抑菌活性。结果表明,重组日本对虾溶菌酶对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌和溶壁微球菌均有显著的溶菌活性。     

太平洋牡蛎防御素在毕赤酵母中的重组表达及其抑菌活性

防御素是一类富含精氨酸和半胱氨酸的内源性阳离子抗菌肽,是软体动物抵御各种病原微生物侵染的重要免疫因子。太平洋牡蛎防御素(Crassostrea gigas defensin,CgD)近羧基端的43个氨基酸残基构成了其成熟肽区域,决定了CgD的生物学活性。首先通过逆转录PCR和设计特异性引物从太平洋牡蛎外套膜中分离并扩增到3?端添加和不添加6×His标签的两种目的基因CgDH~+和CgDH–;与pPICZαA连接后构建的重组表达载体(pPICZαA-CgDH~+和pPICZαA-CgDH–)电转至毕赤酵母Pichia pastoris X-33中,使用1.0%甲醇诱导表达目的蛋白CgDH~+和CgDH–,最适培养条件为29℃、250 r/min、72 h;通过固化金属离子亲和层析(IMAC)获得分子量为5.78 kDa的纯化的重组蛋白CgDH~+,根据其蛋白质浓度推算表达量为2.32 mg/L。经MALDI-TOF-TOF质谱分析证明纯化产物即为预期的目的蛋白。抑菌试验结果显示分别含重组蛋白CgDH~+和重组蛋白CgDH–的培养液上清对金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus和铜绿假单孢菌Pseudomonas aeruginosa都具有抑菌活性,表明重组蛋白中6×His标签的存在与否并不影响其生物学活性。     

重组海参溶菌酶工程菌发酵及表达产物纯化和性质的研究

旨在研究重组海参i型溶菌酶(Stichopus japonicus lysozyme,SjLys)可溶性表达的发酵条件、纯化及生物学性质.采用摇瓶发酵的培养方式,分别从培养基组分和发酵条件两个方面对获得可溶性重组SjLys进行研究.表达产物通过亲和层析纯化以及凝胶过滤层析脱盐,获得了电泳纯为95%的重组SjLys蛋白.进一步对其生物学活性分析,结果表明该酶最适温度为45℃,最适pH值为6.8,对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均有广谱抑菌作用.上述结果将为海参溶菌酶进行产业化奠定应用基础.     

中国明对虾溶菌酶基因克隆、重组表达与性质分析

溶菌酶是机体先天免疫系统中一个重要的效应分子, 参与机体多种免疫反应, 在溶菌过程中形成一个水解体系, 破坏和消除侵入体内的病原, 从而实现机体的免疫防御。从中国明对虾中克隆得到了溶菌酶基因(称为FcLyz基因), 该基因全长709 bp, 其完整的阅读框为477 bp, 编码158个氨基酸, 前18个氨基酸(-1~-18)为信号肽, 成熟肽由140个氨基酸组成(1-140aa), 其分子量为16.2 kD。经SMART分析,该基因具有1个溶菌酶1(LYZ1)结构域(19-130aa)。半定量RT-PCR分析结果表明溶菌酶虽在多种组织中有较低水平的组成性表达, 但在细菌诱导的血细胞、心脏、肝胰腺和鳃等多种组织中表达上调。将中国明对虾溶菌酶基因的成熟肽亚克隆进原核表达载体pET-30a (+)中, 转化大肠杆菌BL21(DE3), 再进行诱导表达和亲和纯化, 得到了纯化的重组溶菌酶, 并进行了抑菌活性检测。结果表明, 重组对虾溶菌酶对革兰氏阳性菌的抑菌能力较强, 最小抑菌浓度达到3.43 mmol/L, 但对革兰氏阴性菌抑制作用较小。上述结果表明, 该溶菌酶作为一种重要的免疫效应分子, 参与了对虾的免疫防御反应。     

中国明对虾溶菌酶基因克隆、重组表达与性质分析

溶菌酶是机体先天免疫系统中一个重要的效应分子, 参与机体多种免疫反应, 在溶菌过程中形成一个水解体系, 破坏和消除侵入体内的病原, 从而实现机体的免疫防御。从中国明对虾中克隆得到了溶菌酶基因(称为FcLyz基因), 该基因全长709 bp, 其完整的阅读框为477 bp, 编码158个氨基酸, 前18个氨基酸(-1~-18)为信号肽, 成熟肽由140个氨基酸组成(1-140aa), 其分子量为16.2 kD。经SMART分析,该基因具有1个溶菌酶1(LYZ1)结构域(19-130aa)。半定量RT-PCR分析结果表明溶菌酶虽在多种组织中有较低水平的组成性表达, 但在细菌诱导的血细胞、心脏、肝胰腺和鳃等多种组织中表达上调。将中国明对虾溶菌酶基因的成熟肽亚克隆进原核表达载体pET-30a (+)中, 转化大肠杆菌BL21(DE3), 再进行诱导表达和亲和纯化, 得到了纯化的重组溶菌酶, 并进行了抑菌活性检测。结果表明, 重组对虾溶菌酶对革兰氏阳性菌的抑菌能力较强, 最小抑菌浓度达到3.43 mmol/L, 但对革兰氏阴性菌抑制作用较小。上述结果表明, 该溶菌酶作为一种重要的免疫效应分子, 参与了对虾的免疫防御反应。     

家蝇溶菌酶2基因的克隆及其性质研究

溶菌酶(lysozyme)作为抗菌肽重要一员,在昆虫先天免疫系统中起着重要作用.本文通过家蝇EST序列筛选并结合RACE技术克隆了家蝇Musca domestica的lysozyme 2基因(Md-lysozyme 2,MdL2)全长516 bp的cDNA序列.MdL2包含429 bp的开放阅读框,编码142个氨基酸残基,推导的氨基酸序列N端包括加个氨基酸残基的信号肽,成熟肽由122个氨基酸残基组成,理论分子量为13.89 kD,理论等电点为6.45,有8个半胱氨酸组成4对分子内二硫键.实时荧光定量PCR结果显示大肠杆菌和金黄色葡萄球菌分别刺激后,家蝇幼虫体内MdL2基因的表达模式发生了非常相似的变化.在刺激3～12 h表达下调,12～24 h出现一个短暂的恢复,在刺激24 h后表达又开始下调.不同组织定量PCR结果表明MdL2表达量在肠和血细胞中较高,而在表皮和脂肪体中较低.MdL2成熟肽编码序列被克隆人pET-DsbA表达载体,并转化大肠杆菌后得到高效表达.     

人生长激素基因的cDNA克隆,原核高效表达及纯化

用ＲＴ－ＰＣＲ方法,从含有全长人生长激素（ＨＧＨ）基因的ＣＨＯ细胞中获得ｈｇｈ的ｃＤＮＡ,将其克隆入ｐＥＴ－１１ｂ载体中,在大肠杆菌中获得高效表达,表达量占菌体蛋白总量的２０％。经色谱纯化后,纯度大于９５％。     

太平洋牡蛎同化率的研究

在室内实验条件下,研究了体重、饵料密度和质量对太平洋牡蛎同化率的影响.结果表明,太平洋牡蛎的滤水率、摄食率随个体的增大而增加,并且都符合幂函数模式:FR(IR)=aW^b.太平洋牡蛎同化率与其个体大小的关系不明显.饵料丰度和质量是影响太平洋牡蛎同化率的重要因素.随食物中有机物含量(POM/TPM)的增加,太平洋牡蛎的同化率也增加,随饵料密度的增加而降低.     

异育银鲫c型溶菌酶全长cDNA序列的生物信息学分析及其组织表达分析

利用RACE及克隆等方法获得了异育银鲫（Carassius auratus gibelio）c型溶菌酶基因全长cDNA序列．序列分析表明,所克隆的异育银鲫溶菌酶的cDNA全长751 bp,包括溶菌酶基因开放阅读框（ORF）438 bp,5′ 非编码区（UTR）为109 bp和3′ UTR为204 bp．438 bp ORF共编码146个氨基酸,其成熟肽的分子量预测值为14　543.6,理论等电点为8.86．通过ClustalW软件,将异育银鲫和其它多个物种c型溶菌酶的氨基酸序列进行多序列比对发现,所克隆的异育银鲫溶菌酶编码的氨基酸序列中存在c型溶菌酶的活性中心（Glu53和Asp69）,且与活性位点相邻的氨基酸序列高度保守．同时,8个保守的半胱氨酸残基也与其它物种的c型溶菌酶相一致．结合BLASTN分析的结果,可以确认所获得的异育银鲫溶菌酶cDNA序列属于c型溶菌酶．异育银鲫c型溶菌酶和人c型溶菌酶（pdb 1at6_）在蛋白质序列上有50%相似性,其三维（3-D）结构非常类似．通过氨基酸空间位置比较发现,两者具有类似的酶活中心,异育银鲫c型溶菌酶只能形成3个二硫键,比人少1个．荧光定量RT-PCR检测和溶菌酶活性测定显示,异育银鲫头肾和脾脏c型溶菌酶mRNA的表达量约为肝胰脏的2.9 倍和1.7 倍,异育银鲫头肾和脾脏的溶菌酶活性约为肝胰脏的6.2 倍和4倍．     

重组芋螺毒素GeXIVAWT的表达、纯化和鉴定

芋螺毒素GeXIVAWT是来自食虫将军芋螺(Conus generalis Lonnaeus)毒管中,具有两对二硫键的28肽.通过化学合成这种芋螺毒素产量低、成本高、难以纯化.利用简单快速的重组表达来生产富含二硫键的芋螺毒素有可能成为有效的新途径.通过对芋螺毒素GeXIVAWT的基因进行密码子优化,人工合成引物来构建表达载体pET22b(+)/pelB-GeXIVAWT.融合了信号肽的重组芋螺毒素以包涵体的形式在大肠杆菌中获得了高效表达.利用低浓度尿素洗涤和超滤管进行纯化无组氨酸标签的重组芋螺毒素pelB-GeXIVAWT,再利用稀释复性的方法将无活性的包涵体转变成具有活性的重组芋螺毒素.复性后的重组蛋白采用反相高效液相色谱进一步纯化后进行了质谱鉴定.活性实验表明重组芋螺毒素pelB-GeXIVAWT具有抑制昆虫细胞Sf-9的生长,为研究芋螺毒素作为生物杀虫剂奠定基础.     

海参i型溶菌酶基因及其编码产物的结构特点

通过RT-PCR 和 RACE PCR技术,从海参(Stichopus japonicus)体壁中克隆得到一种溶菌酶基因(GenBank：EF036468).生物信息软件分析表明,其中全长cDNA为 713 bp,5′非编码区（UTR）246 bp,3′UTR 29 bp,开放阅读框438 bp,编码145个氨基酸,包括溶菌酶成熟肽124个氨基酸和信号肽21个氨基酸.对海参溶菌酶与多种无脊椎动物的c、g和i型溶菌酶进行分析比较,发现它与i型溶菌酶有较高的同源性,并具有i型溶菌酶高度保守的2个活性位点,即Glu34和Ser50.活性位点附近具有i型溶菌酶的一段特有的氨基酸保守序列MDVGSLSCG(P/Y)(Y/F)QIK,所以推断克隆的海参溶菌酶为i型.另外,通过搜索蛋白保守结构域数据库,发现海参溶菌酶与医用水蛭失稳酶相似性最高,并且这2个酶的三级结构模型也极其相似.因此推测,海参i型溶菌酶具有双功能特性,既能作用于细菌细胞壁的糖苷键使细胞裂解,又具有失稳酶的一些生化功能,能够水解纤维蛋白,这些特点在海参自溶过程中发挥重要的作用.     

Histological Characterization and Glucose Incorporation into Glycogen of the Pacific Oyster Crassostrea gigas Storage Cells

In order to investigate glycogen metabolism in the oyster Crassostrea gigas, the distribution of storage cells in the whole animal was studied before histological and biochemical characterization. These cells were found mainly in the labial palps, the mantle, and gonadal area and also in gills and the digestive area. Storage cells from palps, mantle, and gonad presented the same morphological features and the same seasonal glycogen variations. Storage cells were isolated from the labial palps and the mantle plus gonadal area of the oyster by enzymatic dispersion and centrifugation through discontinuous Percoll gradient. These cells have a modal density of 1.043 g/ml. An ultrastructural study confirmed that glycogen is present in the cytoplasm either as fine particles or sequestered within vesicles. Glucose incorporation into glycogen was evaluated in vitro using [U-¹⁴C]glucose: the incorporation in isolated cells increased linearly for at least 8 hours, was proportional to the cell concentration, and showed saturation kinetics with respect to the exogenous glucose concentration. Received March 18, 1999; accepted September 27, 1999.     

太平洋牡蛎养殖与野生群体遗传变异的微卫星研究

应用微卫星标记技术研究5个中国太平洋牡蛎养殖群体和2个日本太平洋牡蛎野生群体的遗传变异。研究中所使用的7个微卫星位点在养殖和野生群体中都显示出了高多态性,平均等位基因数为19.1～29.9,平均期待杂合度为0.916～0.958。养殖群体和野生群体的平均等位基因丰度及观察杂合度没有显著性差异。遗传分化系数及等位基因杂合度分析显示所有的群体间都有显著性差异。构建的NJ树中,7个群体聚为3支,养殖群体和野生群体可以清楚地分开,在养殖群体中又分为南北两支。分配检验中,97%～100%的正确率证明了微卫星标记在群体识别分析中的可行性。本研究结果对太平洋牡蛎管理模式的设计和选择育种具有重要意义。