高效表达幽门螺杆菌UreB重组蛋白工程菌的构建

克隆表达幽门螺杆菌(Hp)的尿素酶B亚单位(UreB)重组蛋白,可为Hp疫苗开发和快速诊断试剂盒的研究奠定基础。用PCR方法由幽门螺杆菌染色体DNA扩增UreB基因片段,将其融合插入原核表达载体pQE30中,并在M15大肠杆菌表达。经酶切、测序分析,包括部分融合载体基因在内的重组UreB基因片段由1773bp组成。为编码591个氨基酸残基的多肽。SDS-PAGE分析显示重组表达的目的蛋白相对分子量约为66kD,表达量点菌体总蛋白的23．5％,并经免疫印迹分析证实被幽门螺杆菌感染的阳性血清可与纯化UreB重组蛋白发生特异性的结合反应。UreB重组蛋白具有良好的抗原性,将有可能成为一种有效蛋白质疫苗以及快速诊断试剂盒用于Hp感染的防治和检测。     

幽门螺杆菌尿素酶B单克隆抗体的制备与鉴定

目的:制备稳定分泌抗幽门螺杆菌尿素酶B单克隆抗体(mAb)的杂交瘤细胞系,并对其分泌的mAb进行鉴定。方法:用初步纯化的重组幽门螺杆菌尿素酶B免疫BALB/c小鼠,利用杂交瘤技术制备抗尿素酶B的mAb,用间接ELISA检测mAb的特异性和亲和力,检测mAb腹水效价,鉴定Ig亚类并测定其抗原决定簇。结果:获得8株能稳定分泌抗尿素酶B的mAb杂交瘤细胞系,这8株单抗与能产生尿素酶的小肠结肠耶尔森氏菌、肺炎克雷伯氏菌和普通变形杆菌均无交叉反应,相对亲和力为1.13×10-8～4.66×10-10,腹水mAb效价可达2×104～3.2×105。其中2株单抗属IgG1亚类,3株单抗属IgG2a亚类。8株单抗分属于3种不同的抗原决定簇。结论:获得了IgG1和IgG2a类型的针对3种不同抗原决定簇的特异性幽门螺杆菌尿素酶B的mAb,为进一步用于幽门螺杆菌的临床诊断和实验研究创造了条件。     

H.pylori尿素酶B亚单位在保加利亚乳杆菌的表达与鉴定

目的构建表达幽门螺杆菌（Helicobacter pylori,H、pylori）尿素酶B亚单位（UreB）的基因工程乳杆菌,并对其进行初步的安全性评估。方法采用高保真PCR从H.pylori标准菌株NCTC 11637中扩增ureB基因,插入乳酸菌表达质粒pMG36e,将重组质粒电转入保加利亚乳杆菌L6032中,获得表达ureB的基因工程乳杆菌。在含乳糖的MRS培养基诱导目的蛋白表达,Western blot鉴定其免疫原性。连续传代培养60代,检测基因工程乳杆菌的稳定性、形态学与生理生化特性以进行初步的安全性评估。结果特异PCR、酶切和测序鉴定均证实ureB基因克隆入表达载体pMG36e,SDS-PAGE结果显示,重组质粒pMG36e-ureB电转入保加利亚乳杆菌所构建的基因工程乳杆菌能表达约64KD的蛋白,Western blot证明该蛋白能与抗H.priori ureB的兔血清反应。稳定性、形态学与生理生化特性检测结果表明,基因工程乳杆菌与原始菌株保加利亚乳杆菌完全一致。结论成功构建能表达H.pylori UreB的保加利亚乳杆菌L6032-UreB,该基因工程菌在形态与生理生化特性上未发生任何变异,从而为探索幽门螺杆菌感染的益生菌制剂调理疗法奠定了坚实的基础。     

H.ylori尿素酶B亚单位在保加利亚乳杆菌的表达与鉴定

目的构建表达幽门螺杆菌（Helicobacter pylori,H、pylori）尿素酶B亚单位（UreB）的基因工程乳杆菌,并对其进行初步的安全性评估。方法采用高保真PCR从H.pylori标准菌株NCTC 11637中扩增ureB基因,插入乳酸菌表达质粒pMG36e,将重组质粒电转入保加利亚乳杆菌L6032中,获得表达ureB的基因工程乳杆菌。在含乳糖的MRS培养基诱导目的蛋白表达,Western blot鉴定其免疫原性。连续传代培养60代,检测基因工程乳杆菌的稳定性、形态学与生理生化特性以进行初步的安全性评估。结果特异PCR、酶切和测序鉴定均证实ureB基因克隆入表达载体pMG36e,SDS-PAGE结果显示,重组质粒pMG36e-ureB电转入保加利亚乳杆菌所构建的基因工程乳杆菌能表达约64KD的蛋白,Western blot证明该蛋白能与抗H.priori ureB的兔血清反应。稳定性、形态学与生理生化特性检测结果表明,基因工程乳杆菌与原始菌株保加利亚乳杆菌完全一致。结论成功构建能表达H.pylori UreB的保加利亚乳杆菌L6032-UreB,该基因工程菌在形态与生理生化特性上未发生任何变异,从而为探索幽门螺杆菌感染的益生菌制剂调理疗法奠定了坚实的基础。     

幽门螺杆菌Ure B串联融合表位的表面呈现表达

目的:应用表达载体pHIE3N表面呈现表达幽门螺杆菌Ure B串联融合表位。方法:通过引入多克隆位点的方法改造表达呈现表达载体pHIE11,并用改造后的质粒表达幽门螺杆菌Ure B串联融合表位,用SDS-PAGE、Western blot和全菌ELISA检测所得到的重组菌。结果:改造的质粒插入序列正确,能够特异性呈现表达Ure B串联融合表位,表达产物的分子量约为60kDa,与预期大小一致。全菌ELISA结果表明Ure B串联融合表位表达于菌体表面。结论:pHIE3N载体能够表面展示呈现Ure B串联融合表位,构建的重组菌为幽门螺杆菌候选疫苗的研发奠定了基础。     

幽门螺杆菌尿素酶基因的研究进展

近年来,幽门螺杆菌的分子生物学研究取得了很大进展,而既是定植因子、又是毒力因子的幽门螺杆菌尿素酶也得到了更加深入的研究。本文就近年来幽门螺杆菌尿素酶基因的结构、转录、表达调控等方面一些新的研究进展作一综述。     

幽门螺杆菌cagA克隆表达

克隆表达4株幽门螺杆菌的cagA基因,以方便地获得大鼠CagA蛋白和重组表达质粒,为临床诊断CagA阳性幽门螺杆菌感染,以及进一步研究不同类型CagA功能及其与疾病关系提供材料。PCR扩增幽门螺杆菌的cagA基因,克隆至PinPoint^TMXa-1T载体,酶切鉴定连接方向,IPTG诱导正向连接克隆表达CagA融合蛋白并进行SDS－PAGE和Western blots鉴定。结果显示PCR扩增得到3.5-3.8kb的CagA基因,PCR及酶切鉴定得到正向连接的重组克隆,SDS－PAGE及Western blots证实正向连接的重组克隆表达CagA融合蛋白。构建了4种cagA的重组表达质粒,通过转化同一宿主菌可研究不同CagA的功能和致病性差异;通过亲和层析纯化融合蛋白可获大量CagA蛋白,用于血清学诊断CagA阳性幽门螺杆菌感染,及不同抗原性CagA与疾病之间的关系。     

重组大肠杆菌的分批补料培养方法

在重组大肠杆菌的培养过程中,存在着菌体的高浓度与外源蛋白的高表达这一矛盾,使得重组菌的比生长速率通常远远低于宿主菌,限制了基因工程菌由实验室规模向工业化规模的转变。要实现重组大肠杆菌的高密度培养,最常用和最有效的方法就是分批补料流加培养。     

重组戊型肝炎病毒衣壳蛋白工程菌的高密度培养

在10L发酵罐中对戊型肝炎病毒衣壳蛋白在重组大肠杆菌中表达发酵工艺进行了研究,用分批培养方法探讨了不同培养基、培养基中磷酸盐浓度和Mg^2＋浓度等因素对菌体生长与重组蛋白表达的影响;用分批补料培养研究了不同的补料工艺对菌体生长与重组蛋白表达的影响,同时对重组菌诱导时期、诱导持续时间以及不同诱导温度表达包含体在尿素溶液中的溶解性进行了研究。结果表明,在优化后的培养基中,磷酸盐浓度、Mg^2＋浓度分别为80mmol/L 与20mmol/L时菌体生长与表达效果较好;分批补料培养中,37℃培养9h菌体达到对数期中期(约45OD600)为适宜诱导时期,加入终浓度为10mmol/L IPTG后诱导5h,OD600达到80以上,重组蛋白表达量达到29.74％,为最适收获菌体时间;37℃表达的包含体80％以上溶解在4mol/L的尿素溶液中,最终浓度达到14mg/mL; 10L发酵罐中确定的发酵工艺参数在30L发酵罐中进行了放大培养,10L发酵罐中确定的发酵工艺参数在30L发酵罐上具有可放大性与重复性, 可以应用于工业生产。     

猪胃螺杆样细菌与幽门螺杆菌的比较研究

我们检测１０例普通猪的胄组织,有８例分离到螺杆菌样细菌（ＨＬＯ）。其菌落、菌体形态和某些生化反应与幽门螺杆菌（ＨＰ）相似,但其尿素酶活性较低,ＨＬＯ全菌蛋白的ＳＤＳ一ｐＡＧＥ图谱也与ＨＰ的不同。本文就ＨＰ和ＨＬＯ及其伴发的人、猪慢性胃炎的特点,作了比较和讨论。     

重组大肠杆菌产尿素酶B高密度发酵条件的优化

探究重组大肠杆菌产尿素酶B（urease B subunit, UreB）的高密度发酵条件。通过实验室摇瓶和30 L发酵罐对UreB基因工程菌的发酵条件进行优化。结果表明：30 L发酵罐中以TB培养基为发酵培养基,接种量为5%,发酵温度为37 ℃,pH为6.8,溶氧量为30%左右,培养至2 h开始恒速流加50%甘油,4 h流加50%酵母提取物和50%胰蛋白胨,并加入终浓度为0.5 mmol/L的异丙基β-D-硫代半乳糖苷（isopropyl β-D-thiogalactoside,IPTG),诱导表达4 h,结束发酵,所得菌体干物质约为25.7 g/L,UreB表达量为31.4%。此工艺可以提高UreB的产量。     

幽门螺旋杆菌重组尿素酶B亚基的纯化及其免疫学性质的研究

目的:幽门螺旋杆菌(Hp)尿素酶是Hp重要的定制因子和致病因子,Hp尿素酶活性位点位于Hp尿素酶B亚基(UreB),研发基于UreB的Hp疫苗是一种很有前景的防治Hp感染的策略。方法:主要利用基因克隆技术从幽门螺旋杆菌标准菌株SS1(Hp SS1)获得Hp尿素酶B亚基基因,并构建含有重组Hp尿素酶B亚基(rUreB)基因的重组表达载体pET-rUreB及其重组菌株;重组菌株经蛋白表达和优化后,利用Ni-NTP镍离子亲和层析和DEAE Sepharose FF阴离子交换层析纯化重组尿素酶B亚基(rUreB),并进一步通过腹腔注射免疫BALB/c小鼠,研究rUreB的免疫学性质。结果:通过基因克隆技术成功获得了Hp尿素酶B亚基基因,并成功构建了重组表达载体pET-rUreB及其重组菌株BL21(DE3)/pET-rUreB,经蛋白表达优化及纯化,可获得高纯度(96.5%)的重组蛋白rUreB。重组蛋白rUreB辅以弗氏佐剂腹腔注射免疫BALB/c小鼠,经间接ELISA鉴定小鼠能够产生针对天然Hp尿素酶和UreB的高滴度特异性抗体,且能够显著性抑制Hp尿素酶的活性。结论:重组Hp尿素酶B亚基能够在大肠杆菌表达系统中获得较高水平的表达,具有较高的免疫学特异性,其抗体能够有效抑制Hp尿素酶活性。为研究基于尿素酶的防治Hp感染的Hp疫苗奠定了一定的实验基础。     

过量表达自身hemA基因的重组大肠杆菌发酵生产5-氨基乙酰丙酸的研究

研究了优化重组大肠杆菌产5-氨基乙酰丙酸（ALA）的条件,提高大肠杆菌发酵生产AL气的产量。在测定重组大肠杆菌GT48的生长曲线的基础上,确定诱导时间,优化摇瓶发酵条件。然后,进一步在5L发酵罐上进行间歇和流加发酵研究。摇瓶实验表明,细胞培养最佳初始pH为6．5,最佳诱导时间为稳定期前期,最佳接种量为2％,过高的葡萄糖浓度对细胞生长和产物合成均有一定的抑制作用。在5L发酵罐间歇发酵中,重组菌产ALA能力达到47．8mg／L。采用流加发酵可以进一步将产物产量提高到63．8mg／L。构建的过量表达自身的hemA基因的大肠杆菌具有较高的产ALA能力,通过发酵条件优化和采用流加发酵可以提高AL气产量。     

Improved production of L-lysine by disruption of stationary phase-specific rmf gene in Escherichia coli

Growth and rate, at which fermentation products are formed in cells, generally decreases during the stationary phase as a result of changes in gene expression. We focused on the rmf gene, which encodes the ribosome modulation factor protein, as a target for strain modification in order to improve the rate of L-lysine production in Escherichia coli. Increased expression of the rmf gene during the stationary phase was confirmed under various cultivation conditions using DNA macroarray analysis. Mutants with disrupted rmf were then generated from an L-lysine-producing E. coli strain. The rates of L-lysine accumulation and production were significantly increased in disruptants that were cultivated with excess phosphate. By contrast, a higher biomass was generated in disruptants that were grown under limited phosphate conditions. These results demonstrate that disruption of the rmf gene significantly affects L-lysine production and growth in E. coli.     

大肠杆菌酪氨酸转运系统基因敲除对酪氨酸生产的影响

酪氨酸是三大芳香族氨基酸之一,广泛用于食品、医药和化工等领域。转运系统工程为代谢工程改造大肠杆菌选育酪氨酸生产菌株提供了一种重要的研究策略。大肠杆菌中酪氨酸胞内转运主要通过aroP和tyrP基因编码的通透酶进行调控。以酪氨酸生产菌株HGXP为出发菌株,利用CRISPR-Cas9技术成功构建了aroP和tyrP基因敲除菌,并通过发酵试验考察了调节转运系统对酪氨酸生产的影响。发酵结果表明,aroP和tyrP基因敲除菌酪氨酸产量分别达到3.74 g/L和3.45 g/L,较出发菌株酪氨酸产量分别提高了19%和10%。对诱导温度进行了优化,结果表明38℃为最佳诱导温度。在3 L发酵罐上进行了补料分批发酵,aroP和tyrP基因敲除菌酪氨酸产量进一步提高至44.5 g/L和35.1 g/L,较出发菌株酪氨酸产量分别提高了57%和24%。研究结果对代谢工程强化大肠杆菌生产酪氨酸具有重要的参考价值。     

南极假丝酵母脂肪酶B基因在大肠杆菌中的表达和发酵优化

旨在利用大肠杆菌实现南极假丝酵母脂肪酶B(CALB)基因的高效可溶性表达,并降低生产成本.构建带有不同信号肽的CALB基因表达质粒,转化至不同大肠杆菌宿主中,在摇瓶中进行基础培养基、诱导条件、培养基组成成分和进程曲线的优化.结果显示,带有PelB信号肽的重组菌pET25b-CALB-1/Rosetta(DE3)在20℃...     

γ-谷氨酰转肽酶在大肠杆菌周质空间的双融合表达

设计引物PCR扩增大肠杆菌Escherichia coli DH5α的γ-谷氨酰转肽酶(γ-glutamyltranspeptidase,GGT)成熟肽的编码基因,利用基因拼接(gene splicing by overlap extension,SOE)技术将其拼接至小分子泛素相关修饰物(the small ubiquitin-related modifier,SUMO)基因的下游,并重组至pET-39b质粒中,重组质粒转化表达宿主E.coli BL21(DE3)。得到的工程菌经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalactoside,IPTG)诱导表达,全菌SDS-PAGE分析,得到表观分子量约为97×103的双融合蛋白,DNA测序进一步证实工程菌构建成功。以菌体直接催化L-谷氨酰胺和乙胺合成L-茶氨酸,纸层析法证实该重组酶具有较好的活性,为酶法生产L-茶氨酸奠定基础。     

腈水解酶psn基因工程菌的发酵及产酶条件优化

来自恶臭假单胞菌的腈水解酶具有高效催化3-氰基吡啶产烟酸的能力,对表达该酶的基因psn进行发酵和产酶条件优化,通过对C源、N源、磷酸盐、金属离子、温度、诱导剂浓度和诱导时间进行单因素考察,获得最适培养基条件(g/L):葡萄糖5、蛋白胨15、酵母粉5、(NH4)2SO45、K2HPO424.5、KH2PO45.76、MgSO40.48;最佳诱导条件:培养2.5 h后添加IPTG诱导,浓度0.2 mmol/L,诱导温度30℃。在该条件下培养,重组大肠杆菌的腈水解酶比酶活可达到45.67 U/mL,比优化前提高了2.26倍。在此基础上,于5 L发酵罐上进行C、N源的补料研究,获得最适分批补料策略,发现其腈水解酶活力可达到75.40 U/mL,是优化前的3.74倍。