人铜锌超氧化物歧化酶基因的克隆和乳酸乳球菌中的表达

采用ＲＴ－ＰＣＲ技术从人肝总ＲＮＡ中分离扩增了０．４５ｋｂ的人铜锌超氧化物歧化酶（Ｃｕ／ＺｎＳＯＤ）基因的ｃＤＮＡ序列,首先克隆至大肠杆菌表达质粒ｐＥＴ２３ｂ,进行了序列测定和超高表达,将Ｃｕ／Ｚｎ,ＳＯＤｃＤＮＡ亚克隆至乳酸乳球菌表达载体ｐＭＧ３６ｅ,用电穿孔法将重组质粒ｐＭＧ３６ｅｓｏｄ转化到乳酸乳球菌,获得Ｃｕ／Ｚｎ ＳＯＤ的组成型表达,其表达量约占乳酸乳球菌可溶性蛋白的５％以上,活性染色表     

人铜锌超氧化物歧化酶基因的克隆和在乳酸乳球菌中的表达

采用RT-PCR技术从人肝总RNA中分离扩增了0.45kb的人铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn SOD)基因的cDNA序列,首先克隆至大肠杆菌表达质粒pET23b,进行了序列测定和超高表达。将Cu/Zn SOD cDNA亚克隆至乳酸乳球菌表达载体pMG36e,用电穿孔法将重组质粒pMG36esod转化到乳酸乳球菌中,获得Cu/Zn SOD的组成型表达,其表达量约占乳酸乳球菌可溶性蛋白的5%以上,活性染色表明该工程菌表达的Cu/Zn SOD具有较好的酶活性。     

乳酸乳球菌食品级表达载体的研究进展

乳酸乳球菌（L.lactis）是乳球菌属中最重要和最典型的一个种,在食品工业中应用广泛,被公认为安全的（generally regards as safe,GRAS）食品级微生物。以乳酸乳球菌作为宿主菌,构建表达载体用来表达异源蛋白和酶,逐渐成为食品工业、生物制药和疫苗研究的热点。近年来,乳酸乳球菌的分子微生物学研究取得了重大进展,这为表达载体的构建奠定了基础,一些具有不同用途的乳酸乳球菌基因表达载体已经构建,用来表达抗原蛋白、细胞因子和生物酶等。其中,以来源于食品级微生物的DNA片段构建的食品级表达载体引起人们的关注。     

食品级乳酸乳球菌pNZ8149-luc质粒的构建及表达

目的:构建能够稳定表达萤火虫荧光素酶报告基因(luc)的乳酸乳球菌(Lactococcus lactis, L.lactis)食品级表达系统,以便后续研究对目的基因进行示踪。方法:从pGL4.10质粒中PCR扩增萤火虫荧光素酶报告基因,测序,克隆至载体pNZ8149,构建pNZ8149-luc表达质粒;电击转化宿主乳酸乳球菌NZ3900,采用乳糖筛选法获得重组的乳酸乳球菌,Nisin诱导,采用微孔板发光检测仪检测荧光素酶的存在,Western Blot检测目标蛋白luc的表达。结果:PCR扩增的荧光素酶报告基因成功克隆至pNZ8149质粒,并电击转化宿主乳酸乳球菌NZ3900,得到乳酸乳球菌表达系统NZ3900/pNZ8149-luc。Nisin诱导后,检测到荧光素酶随诱导时间的延长活性逐渐增强,时间超过24 h之后荧光素酶活性逐渐下降。Western Blot检测到目标蛋白luc在胞内表达。结论:成功构建了p NZ8149-luc表达载体,并能够在乳酸乳球菌体内稳定表达。     

大肠埃希菌Mn-SOD在乳酸乳球菌中的表达

本文根据GenBank中报道的大肠埃希菌MG1655全基因组DNA序列中SOD的编码基因序列设计引物,PCR扩增大肠埃希菌锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)基因,并将其克隆入原核高效表达质粒载体pBV220中构建重组质粒pBV220-sod,并将其电转入乳酸乳球菌MG1363中获得了成功表达,为SOD发酵奶的研制奠定了基础。     

乳酸乳球菌食品级诱导表达系统的构建及异源蛋白的表达

以α-aga基因为食品级选择标记构建了乳酸乳球菌食品级高效诱导细胞内和细胞壁锚定表达系统,并用这一表达系统表达了铜绿假单胞菌融合外膜蛋白基因OprF/H。首先以pRAF800和pNZ8048构建了含有α-aga、PnisA-MCS-TpepN和θ复制子的乳酸乳球菌食品级细胞内诱导表达载体pRNA48,再以pRNA48和pVE5524为出发载体构建了含有α-aga、PnisA-SPUsp45-nucA-CWAM6-t1t2和θ复制子的乳酸乳球菌细胞壁锚定诱导表达载体pRNV48。然后以食品级载体pRNA48和pRNV48为基础,构建了不含抗生素抗性选择标记的铜绿假单胞菌融合外膜蛋白基因的表达质粒pRNA48-OprF/H和pRNV48-OprF/H。利用nisin进行重组乳酸乳球菌菌株的诱导表达,通过SDS-PAGE和Western blot分析,检测到表达蛋白分别占细胞内可溶蛋白的9.6%和细胞壁锚定蛋白的9.8%,表达产物具有免疫原性,可与含OprF/H的乳球菌以及铜绿假单胞菌发生特异性的凝集反应。     

使用偏爱密码子大幅度提高苯丙氨酸脱氨酶在食品级乳酸乳球菌中的表达

为获得苯丙氨酸脱氨酶(PAL)在食品级乳酸乳球菌中的高效表达,将欧芹palcDNA(palnat)及根据乳酸乳球菌偏爱密码子设计人工合成的pal基因(palart)重组并转化到两种乳酸乳球菌NICE诱导表达系统中,测定基因工程菌表达PAL酶的量及活性,对比分析密码子偏爱性对乳酸乳球菌表达外源蛋白的影响。结果表明在两种乳酸乳球菌NICE表达系统中,使用偏爱密码子均可显著提高PAL酶的表达效率,使NZ9000/pNZ8048表达系统表达量提高22.23倍,NZ3900/pNZ8149系统提高35.90倍。此研究获得了安全高效表达PAL,可用于治疗苯丙酮尿症的基因工程菌。     

欧芹苯丙氨酸脱氨酶cDNA在乳酸乳球菌中的表达研究

将欧芹（Ｐｅｔｒｏｓｅｌｉｎｕｍｃｒｉｓｐｕｍ）苯丙氨酸脱氨酶（ＰＡＬ）ｃＤＮＡ亚克隆到组成型表达载体ｐＭＧ３６ｅ启动子Ｐ３２下游,电穿孔法转化乳酸乳球菌,获得有ＰＡＬ表达活性的乳酸乳球菌工程菌（ｐＭＧ３６ｅＰＡＬ／Ｌ．ｌａｃｔｉｓＭＧ１３６３）。通过递归ＰＣＲ合成了一段１２０ｂｐ的调控片段,用以将ｐＭＧ３６ｅ改造为分泌型表达载体ｐＸＨＳ,以翻译偶联的方式表达ＰＡＬ,可使ＰＡＬ的Ｎ末端带上ｕｓｐ４５信号肽,结果亦检测到ＰＡＬ酶活性。自行分离克隆了乳酸乳球菌热休克蛋白基因ｄｎａＪ的启动子区域,构建了热诱导表达载体ｐＸＨＪ,获得ＰＡＬ热诱导表达工程菌（ｐＸＨＪＰＡＬ／Ｌ．ｌａｃｔｉｓＩＬ１４０３）,经３０℃至３７℃热诱导,可使ＰＡＬ表达活性提高至２倍。本文还就乳酸乳球菌ＰＡＬ工程菌在经典型苯丙酮尿症防治中的应用进行了分析和讨论     

陆地棉叶绿体铜锌超氧化物歧化酶基因的克隆与表达

以陆地棉‘CRI36＇的叶片为材料,使用RACE技术克隆到了棉花叶绿体Cu/Zn-SOD酶基因。基因序列全长共1 043 bp,含有完整的开放阅读框。推导的氨基酸序列分析显示含有叶绿体信号肽,和已知植物的叶绿体Cu/Zn-SOD酶蛋白的氨基酸残基的同源性在66%～74%之间。基因的表达谱分析显示：棉花叶绿体Cu/Zn-SOD酶基因主要在叶片、茎中表达,根、花和下胚轴中没有检测到信号,即基因的表达主要在棉花的绿色组织。不同生育期的表达谱结果证实：该基因主要在苗期表达,以后表达逐渐减少。用pET-21a（＋）构建了原核表达载体,在大肠杆菌BL21（DE3）的表达结果显示：表达后得到一个29.0 kD的新蛋白,其分子量与预期目标一致。对SOD酶活性的分析证实,重组菌的酶活性显著增加,证明克隆的基因具有活性。     

多肽抗生素apidaecin基因在乳酸乳球菌中的融合表达

利用乳链菌肽(nisin)诱导表达系统,以泛素(ubiquitin)融合蛋白的形式在乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)中表达了多肽抗生素apidaecin。利用TricineSDSPAGE和Western blotting均可在诱导后的宿主菌中检测到特异蛋白带。表达产物的最高产量可达宿主菌可溶性蛋白的7.2%左右。在体外用泛素特异性蛋白酶UBPI从融合蛋白中切除泛素后,产物具有明显的抗菌活性。     

南极假丝酵母脂肪酶B(CALB)基因在乳酸乳球菌MG1363中的整合及表达

根据南极假丝酵母脂肪酶B (CALB)的基因序列将CALB基因进行TA克隆、酶切鉴定及测序后,亚克隆至大肠杆菌-乳酸乳球菌穿梭表达栽体pMG36e-Nisl中,构建重组表达栽体pMG36e-Nisl-CALB.设计特异性引物P3和P4,对重组质粒pMG36e-NisI-CALB进行红霉素抗性基因的敲除,以构建食品级表达载体pMG36N-CALB,后再将两种重组质粒分别电转化入乳酸乳球菌MG1363,以Nisin为选择压力,考察CALB在MG1363中的表达情况.结果显示,成功构建了表达载体pMG36e-NisI-CALB及pMG36N-CALB,两株重组菌在含有20 IU Nisir/mL的培养基中均生长情况良好,遗传性能稳定,且经水解圈鉴定,CALB能够进行活性表达.进一步研究发现,CALB基因整合到乳酸乳球菌MG1363染色体中.     

Gene expression in Lactococcus lactis

Abstract Lactic acid bacteria are of major economic importance, as they occupy a key position in the manufacture of fermented foods. A considerable body of research is currently being devoted to the development of lactic acid bacterial strains with improved characteristics, that may be used to make fermentations pass of more efficiently, or to make new applications possible. Therefore, and because the lactococci are designated 'GRAS' organisms ('generally recognized as safe') which may be used for safe production of foreign proteins, detailed knowledge of homologous and heterologous gene expression in these organisms is desired. An overview is given of our current knowledge concerning gene expression in Lactococcus lactis . A general picture of gene expression signals in L. lactis emerges that shows considerable similarity to those observed in Escherichia coli and Bacillus subtilis . This feature allowed the expression of a number of L. lactis -derived genes in the latter bacterial species. Several studies have indicated, however, that in spite of the similarities, the expression signals from E. coli, B. subtilis and L. lactis are not equally efficient in these three organisms.     

乳链菌肽前体基因（nisZ）在乳酸乳球菌中的克隆和表达

用PCR技术从克隆有完整乳链菌肽生物合成基因簇（来自于乳链菌肽高产菌株L.lactis AL2)的重组噬菌体λHJ-3中扩增了编码乳链菌肽的前体基因,与pMG36e连接得到重组质粒pHJ201,用电击转化法将pHJ201转化到L.lactis NZ9800中,经活性测定和Tricine－SDS－PAGE电泳证实乳链菌肽前体基因获得了功能表达。DNA序列分析表明乳链菌肽高产菌株L.lactis AL2产生的是NisinZ。发现pHJ201d L.lactis NZ9800 中有良好的稳定性。     

Construction of a food-grade host/vector system for Lactococcus lactis based on the lactose operon

Abstract A plasmid-based food-grade vector system was developed for Lactococcus lactis by exploiting the genes for lactose metabolism. L. lactis MGS267 is a plasmid-free strain containing the entire lactose operon as a chromosomal insertion. The lacF gene was deleted from this strain by a double cross-over homologous recombination event. The lacF -deficient strain produced a Lac⁻ phenotype on indicator agar. A cloned copy of the lacF gene expressed on a plasmid was capable of complementing the lacF -deficient strain resulting in a Lac⁺ phenotype. This stably maintained system fits the requirements of a self-selecting vector system and has the potential to be exploited in the food industry.     

猪IL-18在乳酸乳球菌中的表达及其生物活性的检测

为了在乳酸乳球菌中分泌表达具有生物活性的猪IL-18蛋白,并检测其生物活性,故通过分离猪外周血单核淋巴细胞(PBMC),以其为模板,采用RT-PCR方法扩增猪白细胞介素18(pIL-18)基因,将目的基因与乳酸乳球菌表达载体pAMJ399进行连接,并电转化至乳酸乳球菌MG1363中,通过SDS-PAGE和Western blotting分析检测目的蛋白的表达,并通过脾淋巴细胞增殖试验和细胞病变抑制法对pIL-18的生物活性进行检测。Western blotting分析检测结果与生物活性检测结果显示,在重组菌pAMJ399-pIL18/MG1363的上清和菌体沉淀中19 kDa处均出现pIL-18的特异蛋白反应带,且分泌表达的pIL-18蛋白能明显促进猪脾淋巴细胞的增殖,并对病毒增殖有明显的抑制作用。以上结果表明pIL-18可在乳酸乳球菌分泌表达,且表达产物具有良好的生物活性。