产高活性抗凝溶栓双活性蛋白的短小芽孢杆菌的筛选及鉴定

摘要:【目的】筛选可产生抗血栓活性物质的细菌。【方法】利用VY/4平板、酪蛋白平板从水样、土样、兔粪、羊粪、朽木等20多个样品中筛选目的菌株;利用纤维蛋白平板和纤维蛋白试管检测抗血栓活性;利用形态学特征、理化性质、16S rRNA序列同源性鉴定目的菌株。【结果】得到5株可产生抗血栓活性物质的细菌,重点研究了菌株LDS33,发现其分泌的胞外蛋白在纤维蛋白平板上和纤维蛋白试管中均显示出强烈的溶栓活性,通过试管法发现此蛋白质同时具有较强的抗凝活性。结合形态学、理化性质、16S rDNA序列及进化树分析,发现该菌株属于硬壁菌门芽孢杆菌目芽孢杆菌科芽孢杆菌属的短小芽孢杆菌,将其命名为Bacillus pumilus LDS.33。【结论】短小芽孢杆菌LDS33可产生高活性的抗凝溶栓双活性蛋白。     

短小芽孢杆菌degQ基因的克隆与鉴定

ｄｅｇＱ基因编码一个由４６个氨基酸组成的多肽,能增强许多芽孢杆菌胞外酶基因的表达,以ＰＭＫ４作克隆体构建短小芽孢杆菌基因库,并用ＤＮＡ探针原位杂次法从中钓出ｄｅｇＱ基因,对克隆基因的ＤＮＡ序列进行了分析并证明克隆的短小芽孢杆菌ｄｅｇＱ基因具有增强枯草杆菌蛋白酶和果聚糖蔗糖酶基因表达的能力,ｄｅｇＱ基因克隆有助于研究芽孢杆菌的正调控机一并可望提高外源基因在芽孢杆菌中表达。     

具有分泌蛋白能力的短芽孢杆菌的筛选及鉴定

短芽孢杆菌（Bacillus　brevis）具有分泌蛋白能力强和胞外蛋白酶活性低的特性,是分泌表达外源蛋白较理想的宿主。为获得分泌表达系统较理想的宿主菌,建立了短芽孢杆菌高效筛选模型,从800余株细菌中筛得8株具有高蛋白分泌能力且没有胞外蛋白酶活性的候选菌。经多相分类学初步鉴定其中5株为短芽孢杆菌。     

短小芽孢杆菌degQ基因的克隆与鉴定

degQ基因编码一个由46个氨基酸组成的多肽,能增强许多芽孢杆菌胞外酶基因的表达．以pMK4作克隆载体构建短小芽孢杆菌基因文库,并用DNA探针原位杂交法从中钓出degQ基因．对克隆基因的DNA序列进行了分析并证明克隆的短小芽孢杆菌degQ基因具有增强枯草杆菌蛋白酶和果聚糖蔗糖酶基因表达的能力．degQ基因克隆有助于研究芽孢杆菌的正调控机理并可望提高外源基因在芽孢杆菌中表达．     

短小芽孢杆菌噬菌体的分离及特性

以短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)1037及其抗噬菌体衍生株为指示菌,从噬菌体滋生环境中分离得到10株噬菌斑形态和宿主范围不同的PP系列噬菌体,并对它们的血清型、宿主范围以及对热和对不同pH的稳定性进行了研究。结果表明,在噬菌体滋生的环境中实际存在着不同血清型和宿主范围的噬菌体群体。由PP系列噬菌体与不同宿主菌之间的关系推测,杂菌污染是噬菌体污染的导因,因而认为在工业上防治噬菌体对生产的危害必须采取综合治理措施。     

短小芽孢杆菌缺陷噬菌体

经丝裂霉素c诱发和CsCl密度梯度离心,得到了短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)噬菌体PPO。该噬菌体具有典型的20面体的头部,长而可收缩尾鞘的尾,尾鞘的下端附有基板及尾丝。噬菌体DNA的限制核酸内切酶酶切电泳及其与宿主基因组DNA之间的分子杂交结果证明,噬菌体PPO颗粒内包裹的是寄主DNA,因而它是一缺陷噬菌体。     

产丁醇芽孢杆菌的分离、筛选与鉴定

通过富集培养和分离纯化等过程,从种植怀地黄的土壤中分离得到一株产丁醇兼性厌氧细菌菌株C2。以7%的玉米醪液为原料总溶剂(丙酮、丁醇、乙醇,ABE)产量可达17.17g/L,其中丁醇11.2g/L,占65.2%;发酵玉米秸秆糖化液(总糖浓度为25g/L)产总溶剂量为3.64g/L,其中丁醇2.63g/L,占72.3%。形态学、生理生化及系统发育研究表明该菌株为革兰氏阳性芽孢杆菌(Bacillus),与B.vallismortis、B.atrophaeus和B.mojavensis亲缘关系最近。     

短小芽孢杆菌作为芽孢杆菌属基因工程受体菌的研究

以质粒pUB110 DNA转化B. pumilus 289原生质体,转化频率为10~(-3)—10~(-9)与B.tubtilis 168系统相当;但B.pumilus 289原生质体的再生频率(0.3—12.0％)略低于B.subtilis 168(1.53—24.16％);在无选择压力条件下质粒pUB110在B.pumilus 289中经过45个世代周期,自发丢失率小于3％,同于B.subtilis 168系统。外源基因在B.pumilus 289中经25个世代周期丢失率低于5％,而在B.subtilis 168系统中则高达24％;外源基因的表达水平亦高于B.subtilis 168系统。因此,B.pumilus 289是一个值得进一步开发的基因工程受体系统。     

苏云金芽孢杆菌的筛选和初步鉴定

采集四川温江昆虫孳生地的土壤样本94份,利用醋酸钠-抗生素法分离、筛选,共获得苏云金芽孢杆菌9株。镜检可观察到大菱形、小菱形、方形、圆形等四种主要形态的伴胞晶体;采用cryⅠ、cryⅡ、cryⅢ、cryⅤ基因的通用对9株Bt分离菌进行的PCR检测结果表明：9株菌全部含cryⅠ和cryⅤ基因,2株菌含cryⅡ基因,5株菌含cryⅢ基因,而且各菌株均包含2—3个基因型。利用这些菌株对菜青虫进行了室内和室外生物毒力测定,达到了较好的杀虫效果。     

抗动物病原菌芽孢杆菌的筛选、初步鉴定和抗菌活性

从鸡肠道分离、挑选的18株芽孢杆菌经培养特征、形态观察、生理生化实验,初步被鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilus)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)和凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)。同时测定了它们对5种常见动物病原菌大肠杆菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、肠炎沙门氏菌(Salmonella typhimurium)、猪链球菌(Streptococcus suis)、奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)的抑菌活性,其中有4株芽孢杆菌对5种病原菌都有抑制作用。还分别测定了它们产木聚糖酶(从0.895 U1到3.239 U1)和纤维素酶活性(分别为0.391 U2和0.465 U2)。结果表明,芽孢杆菌分离株BC17、BC32、BC106、BC228、BC247和BC261具有作为益生菌的开发潜力。     

短小芽孢杆菌的遗传转导

短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)噬菌体PP5在碱性蛋白酶生产菌珠B.pumilus 289中能进行普遍性转导。PP5对于B.pumilus 289的营养标记的转导频率为10~(-6)转导子/PFU。对于B.pumilus 1037和B.pumilus 289之间的链霉素抗性标记的转导频率为10~(-4)至10~(-7)转导子/PFU。从而建立了一个新的B.pumilus遗传转导系统。     

短小芽孢杆菌289(pBX96)α-淀粉酶的性质

将巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)α-淀粉酶基因克篷到短小芽饱杆菌(Bacilluspumilus)中获得表达。将该工程菌发酵液的上清液,经硫酸铵分级盐析和DEAE-纤维素柱层析,得到纯化的α-淀粉酶。此酶的最适pH为6．0;在pH 5—8之间稳定;最适反应温度为55℃;金属离子Zn2+、Ab2+、Cu2+、Ag+对酶有明显的抑制作用;Ca2+、Na+,K+对酶略有激活作用：3 x 10-3mol／L对氯汞苯甲酸(PCMB)对酶有95％的抑制作用;其免疫性质与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)所产生的α-淀粉酶相同。     

转座子Tn917在短小芽孢杆菌中的转座作用

Transposition Tn917 was introduced into Bacillus pumilus 289 by protoplast transformation with plasmid pTV32. The temperature-sensitive replication property of pTV32 was maintained in B. pumilus. Tn917 was transposed efficiently in B. pumilus with 4.8 x 10(-4) transposition rate. The yield of auxotrophs was about 0.65% in all insertional mutants. It indicated a prospects for the use of Tn917 as a tool for insertional mutagenesis and genetic manipulation in B. pumilus.     

短小芽孢杆菌HR10产孢培养基及发酵条件优化

短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)HR10是一株具有促生抗逆作用的优良菌株.探究菌株HR10产孢的最佳发酵培养条件,对于在更大规模上进行生产发酵具有重要的指导意义.以稀释涂布平板法计数活菌数和芽孢数并计算芽孢率;对菌株HR10产孢培养基的碳源、氮源和无机盐进行单因素分析及正交试验,并采用摇瓶发酵法对影响菌...     

短小芽孢杆菌碱性蛋白酶BP的纯化和性质

短小芽孢杆菌产生的碱性蛋白酶BP经CM—Sephadex-C-50和Sephadex-G75两个柱层析,得到了聚丙烯酰胺凝胶电泳纯的酶组分,比活力从1307μ/mg提高到5538μ/mg.活力回收为21%,酶水解酪蛋白的最适反应温度为50℃,最适pH为9.5,Mn^2+、Ca^2+对酶有激活作用,Hg2+、Ag^+对酶有抑制作用.酶的热稳定性不高,但在Ca^2+保护下,热稳定性明显提高.酶的最适作用底物为酪蛋白,对血红蛋白、蛇毒蛋白、牛血清蛋白、卵蛋白、核糖核酸酶也有水解作用.对酪蛋白的Km为0.62%,V_max为50μg/min.DFP可完全抑制酶活性,PMSF和NBS也严重抑制酶活力,PCMB、_o-PTH和EDTA几乎不抑制酶活力.纯酶的分子量为25000Dal.该酶蛋白含有17种氨基酸,其中甘氨酸(Gly)和丙氨酸(Ala)为主要氨基酸.     

短小芽孢杆菌碱性蛋白酶基因启动子的克隆、鉴定及其应用

利用TAIL-PCR(Thermal asymmetric interlaced PCR)从短小芽孢杆菌基因组中扩增到碱性蛋白酶基因编码区上游的启动子片段。对该片段的序列测定和分析表明, 此片段长797 bp, 但与基因表达有关的序列长约390 bp。对启动子片段进行不同长度的缺失突变, 以获得最小的基因启动子片段, 结果表明, 该基因起始密码子上游约160 bp的DNA片段就可以启动基因的表达。将含有该片段的碱性蛋白酶基因WApQ3插入大肠杆菌-芽孢杆菌穿梭质粒载体pSUGV4中, 构建了碱性蛋白酶基因表达质粒pSUBpWApQ3。将该质粒分别转入枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌中表达, 可在胞外检测到碱性蛋白酶活性, 最高酶活分别为466.5 U/mL和3060 U/mL。     

短小芽孢杆菌碱性蛋白酶的提纯和性质的研究

由短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)209产生的胞外碱性蛋白酶的粗酶制剂(5×10 4u／g),经硼砂NaOH缓冲液抽提,硫酸铵沉淀,Sephadex G一25脱盐,DEAE-纤维素柱层析,冷冻干燥获得部分纯化的酶。纯酶的活力为199x10u/g,比活力提高2,6倍。此酶的最适pH8．5—9．0,在pH6一10之间稳定,因此是属于微碱性蛋白酶“’。最适温度为50℃,在50℃以下稳定,在60℃处理10分钟活力损失95％。0.003村c丑件的存在对酶的热稳定性和pH稳定性均有显著提高。Ag+,Cu2+,Fe2+,Hg+,Zn2+ 对酶有抑制作用;Mn2+有明显的激活作用;1×10-3M的PCMB,IAA,O-PTH,PMSF对活力无影响;1×10-3M EDTA对酶有30％的抑制作用;在40℃用NBS(1×10-4M)、DFP(2．5mM)对醢进行10分钟处理,酶活力完全损失。此酶能水解多种天然蛋白,如酪蛋白、血红蛋白、蛇毒蛋白等,不水解鱼精蛋白和溶菌酶。以酪蛋白为底物测得的km值为0．66×10-2g／ml。在pH7．3进行圆盘凝胶电泳,虽然呈现九条带,但均具有大小不等的蛋白酶活力。     

耐碱性木聚糖酶基因在短小芽孢杆菌中高效分泌表达的研究

从木聚糖酶高产短小芽孢杆菌 (Bacilluspumilus)BP5 1中克隆得到木聚糖酶基因xynA ,将其构建在芽孢杆菌表达载体pWH1 5 2 0中得到重组质粒pWSX1 1。xynA由木糖诱导xylA启动子调控xynA表达。采用同源高效表达策略 ,以原生质体转化方法将pWSX1 1转回原始菌株BP5 1中 ,获得重组菌株BPX1 1。通过木糖诱导重组菌株中的xy nA基因高效分泌表达 ,使木聚糖酶产酶活力比原菌株BP5 1提高了 87% ,同时对重组表达的木聚糖酶的酶学性质进行了初步研究