鼠疫菌H-NS蛋白的表达与纯化及其DNA结合活性

摘要：【目的】利用大肠杆菌BL21λDE3的表达系统,表达出有活性的鼠疫耶尔森氏菌（以下简称鼠疫菌）调控子蛋白H-NS,为进一步研究H-NS的转录调控奠定基础。【方法】 PCR扩增鼠疫菌201株hns基因的编码区,将其直接克隆入pET28a质粒中,再将pET28a-hns重组质粒转入大肠杆菌BL21λDE3菌株中,所得菌株经IPTG诱导后能表达出鼠疫菌His-H-NS蛋白;通过体外的凝胶迁移实验（EMSA）和DNaseⅠ足迹实验对His-H-NS蛋白与DNA的结合活性进行分析。【结果】成功表达出有活性的鼠疫菌His-H-NS蛋白,该蛋白对鼠疫菌pH6抗原基因（psaA、psaE）及rovA基因均有结合活性。【结论】鼠疫菌His-H-NS具有DNA结合活性,说明H-NS能调控鼠疫菌基因的转录。     

CodY在单核细胞增生李斯特菌运动和毒力方面的作用

目的:探究全局性转录调控因子CodY在单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,Lm)鞭毛运动和细菌毒力方面的作用。方法:通过同源重组的方法敲除Lm染色体上CodY的编码基因codY并成功构建缺失菌株的回复菌株;利用平板泳动法观测鞭毛运动的变化,RT-qPCR检测与鞭毛运动相关基因的转录表达;比较野生型菌株EGDe与CodY缺失菌株对细菌溶血活性、棉铃虫幼虫的半致死剂量和主要的毒力因子LLO和毒力基因调控蛋白PrfA转录表达的影响。结果:同野生型菌株相比,CodY缺失菌株鞭毛运动和相关基因,以及主要的毒力因子LLO和PrfA的转录表达显著降低(P≤0.01),溶血活性显著降低(P≤0.01),对棉铃虫幼虫的半致死剂量上升了5.8倍。结论:CodY在Lm鞭毛运动和细菌毒力调控方面具有重要作用。     

鼠疫菌重要调控子蛋白的表达纯化及DNA结合活性分析

目的:利用大肠杆菌BL21(λDE3)的表达系统,表达7个有活性的、与鼠疫耶尔森菌(鼠疫菌)传播及致病密切相关的调控子蛋白,并对这些蛋白与DNA的结合活性进行分析,为构建鼠疫菌毒力基因转录调控网络建立分子生化实验平台。方法:通过分子克隆技术构建鼠疫菌调控子蛋白的表达菌株,所得菌株经IPTG诱导后能分别表达鼠疫菌CRP、Fur、PhoP、OxyR、OmpR、RcsB和RovA带His标签的融合蛋白;对这些蛋白与DNA的结合基序进行生物信息学预测;通过体外凝胶迁移实验验证上述蛋白与靶DNA的结合活性。结果:表达了7种有活性的鼠疫菌调控子蛋白,这些蛋白与靶基因启动子区具有体外结合活性。结论:表达的7种调控子蛋白在鼠疫菌的传播致病中有重要作用,这些调控子蛋白与DNA体外结合实验平台的建立,是构建鼠疫菌毒力基因转录调控网络的基础。     

非致病性大肠埃希菌能增多大肠埃希菌O157:H7志贺毒素的产生

大肠埃希菌(简称大肠杆菌)O157：H7毒力因子为志贺毒素2(stx2),其基因由温和噬菌体编码,由晚期基因启动子调控表达。stx2的合成与释放需要诱导噬菌体溶菌周期,而且正常肠道大肠杆菌感染了毒素编码的噬菌体就能制造毒素和噬菌体,使毒素水平远远超过病原性菌株本身的产量,作者在体外以及鼠肠道验证了这一假设。     

重组大肠杆菌表达铜绿假单胞菌溶血性磷脂酶C

[目的]构建产溶血性磷脂酶C (Hemolytic Phospholipase C,PLCH)的重组大肠杆菌(Escherich coli菌株,并初步优化其发酵条件.[方法]首先利用卵黄硼砂平板分离法筛选到一株产磷脂酶C(Phospholipase C,PLC)活性较高的菌株,命名为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)41;进一步以P.aeruginosa 41基因组DNA为模板设计引物,PCR扩增获得溶血性磷脂酶C(PLCH)基因,构建重组大肠杆菌表达质粒并转化大肠杆菌E.coli BL21 (DE3);筛选转化子并检测PLC活性和溶血能力,并初步优化其发酵条件.[结果]成功构建了重组大肠杆菌E.coli BL21(DE3) /pET28a-plcH;在硼砂卵黄平板上对重组菌进行PLC活性测定,显示重组菌有明显的磷脂酶C活性;在哥伦比亚血琼脂平板上对重组菌进行溶血性试验,表明PLCH具有较强的溶血活性;初步优化摇瓶发酵条件为:5％转接量,37℃、200 r/min下培养4h添加IPTG至终浓度为0.9 mmol/L,转为25℃、150 r/min诱导培养14 h;优化后重组菌的酶活可达到722.89±0.47 U/mL.[结论]本文成功构建了一株产溶血性磷脂酶C活性较高的重组大肠杆菌菌株,并通过优化发酵条件使其酶活达到了722.89±0.47 U/mL,本实验在国内首次实现了铜绿假单胞菌来源的溶血性磷脂酶C基因在大肠杆菌的胞内表达,该研究为研究磷脂酶C产业化奠定了一定的基础.     

鰤鱼诺卡氏菌SOD基因克隆与表达及其酶活性质测定

鱼类的诺卡氏菌病主要由鰤鱼诺卡氏菌(Nocardia seriolae)引起。为探讨鰤鱼诺卡氏菌的毒力因子及其感染致病机制,本研究通过对鰤鱼诺卡氏菌全基因组序列的分析,发现了一个编码超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的基因。生物信息学分析显示该基因编码一个分泌蛋白,可能是鰤鱼诺卡氏菌潜在的毒力因子。本研究通过基因克隆获取了鰤鱼诺卡氏菌SOD基因(NsSOD),其长度为624 bp。利用双酶切技术在含有GST标签的原核表达载体pGEX-6P-1中插入NsOD基因片段,成功构建了其重组表达载体并命名为pGEX-SOD。将pGEX-SOD导入大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,获得了原核表达菌株BL21/pGEXSOD并对其诱导表达条件进行了摸索,确定25℃、IPTG(1 mmol/L)诱导14 h,可成功获得具有生物活性的可溶性NsSOD重组蛋白。随后利用GST标签亲和柱纯化NsSOD重组蛋白,并进行酶活性质测定,确定NsSOD重组蛋白的活性为2.76酶活力单位。通过对NsSOD进行基因克隆、原核表达、重组蛋白纯化及体外酶活性质测定,为进一步研究NsSOD的功能和深入了解鰤鱼诺卡氏菌的致病机理奠定了基础。     

罗非鱼3种C型溶菌酶重组蛋白的制备及与几种鱼虾溶菌酶溶菌谱的比较

应用基因工程技术制备了3种奥利亚罗非鱼C型溶菌酶的重组蛋白,并应用比浊法比较了它们与草鱼C型溶菌酶、G型溶菌酶和斑节对虾C型溶菌酶重组蛋白对无乳链球菌、嗜水气单胞菌等8种细菌的溶菌作用.研究发现,6种重组溶菌酶对这8种菌均具有溶菌活性,但是溶菌活力强弱不一.其中罗非鱼C3溶菌酶对革兰氏阳性菌无乳链球菌的溶菌作用最强,草鱼C型与G型溶菌酶次之;所有重组溶菌酶对革兰氏阴性菌铜绿假单胞菌均具较强的溶菌活性.与斑节对虾C型溶菌酶、草鱼C型与G型溶菌酶相比,罗非鱼的C型溶菌酶对嗜水气单胞菌具有较强的溶菌作用,且以C1的溶菌活性最强.本研究结果可为选择具较强溶菌活力的溶菌酶应用于养殖生产提供依据,并可为应用转基因技术培育抗病品种提供靶基因.     

嗜热真菌纤维素酶的CBD与海栖热袍菌的纤维素酶融合表达

将嗜热真菌毛壳菌纤维素酶Cel7A的纤维素结合结构域编码区与极端嗜热厌氧菌海栖热袍菌的纤维素酶CelB基因进行融合, 构建重组质粒pHsh-CBD-CelB, 并在大肠杆菌中表达。对融合蛋白进行纯化, 通过热处理和离子交换层析, 纯化到的融合蛋白SDS-PAGE 电泳图谱显示为单一条带。对融合蛋白的特性研究, 结果表明融合蛋白降解CMC的最适反应温度为90°C, 结晶纤维素吸附实验表明该融合蛋白具有结合结晶纤维素的能力, 并且融合蛋白降解CMC与结晶纤维素的能力得到提高。     

单核细胞增生李斯特菌毒力基因inlB/actA双缺失突变株的构建

单核细胞增生李斯特菌inlB和actA毒力基因的编码产物InlB和ActA是与其致病性相关的重要毒力因子,与该菌在细胞间扩散、传播有着直接的关系,其中肌动蛋白聚集因子ActA是细菌由细胞浆扩散至相邻细胞所必须的因子,而内化素InlB在对肝细胞的侵袭过程中起着重要作用。本研究中利用同源重组技术在inlB缺失菌株基础上成功构建了毒力基因inlB和actA双缺失的突变株,获得减毒突变株,为构建预防人类和动物疾病的疫苗载体奠定了基础。     

重组蛋白ES-Kringle5的表达、纯化及活性检测

目的：利用基因工程方法原核表达重组融合蛋白ES-Kringle5并进行纯化及活性检测。方法：ES-Kringle5是将内皮抑素N端的前27个氨基酸与Kringle5通过连接肽相连的重组融合蛋白,合成该重组蛋白的基因片段并插入载体pMD18-T中,然后克隆至大肠杆菌表达载体pET25b中并转化E.coli BL21（DE3）。乳糖诱导表达后经Ni-NTA亲和层析纯化后获得目的蛋白。通过抑制HUVEC细胞增殖实验检测其生物学活性。结果：重组质粒构建正确。利用乳糖诱导表达并降低诱导温度能增加目的蛋白的产量及可溶性表达。纯化后的重组蛋白纯度大于95%。生物学活性证明该重组蛋白具有抑制HUVEC的增殖能力。结论：具有生物学活性的重组蛋白ES-Kringle5可在大肠杆菌中高效表达,为研究其体内药效、药代及安全性评价奠定了基础。     

Edwardsiella tarda sialidase: Pathogenicity involvement and vaccine potential

Bacterial sialidases are a group of glycohydrolases that are known to play an important role in invasion of host cells and tissues. In this study, we examined in a model of Japanese flounder (Paralichthys olivaceus) the potential function of NanA, a sialidase from the fish pathogen Edwardsiella tarda. NanA is composed of 670 residues and shares low sequence identities with known bacterial sialidases. In silico analysis indicated that NanA possesses a sialidase domain and an autotransporter domain, the former containing five Asp-boxes, a RIP motif, and the conserved catalytic site of bacterial sialidases. Purified recombinant NanA (rNanA) corresponding to the sialidase domain exhibited glycohydrolase activity against sialic acid substrate in a manner that is pH and temperature dependent. Immunofluorescence microscopy showed binding of anti-rNanA antibodies to E.?tarda, suggesting that NanA was localized on cell surface. Mutation of nanA caused drastic attenuation in the ability of E.?tarda to disseminate into and colonize fish tissues and to induce mortality in infected fish. Likewise, cellular study showed that the nanA mutant was significantly impaired in the infectivity against cultured flounder cells. Immunoprotective analysis showed that rNanA in the form of a subunit vaccine conferred effective protection upon flounder against lethal E.?tarda challenge. rNanA vaccination induced the production of specific serum antibodies, which enhanced complement-mediated bactericidal activity and reduced infection of E.?tarda into flounder cells. Together these results indicate that NanA plays an important role in the pathogenesis of E.?tarda and may be exploited for the control of E.?tarda infection in aquaculture.     

B型肉毒毒素受体结合区C片段在大肠杆菌中的表达及免疫原性研究

目的:在大肠杆菌中表达、纯化B型肉毒毒素受体结合区C片段(BHc-C),研究其免疫原性。方法:将BHc-C基因克隆到原核表达载体pGEX-4T-1中,转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达GST-BHc-C融合蛋白并通过亲和纯化;以纯化的融合蛋白免疫BALB/c小鼠制备免疫血清,采用ELISA检测免疫血清的效价并测定其抗B型肉毒毒素中和活性。结果:在大肠杆菌中表达了GST-BHc-C融合蛋白;以该融合蛋白免疫小鼠获得高效价免疫血清,且该免疫血清具有中和活性。结论:获得了GST-BHc-C融合蛋白,并证实其具有免疫原性。     

Bacteriophage P4282, a parasite of Ralstonia solanacearum, encodes a bacteriolytic protein important for lytic infection of its host

To enhance bacterial wilt resistance in tobacco expressing a foreign protein, we isolated the bacteriolytic gene from a bacteriophage that infects Ralstonia solanacearum. The bacteriolytic protein of phage P4282 isolated in Tochigi Prefecture was purified from a lysate of R. solanacearum M4S cells infected with the phage, and its bacteriolytic activity was assayed by following the decrease in the turbidity of suspensions of R. solancacearum M4S cells. The molecular weight of the bacteriolytic protein was approximately 71 kDa, and the sequence of the N-terminal 13 amino acids was determined. We used oligonucleotide probes based on this amino acid sequence to isolate the bacteriolytic gene from phage P4282 DNA. This gene of 2061 bp encodes a product of 687 amino acids, whose calaculated molecular weight was 70.12 kDa. The bacteriolytic gene was placed under the control of an inducible promoter. and the plasmid was transformed into Escherichia coli NM522. The soluble proteins extracted from E.coli NM522 cells harboring the plasmid with the bacteriolytic gene showed obvious bacteriolytic activities against several strains of R. solanacearum isolated in various districts in Japan. DNA fragments from five phages, isolated in Niigata, Aomori, Okinawa, Fukushima and Yamaguchi Prefectures, hybridized to the bacteriolytic gene of phage P4282. These observations indicate that the bacteriolytic protein shows nonspecific activity against R. solanacearum strains, and a sequence similar to that of the bacteriolytic gene is conserved in the DNA of other bacteriophages. These results indicate that the generation of transgenic (tobacco) plants expressing the bacteriolytic gene of phage P4282 might result in enhanced resistance to bacterial wilt in tobacco.     

突触小体相关蛋白SNAP25的原核表达、纯化及鉴定

目的:克隆突触小体相关蛋白(SNAP25)基因,原核表达、纯化并鉴定SNAP25蛋白。方法:PCR扩增SNAP25基因,克隆至表达质粒pTIG-Trx,转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,IPTG诱导表达,Ni2+-NTA亲和层析纯化目的蛋白,SDS-PAGE及Western印迹分析肉毒神经毒素BoNT/A轻链对该蛋白的裂解情况。结果:构建了pTIG-SNAP25表达质粒,经IPTG诱导表达,目的蛋白占全菌蛋白的26.2%,表达形式为可溶性表达,表达量达115.4mg/L,纯化后蛋白纯度达95%以上;经SDS-PAGE及Western印迹分析,SNAP25蛋白可被BoNT/A轻链特异降解。结论:克隆了SNAP25基因,在原核系统中表达、纯化并鉴定了重组SNAP25蛋白。     

A Fail-Safe Mechanism in the Septal Ring Assembly Pathway Generated by the Sequential Recruitment of Cell Separation Amidases and Their Activators

During cytokinesis in Escherichia coli, the peptidoglycan (PG) layer produced by the divisome must be split to promote cell separation. Septal PG splitting is mediated by the amidases: AmiA, AmiB, and AmiC. To efficiently hydrolyze PG, the amidases must be activated by LytM domain factors. EnvC specifically activates AmiA and AmiB, while NlpD specifically activates AmiC. Here, we used an exportable, superfolding variant of green fluorescent protein (GFP) to demonstrate that AmiB, like its paralog AmiC, is recruited to the division site by an N-terminal targeting domain. The results of colocalization experiments indicate that EnvC is recruited to the division site well before its cognate amidase AmiB. Moreover, we show that EnvC and AmiB have differential FtsN requirements for their localization. EnvC accumulates at division sites independently of this essential division protein, whereas AmiB localization is FtsN dependent. Interestingly, we also report that AmiB and EnvC are recruited to division sites independently of one another. The same is also true for AmiC and NlpD. However, unlike EnvC, we find that NlpD shares an FtsN-dependent localization with its cognate amidase. Importantly, when septal PG synthesis is blocked by cephalexin, both EnvC and NlpD are recruited to septal rings, whereas the amidases fail to localize. Our results thus suggest that the order in which cell separation amidases and their activators localize to the septal ring relative to other components serves as a fail-safe mechanism to ensure that septal PG synthesis precedes the expected burst of PG hydrolysis at the division site, accompanied by amidase recruitment.     

2型猪链球菌表面蛋白 Hp0272的原核表达及其结合人血清 IgA 的活性分析

目的：构建带GST标签的2型猪链球菌功能未知表面蛋白Hp0272的原核表达质粒并在大肠杆菌中表达,获得纯度较高的GST-Hp0272重组融合蛋白,鉴定其与人血清IgA（higA）的结合活性。方法：采用分子生物学方法构建pGEX-4T-1-0272重组表达载体,将其转入大肠杆菌BL21（DE3）菌株,IPTG诱导表达后,通过SDS-PAGE分析蛋白表达情况;用GSTrap柱亲和纯化目的蛋白并经Western印迹验证,采用配体印迹和ELISA方法鉴定GST-Hp0272与hlgA的结合活性。结果：构建了GST融合蛋白原核表达质粒,并获得GST-Hp0272融合蛋白,鉴定到Hp0272特异性地与hisA结合,且结合区域位于Hp0272的N端（41-318an）。结论：获得了GST-Hp0272融合蛋白,并鉴定到其能特异性结合hlgA,为进一步了解Hp0272在猪链球菌致病过程中的作用提供了基础。     

重组黄热病毒E蛋白结构域Ⅲ作为亚单位疫苗的抗原性和免疫原性

目的：表达纯化黄热病毒（YFV）囊膜蛋白（E蛋白）结构域Ⅲ,研究其作为亚单位疫苗预防YFV、日本脑炎病毒（JEV）感染的可能。方法：扩增YFVE蛋白结构域Ⅲ（YFDⅢ）的cDNA片段333bp,将其连接到原核表达载体pET-32a（＋）中,构建原核表达载体pET-YFDⅢ,转化感受态大肠杆菌Rosetta（DE3）,IPTG诱导表达重组YFDⅢ;用纯化的YFDⅢ免疫新西兰兔和BALB/c鼠,检测相关抗体滴度。结果：在大肠杆菌中可溶性表达了YFDⅢ融合蛋白,表达量约占菌体蛋白的50%;Western印迹及ELISA分析表明,纯化的YFDⅢ具有良好的抗原性和免疫原性;利用纯化的YFDⅢ免疫新西兰兔,获得了高达1∶4×105滴度的抗YFV抗体和1∶2×104滴度的抗JEV抗体;利用纯化的YFDⅢ免疫BALB/c鼠,获得了1∶7×104滴度的抗YFV抗体和1∶2×103滴度的抗JEV抗体。结论：重组YFDⅢ有较好的免疫原性,具有开发成亚单位疫苗的潜能。     

131例住院肺炎患儿细菌感染现况及耐药谱分析

目的：分析住院肺炎惠儿的病原菌分布及其耐药性。方法：选择2009年6月至2010年5月,新疆维吾尔自治区人民医院儿科住院的791例肺炎患儿,采取下呼吸道痰液标本,进行细菌培养及药敏试验。结果：16．56％（131／791）患儿被确诊为细菌性肺炎并且有明确的病原,其中,革兰阴性菌感染为75．57％（99／131）,且以肺炎克雷伯氏菌、大肠埃希菌、阴沟肠杆菌多见;革兰阳性菌感染为21．37％（28／131）,以肺炎链球菌多见;真菌感染为6．87％（9／131）,均为白色假丝酵母;9．92％（13／131）的患儿存在两种及以两种上病原菌感染。鲍曼不动杆菌和肠杆菌对头孢类抗生素耐药严重,部分肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌产伊内酰胺酶（BLA）,葡萄球菌属耐青霉素G,肠球菌对氯洁霉素、红霉素和复方新诺明耐药率100％,而肺炎链球菌对红霉素耐药率100％。真菌对常用抗菌药的耐药率为0。结论：我院住院肺炎患儿细菌性为16．56％。病原菌构成以革兰阴性菌为主,并且大多数病原菌耐药。临床应根据痰液细菌培养和药敏结果,合理选择抗菌药物,以减少细菌耐药性,防止滥用抗生素。     

胆汁三烯结合蛋白在大肠杆菌中的表达、复性与纯化

目的：合成胆汁三烯结合蛋白（BBP）基因并在大肠杆菌中表达,获得重组BBP纯化制品。方法：根据天然BBP的基因序列和大肠杆菌偏好密码子设计并合成BBP基因的引物,PCR扩增优化的BBP基因序列,克隆至载体pEasy-T3;测序正确后,将该序列克隆至表达载体pET-32a上,构建表达质粒,转化至大肠杆菌BL21（DE3）pLysS,在IPTG诱导下表达融合蛋白;采用Ni柱纯化融合蛋白。结果：PCR扩增获得了优化后的BBP基因序列,构建了表达载体pET-32a-BBP;SDS-PAGE分析表明表达的融合蛋白相对分子质量为20×10^3,以包涵体形式存在,占全菌蛋白的40%以上;变性、复性后经Ni2＋柱纯化,获得纯度达98%以上的重组蛋白。结论：优化并合成了BBP全基因序列,获得了高纯度重组融合蛋白,为进一步鉴定其生物活性及筛选小分子的研究奠定了基础。     

组胺H4受体在胃腺癌组织中的表达及临床意义

目的：研究胃癌腺癌（gastric adenocarcinoma,GAC）中组胺H4受体的表达水平及其临床意义。方法：60例GAC组织（病例组）与配对癌旁组织（adjacent normal tissue,ANT）中应用免疫组织化学技术检测组胺H4受体的表达,应用实时荧光定量RT-PCR方法检测组胺H4受体mRNA的表达,统计分析组胺H4受体表达与临床病理特征之间的关系。结果：①胃腺癌组织中组胺H4受体蛋白的阳性表达率（11.7%）显著低于癌旁正常组织（96.7%）。②胃腺癌组织中组胺H4受体mRNA水平较癌旁组织明显降低（p〈0.001）。③组胺H4受体蛋白和mRNA表达异常和肿瘤的病理分级有相关性（p=0.0027和p=0.0011）,也与有无胃周淋巴结转移有关（p〈0.001和p=0.0049）。结论：组胺H4受体在胃腺癌组织有表达异常,表达量与病理分期相关。组胺H4受体表达异常和组胺水平紊乱可能在胃癌发生发展过程中有重要作用。