用于植物的铜诱导基因表达系统的改进

铜诱导基因表达系统已被用于植物转基因表达的时空调控。它由两部分构成：(1)组成型或器官专一性表达的aceI基因编码铜反应性的转录因子;(2)融合启动子控制下的目的基因,融合启动子由含ACE1结合位点的金属反应元件(MRE)连接CaMV 35S(-90- 8)启动子组成。本实验测试了来自酵母金属硫蛋白基因5′调控区的两个不同的AcE1结合区域在转基因烟草(Nicotiana tabacum L.cv.W38)中的效果。结果表明,与MRE(-148～-105)相比,使用MRE(-210～-126)的铜诱导系统效率增加50％到100％。在植物生物技术中使用这一系统控制基因性状是很有潜力的。     

人胰岛素基因在乳酸菌中的表达及其对非肥胖糖尿病(NOD)小鼠的作用

为实现人胰岛素基因在乳酸菌中的表达及探索其用作口服疫苗治疗Ⅰ型糖尿病(T1DM)的可行性,首先将人胰岛素基因密码子替换为乳酸菌偏爱密码子,同时在A,B链序列间加入连接短肽序列,经引物退火拼接合成人胰岛素基因。克隆至乳酸菌表达载体中后,利用电击转化法实现了带信号肽SPUsp45的人胰岛素基因在乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)MG1363和干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)ATCC27092中的表达。Western blot检测显示重组胰岛素位于细胞壁上,当菌体生长到OD600为0.4时达到最大表达量。用含有表达重组人胰岛素的Lactobacillus caseiATCC27092/pSW501菌体饲喂非肥胖糖尿病(NOD)小鼠,发现可刺激小鼠产生特异性抗体,同时使与免疫耐受相关的细胞因子IL-4水平明显升高(38.583±2.083pg/mL,P<0.05),提示其对NOD小鼠产生免疫耐受有一定的作用,为研制乳酸菌口服疫苗防治T1DM的可行性进行了有益的探索。     

乳链菌肽——从实验室走进百姓生活

乳链菌肽(Nisin)是乳酸菌产生的一种含特殊氨基酸的羊毛硫细菌素,因其高抑菌活性及安全性,可用作天然食品防腐剂。20世纪80年代末,中国科学院微生物研究所率先在国内开展了对乳链菌肽的研究和开发工作。从菌种选育、发酵及后提取工艺优化、到技术转移转化,经过几代科学家的不断创新与自主研发,产学研成功结合,乳链菌肽最终从实验室走向了工业化生产,走向了市场,走进了寻常百姓家,为"微生物,高科技,大产业"做了很好的诠释。     

通过定点突变提高乳链菌肽对热及pH的稳定性

【目的】通过定点突变技术改变乳链菌肽(nisin)特定位置氨基酸,获得性质改善的nisin突变体,为扩大其应用范围提供依据。【方法】在抑菌谱扩大的nisin单突变体M21K nisinZ的基础上,对M21K nisZ基因第29位丝氨酸密码子进行定点突变;将其克隆至乳酸菌表达载体pMG36e,并在Lactococcus lactis NZ9800中进行表达;双突变体M21K/S29K nisinZ经分离纯化后检测其在抑菌活性、抑菌谱和稳定性等方面的变化。【结果】与单突变体M21K nisinZ及野生型nisinZ(wild-type,WT)相比,双突变体M21K/S29K nisinZ对指示菌的抑菌活性虽有所下降,但其对温度及pH值的稳定性有显著提高。同时其抑菌谱与M21K nisinZ相同,可抑制革兰氏阴性菌,扩大了WT的抑菌谱。【结论】通过改变nisin分子特定位置的氨基酸可以改善nisin分子的理化性质,有可能得到应用范围更广的nisin品种。     

用于植物的铜诱导基因表达系统的改进

铜诱导基因表达系统已被用于植物转基因表达的时空调控.它由两部分构成:(1)组成型或器官专一性表达的acel基因编码铜反应性的转录因子;(2)融合启动子控制下的目的基因,融合启动子由含ACE1结合位点的金属反应元件(MRE)连接CaMV 35S(-90～+8)启动子组成.本实验测试了来自酵母金属硫蛋白基因5′调控区的两个不同的ACE1结合区域在转基因烟草(Nicotiana tabacum L. cv.W38)中的效果.结果表明,与MRE(-148～-105)相比,使用MRE(-210～-126)的铜诱导系统效率增加50%到100%.在植物生物技术中使用这一系统控制基因性状是很有潜力的.     

前导肽切割位点对Ⅱ类羊毛硫细菌素切割酶活性的影响

【背景】Ⅱ类羊毛硫细菌素大多是由革兰氏阳性菌的核糖体合成并经过翻译后修饰产生的小肽,其生物合成的最后一步是由转运蛋白LanTN端的肽酶结构域对前导肽进行切割,释放出有活性的羊毛硫细菌素,但目前关于该类羊毛硫细菌素前导肽的切割机制尚不清楚。【目的】考察前导肽切割位点对不同链球菌来源的肽酶结构域BovT150和SboT150酶切活性的影响。【方法】运用不依赖连接酶的定点突变技术构建前导肽切割位点突变的前体蛋白表达载体,在大肠杆菌(Escherichia coli)中分别表达纯化野生型前体(Bov Am和Sbo Am)、突变型前体及对应的切割酶(Bov T150和Sbo T150),构建体外酶切体系,利用HPLC、抑菌活性分析和MALDI-TOF MS检测前导肽的切除情况。【结果】BovT150不仅能够切割Bov Am的GG和GA位点,也能切割Sbo Am的GG和GA位点,并且对切割位点为Gly的前体切割活性较高;Sbo T150仅能切割Sbo Am的GG和GA位点,而对切割位点为Ala的活性较高。【结论】II类羊毛硫细菌素前导肽切割位点氨基酸残基的改变不同程度地影响切割酶的切割效率。     

棒状链霉菌中隐性羊毛硫肽CLA 124的半体外生物合成

摘要:【目的】利用半体外生物合成方法获得棒状链霉菌中的隐性羊毛硫肽,为放线菌中羊毛硫肽资源的挖掘提供借鉴。【方法】利用nisin修饰系统,在大肠杆菌(Escherichia coli)中对隐性羊毛硫肽的核心肽进行体内修饰。修饰后产物经亲和层析和高效液相色谱(HPLC)纯化后,体外酶切反应切除前导肽,利用MALDITOFMS检测核心肽的脱水情况,并结合二级质谱解析其成环结构。【结果】获得了新的羊毛硫肽CLA 124,其核心肽脱去了4分子水,并形成2个硫醚键和一个二硫键。【结论】半体外生物合成方法可用于放线菌来源隐性羊毛硫肽的资源挖掘。     

核基质结合区对转爬山虎芪合酶基因烟草中产生白藜芦醇的作用

采用核基质结合区(MARs)来提高转芪合酶基因(STS)烟草(Nicotiana tabacum L.)中白藜芦醇产物的含量。MARs是细胞中能与核基质特异紧密结合的DNA片段,体外结合实验表明克隆自酵母的MARs序列能特异地与烟草核基质结合。芪合酶是白藜芦醇生物合成中的关键酶,用RT-PCR方法从川鄂爬山虎(Parthenocissus henryana(Hemsl.) Diels et Gilg)中克隆了与葡萄芪合酶基因有较高同源性的芪合酶编码区,将其置于CaMV35SW强启动子下,分别构建两侧带有MARs及不含MARs序列的表达载体,通过农杆菌介导转化烟草。Northern blot及HPLC等分析表明STS基因已整合至烟草染色体中并正常转录,且表达的外源芪合酶在烟草中可催化其底物合成白藜芦醇产物。与对照相比,MARs的存在使转芪合酶基因烟草中白藜芦醇的含量平均提高了约一倍。MARs在转芪合酶基因植物中的应用也为获得抗病性更强、白藜芦醇含量更高、更保健的转基因果蔬的研究奠定了基础。