重组人MASP2蛋白在大肠杆菌中的表达和纯化

目的:获得酶原形式的重组人甘露聚糖结合凝集素相关丝氨酸蛋白酶2(MASP2)。方法:在大肠杆菌中诱导表达重组人MASP2全长蛋白,包涵体裂解后,经复性、透析、浓缩、考马斯亮蓝染色、SDS-PAGE及Western印迹,鉴定纯化结果及酶活性。结果:复性后的MASP2蛋白经考马斯亮蓝染色未见杂带。自激活实验表明,当MASP2浓度在1μmool/L以下时,无论在4℃还是37℃,都能较稳定地保持酶原形式;蛋白浓度为3.5μmool/L时只能在4℃保持稳定,37℃发生自激活;蛋白浓度达到12μmool/L后,在4℃时已不能稳定存在。结论:获得了较纯的重组人MASP2蛋白,且具有自激活活性。     

环介导恒温扩增法快速检测短小芽孢杆菌

短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)是一种能引起食源性疾病的腐败菌,对其进行快速检测具有重要意义。针对短小芽孢杆菌木聚糖(xynA)基因,设计了4条特异性引物(两条内引物和两条外引物),通过条件优化,首次将一种新颖的核酸扩增技术——环介导恒温扩增技术应用于短小芽孢杆菌的快速检测。采用该技术,63℃温育1h的条件下扩增短小芽孢杆菌DNA,琼脂糖凝胶电泳得到特异性梯度条带。PCR和LAMP的检测灵敏度分别约为162和16.2拷贝每反应。结果表明,该方法检测短小芽孢杆菌特异性强、灵敏度高、操作简便、检测成本低,1h即可完成,有望发展成为快速检测短小芽孢杆菌的有效手段。     

黏蛋白型O-聚糖：结构、功能及与肿瘤的相关性

黏蛋白是细胞表面的或分泌的、具有高度O-糖基化修饰的糖蛋白。黏蛋白型O-聚糖是由多肽：N-乙酰氨基半乳糖转移酶（ppGalNAc-T）家族催化起始合成的,在肿瘤中常常伴随着黏蛋白型O-聚糖结构和数量上的改变,形成肿瘤特异聚糖结构（cancer-associated glycans）,如肿瘤Tn和T抗原等。肿瘤特异聚糖使肿瘤细胞的抗原性和黏附能力发生改变,促进肿瘤细胞的恶性增生与转移。而这些肿瘤特异聚糖结构,也为肿瘤的诊断与抗肿瘤药物或疫苗开发提供了理论基础。     

具蛋白酶抗性的Armillariella tabescens β-甘露聚糖酶MAN47的分子定向改造

利用定点突变的方法提高Armillariella tabescens β-甘露聚糖酶MAN47的胰蛋白酶抗性。首先根据其氨基酸序列,找到胰蛋白酶的水解位点—赖氨酸(Lys, K)和精氨酸(Arg, R),再利用生物信息学软件获得酶分子结构中K和R与周围溶剂的接触程度,选定暴露程度最大的K280为候选突变位点,进行模拟突变,并分析突变前后的氢键键长和整体结构的变化。根据氢键键长的变化,确定突变体为K280N。对K280N设计突变引物,用重叠延伸PCR技术对MAN47野生型man基因进行突变,PCR产物与大肠杆菌-酿酒酵母穿梭表达载体PYCα连接,在大肠杆菌DH5α中扩增后转入酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae,经人工肠液(pH 6.8 10mg/ml胰蛋白酶溶液)筛选,得到抗胰蛋白酶的最佳突变株。结果表明突变酶在用人工肠液处理180min后,其半衰期为173min,而野生型酶为99min,其他酶学性质与野生型酶基本一致。     

高核心岩藻糖基化母乳促进子代肠道双歧杆菌和乳杆菌的优势生长

目的探究母乳蛋白核心岩藻糖基化水平对新生儿肠道菌群结构的影响。方法采用凝集素(aspergillus oryzae lectin,AOL)检测不同母乳样本的蛋白核心岩藻糖基化水平,按照蛋白核心岩藻糖基化水平的高低将母乳样品分为高核心岩藻糖基化组和低核心岩藻糖基化组,采集两组母乳样品对应喂养的婴儿的粪便,利用PCR-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)的方法检测两组婴儿粪便中菌群的组成。利用Fut8~(+/-)和Fut8~(+/+)模型小鼠作为母代让其分别哺育野生型子代仔鼠,以进一步阐明核心岩藻糖基化对新生儿肠道菌群的影响。结果母亲/母鼠母乳蛋白岩藻糖基化水平高组与低组相比,婴儿肠道中双歧杆菌菌群丰富度增加,仔鼠肠道内乳杆菌定植增加。结论高核心岩藻糖基化的母乳可以促进子代肠道中双歧杆菌和乳杆菌等益生菌的生长。     

来源于嗜碱芽孢杆菌N16-5甘露聚糖利用基因簇的乙酰酯酶AesA的克隆及性质分析*

天然来源的多糖底物上常存在乙酰基取代,特异性的乙酰酯酶能够切割这些底物上的乙酰基,从而有利于聚糖底物的进一步降解.对Bacillus sp. N16-5甘露聚糖利用基因簇上编码的乙酰酯酶AesA进行了基因克隆和异源表达,并对其酶学性质进行了研究.aesA基因长957bp,编码318个氨基酸,属于碳水化合物酯酶第7家族.AesA对4-甲基伞形酮乙酸酯(4-methylumbelliferyl-acetate)表现出较好的催化活性,金属离子Fe³⁺,Fe²⁺,Mn²⁺及Cu²⁺对AesA活性均有不同程度的促进作用.AesA与甘露聚糖酶ManA对乙酰化的甘露聚糖底物具有显著的协同作用.此项研究有助于理解嗜碱芽孢杆菌Bacillus sp.N16-5对甘露聚糖的水解机制,并且在甘露聚糖降解中具有潜在的应用前景.     

参与植物细胞壁半纤维素木聚糖合成的糖基转移酶

木聚糖是双子叶植物次生细胞壁中最主要的半纤维素,含有木聚糖的次生壁是最丰富的植物生物质,广泛应用于能源、制浆、造纸和纺织业中,但其主要组分戊糖对细胞壁生物质利用具有较大影响。揭示木聚糖合成的分子机制,为遗传修饰细胞壁组成,更好地利用细胞壁生物质提供新的策略。近年来对模式植物拟南芥中多个木聚糖合成有缺陷的突变体的分析表明：GT43家族的IRX9、IRX9-L、IRX14、IRX14-L,GT47家族的FRA8、F8H、IRX10、IRX10-L,GT8家族的IRX8、PARVUS、QUA1、GUX1、GUX2等参与了木聚糖主链、还原末端序列和侧链的合成。本文主要对这些研究进展做一综述,并讨论了木聚糖合成的机制及亟待解决的问题,展望了其发展趋势。     

一种新型巴斯德毕赤酵母表达载体的构建及甘露聚糖酶的表达

目的:构建以带自身启动子的蔗糖转化酶基因(suc2)为选择标记的载体,用于外源基因在巴斯德毕赤酵母中的正确分泌表达。方法:根据已发表的蔗糖转化酶基因序列设计并合成1对引物,应用PCR技术,以啤酒酵母INVSC1总DNA为模板,扩增出包含自身启动子和终止区序列的suc2基因。将该基因与毕赤酵母表达载体pPIC9K连接,构建了以suc2为选择标记的表达载体pPIC12K。将甘露聚糖酶基因man克隆入载体pPIC12K,用PEG/LiCl法转化毕赤酵母GS115菌株。以蔗糖为惟一碳源筛选转化子,利用底物平板检测筛选到的转化子中man基因的表达,并对重组表达菌株进行连续传代实验。结果:部分转化子周围产生明显的水解圈,证明甘露聚糖酶已经得到分泌表达;对重组表达菌株的连续传代实验证实了该表达载体具有良好的遗传稳定性。结论:以带自身启动子的suc2基因为选择标记的表达载体构建成功,并且这个新型表达载体能够对外源基因进行稳定有效的分泌表达。     

短小芽孢杆菌β-1，4-甘露聚糖酶的酶学性质及其在干酪乳杆菌中的表达

摘要:【目的】干酪乳杆菌广泛的应用于食品加工和饲料行业,本研究拟构建表达甘露聚糖酶的重组干酪乳杆菌并进行相关评价。【方法】利用干酪乳杆菌表达载体pELX1和pELSH,将短小芽孢杆菌的β-1,4-甘露聚糖酶成熟肽的基因克隆到上述两个载体中,构建的重组质粒电转化到干酪乳杆菌宿主中,分别构建能够胞内表达和分泌表达甘露聚糖酶的重组干酪乳杆菌。【结果】重组干酪乳杆菌菌株经培养后,胞内表达的β-1,4-甘露聚糖酶在重组细胞总蛋白中最高可达23 U/mg,分泌表达培养基上清的β-1,4-甘露聚糖酶最高达到8.8 U/mL。【结论】本研究首次实现了甘露聚糖酶在干酪乳杆菌中的表达,结果表明该重组干酪乳杆菌具有较大的应用前景,值得进一步研究。     

用于MALDI-TOF MS分析的毛细管层析柱制备方法研究

研究了一种用于MALDI-TOF MS分析中样品预处理毛细管亲和层析柱的制备方法。首先采用硫酸和双氧水氧化法将羟基引入到石英毛细管内表面,进一步使用氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）对毛细管进行修饰以将氨基偶联到毛细管内表面;采用1,4-丁二醇二缩水甘油醚（BDDE）将魔芋葡甘聚糖（KGM）进行活化,将活化后的KGM与毛细管上的氨基进行了偶联,在此基础上将模型蛋白（胰蛋白酶）偶联到毛细管内KGM,成功制备出毛细管亲和层析柱,考察了KGM和环氧基含量对模型蛋白偶联量及其样品预处理效果的影响。结果表明,KGM分子量是影响毛细管层析柱上蛋白偶联量的关键因素,以胰蛋白酶抑制剂为目标物结合MALDI-TOF MS对亲和层析柱的分离效果进行了评价,证明了偶联胰蛋白酶的毛细管层析柱可有效实现胰蛋白酶抑制剂的分离和浓缩。基于表面处理和KGM衍生的毛细管亲和层析柱制备技术具有可行性,并可用于MALDI-TOF MS分析的样品预处理。