妥布霉素糖基转移酶基因tobM2的研究

为探索妥布霉素生物合成过程中糖基转移的作用,对糖基转移酶基因tobM2进行了阻断研究.以妥布霉素生物合成基因簇为模板,构建了同源重组质粒pMB4,通过接合转移将质粒pMB4导入黑暗链霉菌Tt-49,然后利用红霉素抗性筛选并经PCR验证,获得了一株基因tobM2被阻断的工程菌TW402.发酵及代谢产物分析结果表明:工程菌总效价略有下降,约为出发菌株的85%.TLC检测与质谱分析显示,工程菌TW402主产安普霉素,并积累中间产物尼泊拉胺.TobM2转化尼泊拉胺生成妥布霉素,tobM2基因的缺失阻断了妥布霉素的生物合成,获得一株主产安普霉素工程菌.     

西索米星生物合成基因sis I功能的研究

通过生物学试验,构建依纽小单孢菌TS388(Micromonospora inyoensis TS388)中sisI基因缺失工程菌,再通过分析其次级代谢产物的变化,揭示西索米星生物合成基因簇上sisI基因的功能.首先构建用于sisI基因框内敲除的穿梭载体pKTI3,经接合转移导入依纽小单孢菌TS388中,通过影印筛选及PCR鉴定获得sisI功能缺失工程菌TI1102(△sisI).工程菌经发酵,提取代谢产物,再经TLC及MS分析,用以比较亲株与工程菌代谢产物结构的差异.结果显示:工程菌TI1102代谢产物结构发生变化,不再合成西索米星,主要积累中间代谢产物JI-20A,由此证明了sisI基因参与了JI-20A到西索米星的3′,4′-双脱羟基作用.获得主产JI-20A的工程菌为该类半合成药物提供了重要前导化合物.     

sisI替换genP在绛红小单孢菌G1008中的功能表达

将依纽小单孢菌3′,4′-双脱羟基基因sisI组合到绛红小单孢菌G1008中,替代其中的同工异源酶基因genP,研究sisI基因异源表达的内在特征.以温敏型质粒pKC1139作为克隆载体,构建sisI替换genP的重组质粒pIP303,利用接合转移技术,将穿梭质粒导入绛红小单孢菌G1008基因组,影印筛选并通过PCR(聚合酶链式反应)鉴定,获得一株基因重组工程菌GIP95.借助TLC(薄层色谱)、HPLC(高效液相色谱)和MS(质谱)检测代谢产物组分及结构变化,结果表明突变株GIP95的代谢流未被阻断,仍能够合成庆大霉素C族组分.由此得出结论,外源基因依纽小单孢菌3′,4′-双脱羟基基因sisI参与了庆大霉素生物合成中绛红糖胺3′,4′-双脱羟基这一关键步骤,在绛红小单孢菌G1008中实现异源表达.     

结核分枝杆菌链霉素耐药临床分离株 rrs基因突变与其耐药水平相关性研究

研究武汉地区耐链霉素（ SM）结核分枝杆菌的耐药分子机制,进一步研究阐明rrs基因突变与结核分枝杆菌耐链霉素的关系;同时探究武汉地区结核分枝杆菌“北京基因型”菌株的流行趋势,为进一步研究武汉地区耐链霉素菌株rrs基因突变与“北京基因型”的相关性奠定基础。84株结核分枝杆菌中,44株对链霉素耐药,20株耐其它药物,20株对链霉素敏感,采用PCR直接测序法分析链霉素菌株rrs基因突变情况;采用RD105缺失法鉴定84株临床分离菌株中“北京基因型”菌株。结果显示44株SM耐药菌株中,16（36．4％）株检测到rrs基因突变,其中9株1401位点A→G,6株514位点A→C突变,1株1487位点G→A突变;20株耐其它药菌株中1401位点A→G和514位点A→C突变各1株,20株敏感菌株中发现1株1029位点C→T点突变;84株临床分离菌株中有77（91．8％）株“北京基因型”菌株,7株非“北京基因型”菌株。研究表明链霉素耐药菌株rrs基因主要突变位点在514和1401位点,武汉地区“北京基因型”菌株为当地流行的结核分枝杆菌,且SM耐药菌株中突变菌株93．8％（15/16）为“北京基因型”,“北京基因型”菌株研究及其鉴定是有其科学价值的,值得我们重视。     

人参β-AS基因RNAi表达载体工程菌的构建

利用重组PCR和酶切连接技术构建了人参β-香树素合成酶(β-AS)基因RNAi(RNAinterference,RNAi)植物表达载体,再经热转化法转化到发根农杆菌A4菌株中,得到含有人参β-AS基因RNAi植物表达载体的工程菌,为诱导转化人参外植体奠定了基础。     

利用抗自身代谢物特性进行小诺霉素高产菌种选育

经过紫外诱变处理小诺霉素产生菌,利用菌株抗自身代谢物特征,在添加3 000 u.mL-1小诺霉素的分离培养基上选育获得小诺霉素生产突变株201-9#-76,其摇瓶发酵单位比出发菌株提高了34.39%,小诺霉素的组分比由出发菌株的C2b∶C1 a=5∶5提高到C2b∶C1 a=7∶3.     

茂原链霉菌luxR基因对TGase生物合成的作用

前期研究表明,MgCl_2胁迫不但可以提高TGase的产量,还会影响微生物次级代谢产物合成的一个重要调节因子LuxR家族蛋白的表达.为了研究LuxR家族蛋白对茂原链霉菌(Streptomyces mobaraensis)TGase生物合成以及菌体生长的调控作用,利用pKC1139为载体,构建luxR基因阻断质粒,通过PEG介导的质粒转化将其转入S.mobaraensis原生质体中,利用单交换同源重组法将整个重组质粒插入到茂原链霉菌基因组中构建S.mobaraensis luxR家族蛋白基因阻断突变菌.利用菌体干重法对比突变菌和野生菌菌体生长变化,利用比色法研究两株菌TGase生物合成的变化,找到LuxR家族蛋白基因表达与TGase生物合成之间的关系.结果发现,本研究采用单交换同源重组的方法可以成功地构建出S.mobaraensis luxR基因阻断突变菌株.通过对比野生菌与阻断菌株生长和TGase活力的变化发现阻断luxR基因会导致菌体生长受阻,TGase合成延迟,并且表达量显著下降.这些研究结果表明本文研究的luxR基因可能是S.mobaraensis合成TGase必不可少的正向调控因子.     

海参溶菌酶基因克隆及在毕赤酵母中的表达与纯化

研究构建并筛选了具有抑菌活性的重组海参溶菌酶(Stichopus japonicuslysozyme,SJL)的毕赤酵母工程菌。从海参肠组织中提取总RNA,根据已经测得的SJL的基因序列(GenBank accession No.EF036468)设计引物,以总RNA为模板经RT-PCR获得目的基因,并将该基因与表达载体pPIC9K连接,构建重组质粒pPIC9K-SJL,再转化至毕赤酵母GS115中。利用MD、MM和含抗生素G418的YPD平板培养基筛选出表型为His+Muts的高拷贝阳性菌株。挑选具有抑菌活性的菌株进行甲醇诱导表达液体发酵,其上清液经硫酸铵沉淀、透析后得到溶菌酶粗品,再经CM52-纤维素阳离子交换柱进一步纯化,得到电泳纯的溶菌酶。结果显示,共筛选到7株有抑菌活性的重组酵母菌株,诱导72 h时表达量最高。SJL在毕赤酵母中得到成功表达。     

海参溶菌酶基因克隆及在毕赤酵母中的表达与纯化

研究构建并筛选了具有抑菌活性的重组海参溶菌酶(Stichopus japonicuslysozyme,SJL)的毕赤酵母工程菌。从海参肠组织中提取总RNA,根据已经测得的SJL的基因序列(GenBank accession No.EF036468)设计引物,以总RNA为模板经RT-PCR获得目的基因,并将该基因与表达载体pPIC9K连接,构建重组质粒pPIC9K-SJL,再转化至毕赤酵母GS115中。利用MD、MM和含抗生素G418的YPD平板培养基筛选出表型为His+Muts的高拷贝阳性菌株。挑选具有抑菌活性的菌株进行甲醇诱导表达液体发酵,其上清液经硫酸铵沉淀、透析后得到溶菌酶粗品,再经CM52-纤维素阳离子交换柱进一步纯化,得到电泳纯的溶菌酶。结果显示,共筛选到7株有抑菌活性的重组酵母菌株,诱导72 h时表达量最高。SJL在毕赤酵母中得到成功表达。     

骨形态发生蛋白-7在E.coli中的可溶性表达

骨形态发生蛋白-7(BMP-7)属于转化生长因子(TGF-β)家族中的成员,有很强的骨诱导作用.为了获得可溶性的rhBMP-7,利用SOE-PCR法获得链球菌G蛋白B1域(GB1)目的基因,构建GB1、连接肽、6His-tag、EKsite (Asp-Asp-Asp-Asp-Lys)和BMP-7融合表达型载体,转化E.coliBL21 (DE3).工程菌在28℃下经0.1 mmol/LIPTG诱导后,可获得表观分子量约为28 kD的以可溶形式表达的GB1-BMP-7融合蛋白.