对虾抗菌肽PEN-3和PEN-4嵌合基因在大肠杆菌中的表达及抗菌活性测定

目的表达融合2种具有对虾抗菌肽活性的新型抗菌肽。方法利用overlap-PCR连接并扩增对虾抗菌肽Penaeidin-3和Penaeidin-4的嵌合基因序列,定向插入原核表达载体pET-28a(+)中,构建此嵌合基因的表达质粒。将表达质粒转化至E.coliBL21(DE3),经终浓度1.0mmol/LIPTG分别在37℃和15℃诱导表达4h和14h,SDS-PAGE分析嵌合蛋白质的表达,用抑菌圈法测定产物的抑菌活性。结果获得了含有Penaeidin-3和Penaeidin-4嵌合基因的表达质粒;18%SDS-PAGE电泳显示,大肠杆菌中表达的嵌合蛋白质相对分子质量约14.7×103,主要以包涵体形式存在,包涵体15℃的表达量高于37℃的表达量;包涵体复性后,对枯草杆菌和溶藻弧菌具有明显的抑菌活性。结论实现了2种对虾抗菌肽嵌合基因在大肠杆菌中的表达。     

鲎素Tachyplesin Ⅰ在大肠杆菌中的重组表达及其抑菌活性

为了高效制备抗菌肽,本文将鲎素抗菌肽目的基因Tachyplesin-1(TP1)在大肠杆菌BL21中进行表达。首先构建表达质粒pET32a-TP1并转化大肠杆菌BL21(DE3),在IPTG诱导下进行目的融合蛋白表达,并利用His标签与镍柱亲和层析对融合蛋白进行纯化。纯化后的融合蛋白经羟胺裂解液切割和质谱分析后,获得单一的TP1重组蛋白,最后对其抑菌活性进行表征。结果表明,重组菌在37℃经IPTG诱导后,融合蛋白表达成功,TrxA-TP1融合蛋白的分子量在20 kDa左右。经羟胺裂解得到的重组蛋白TP1对于金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)均具有良好抑菌活性,最小抑菌浓度分别为6和10 mg/L。本研究为鲎素抗菌肽TP1的开发应用和大量生产奠定了基础。     

对虾抗菌肽PEN-3和PEN-4嵌合基因在大肠杆菌中的表达及抗菌活性测定

目的 表达融合2种具有对虾抗菌肽活性的新型抗菌肽.方法 利用overlap-PCR连接并扩增对虾抗菌肽Penaeidin-3和Penaeidin-4的嵌合基因序列,定向插入原核表达载体pET-28a(+)中,构建此嵌合基因的表达质粒.将表达质粒转化至E.coli BL21(DE3),经终浓度1.0 mmol/L IPTG分别在37℃和15℃诱导表达4 h和14 h,SDS-PAGE分析嵌合蛋白质的表达,用抑菌圈法测定产物的抑菌活性.结果 获得了含有Penaeidin-3和Penaeidin-4嵌合基因的表达质粒;18%SDS-PAGE电泳显示,大肠杆菌中表达的嵌合蛋白质相对分子质量约14.7×103,主要以包涵体形式存在,包涵体15℃的表达量高于37℃的表达量;包涵体复性后,对枯草杆菌和溶藻弧菌具有明显的抑菌活性.结论 实现了2种对虾抗菌肽嵌合基因在大肠杆菌中的表达.     

抗菌肽异源表达的研究进展

抗菌肽是一种小肽类物质,可以抑制多种细菌、真菌、病毒以及抗生素抗性细菌。但是抗菌肽产量低提取工艺繁琐,制约其工业化生产和科学研究。异源表达技术为提高抗菌肽产量提供了十分有效的途径。目前抗菌肽异源表达系统,主要包括大肠杆菌和酵母菌表达系统。本文主要综述了大肠杆菌和酵母菌表达系统的优缺点以及发展方向,为利用生物技术方法提高抗菌肽产量提供理论依据和技术支持。      

杂合抗菌肽MgJ基因真核表达载体的构建

根据Magainin-Ⅱ和Japonicin-Ⅱ的基因序列,用一个铰链结构ser-ser-gly-ser-gly-ser相连,结合巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)偏爱密码子设计出杂合抗菌肽基因MgJ.通过重叠聚合酶链反应(overlapping PCR)法合成基因片段,再将基因按正确的阅读框架定向克隆至巴斯德毕赤酵母的高效表达载体pPICZα A上.经酶切鉴定及序列分析,所转化的大肠杆菌DH5α菌落中含有插入MgJ基因的重组质粒pPICZαA-MgJ,结果表明,成功构建了杂合抗菌肽MgJ基因真核表达载体pPICZαA-MgJ.     

新型抗菌肽LHH1的重组表达及对肠道微生态的影响

抗菌肽LHH1是一种来源于干酪乳杆菌的新型抗菌肽,具有良好的抗菌和抗肿瘤活性。以大肠杆菌BL21(DE3)为宿主细胞,pE-SUMO为表达载体,融合表达了抗菌肽LHH1。表达产物经过亲和色谱纯化、凝胶脱盐、肠激酶水解和RP-HPLC分离纯化后,得到了高纯度的LHH1。LHH1对金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌活性(MIC=4 μmol/L),对山羊血红细胞具有很低的溶血毒性。此外,LHH1能够增加小鼠肠道中益生菌的丰度,并降低致病菌的丰度,发挥了改善小鼠肠道微生态的作用。研究结果可为新型抗菌肽LHH1的生产与应用提供一定的理论依据。     

设计天蚕素抗菌肽在E．coli中的表达及活性鉴定

为了研究天蚕素抗菌肽的构效关系,进一步提高其抗菌活性,收集并整理了62条天蚕素,通过生物信息学比对(blast),发现其中含有大量保守序列.在此保守序列的基础上,根据天蚕素结构特征,设计了4条抗菌肽.将设计抗菌肽的基因克隆到载体PUC19上,在大肠杆菌JM109中融合表达目的多肽,并促其形成包涵体.包涵体洗涤纯化后,用溴化氰裂解除去融合蛋白质,抑菌圈法测定其抗菌活性,结果表明其中抗菌肽AMP-CecC具有较强的抑菌活性.     

虎奶菇菌丝体抗菌肽提取工艺优化及活性研究

目的:提高虎奶菇菌丝体抗菌肽得率和抑菌率。方法:将抗菌肽的得率和对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抑菌率作为评价指标,在蛋白酶筛选的基础上,优化虎奶菇菌丝体抗菌肽的提取工艺,并测定其抗菌肽的最低抑菌浓度。结果:碱性蛋白酶酶解制备虎奶菇菌丝体抗菌肽的最佳工艺条件为酶解温度39.5℃、酶解时间3.2 h、pH值11.1,料液比1∶20 (g/mL),酶添加量6 000 U/g,此条件下虎奶菇菌丝体抗菌肽对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的实际抑菌率分别为74.17%和86.22%,抗菌肽提取率为22.67%。抗菌肽对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的MIC值分别为5.0,2.5 mg/mL。结论:虎奶菇菌丝体抗菌肽具有显著的抑菌活性,尤其是对大肠杆菌的抑菌作用更强。     

抗菌肽在大肠杆菌中融合表达的载体蛋白

抗菌肽是天然免疫系统的主要成分,能有效抵御病原微生物的侵害。目前其作为新型药物受到人们很大的关注,由于从天然资源中分离或化学合成成本较高,因此应用基因重组技术生产抗菌肽很迫切。本文主要讨论了抗菌肽在大肠杆菌中的融合表达、融合表达中常用的载体蛋白及新的融合载体SUMO（小泛素修饰因子）的主要性能。     

不同加工方式对鳙鱼鱼鳃制备抗菌肽的影响

以鱼类下脚料鳙鱼鱼鳃为原料,采用酸解法、高温法、高压蒸汽法和复合法制备抗菌肽。以对大肠杆菌的抑菌率为评价指标,在单因素试验基础上,运用正交设计优化抗菌肽酸解法制备条件;研究抗菌肽的高温法、高压蒸汽法和复合法制备条件,探讨不同制备条件对抗菌肽抑菌活性的影响。结果表明:最佳制备条件为1 g鳙鱼鱼鳃在0.1 MPa高压蒸汽下作用15 min,再通过6%乙酸酸解24 h,此条件下所制备的鳙鱼鱼鳃抗菌肽的抑菌率可达33%。广谱抗菌试验表明:鳙鱼鱼鳃抗菌肽对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌均有抑制作用。     

草莓轻型黄边病毒外壳蛋白抗原表位预测、克隆、表达及其免疫原性分析

应用IEDB、DNAStar、DNAMAN和Snap Gene等生物信息学工具对草莓轻型黄边病毒外壳蛋白的氨基酸残基序列进行分析。选择一段抗原性较强的肽段(位于外壳蛋白27~38氨基酸残基处),依据大肠杆菌(Escherichia coli)的密码子偏好性化学合成了该肽段的DNA编码序列(AE)。AE片段克隆至E.coli表达载体pET32a(+)的Eco RⅠ和XhoⅠ位点,获得重组质粒pET32a(+)-AE。含AE片段的开放阅读框长561 bp,编码了一个187氨基酸残基的重组融合蛋白,理论分子质量为20.29kD。重组质粒pET32a(+)-AE分别在E.coli BL21(DE3)和E.coli Rosetta中进行了诱导表达和条件优化。重组融合蛋白在E.coli Rosetta中的最佳表达条件为1.5 mmol/L异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside,IPTG)、35℃诱导表达2 h,产率为13.22 mg/L;在E.coli BL21(DE3)中的最佳表达条件是为0.5 mmol/L IPTG、30℃诱导表达2 h,产率为9.55 mg/L。重组融合蛋白经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离、质谱鉴定表明,其含有所预测的草莓轻型黄边病毒外壳蛋白抗原表位肽段AE。AE重组融合蛋白经Ni~(2+)亲和色谱纯化、EK酶切、分子筛除去融合蛋白标签后,免疫产蛋鸡。从免疫鸡所产鸡蛋中提取鸡卵黄免疫球蛋白(immunoglobulin of yolk,Ig Y),Dot-Blot检测抗体结合活性。结果表明,所提取的IgY可特异性识别AE肽段和SMYEV外壳蛋白。这一结果表明所预测的AE肽段具有较好的免疫原性。     

变形假单胞菌2-酮基葡萄糖酸差向异构酶基因的原核表达

采用降落聚合酶链式反应（touchdown polymerase chain reaction,TD-PCR）技术,从2-酮基葡萄糖酸工业生产菌株变形假单胞菌JUIM01中克隆了编码2-酮基葡萄糖酸差向异构酶的基因kguE。将目的基因与质粒pET-28a（＋）重组后转入宿主表达菌中,获得了重组菌株大肠杆菌BL21（DE3）/pET-28a（＋）-kguE。在异丙基-β-D-硫代半乳糖苷的诱导下,该重组菌株表达了一个分子质量约为30.5?ku的融合蛋白,且该蛋白的Western-blot鉴定结果显示为阳性。生物信息学分析结果表明,该蛋白是一种由256?个氨基酸残基组成的分子质量为28.5?ku的亲水性蛋白,与恶臭假单胞菌的2-酮基葡萄糖酸差向异构酶在氨基酸序列上的一致性达78%,定位于细胞质中,其二级结构中α-螺旋、延伸链和无规则卷曲所占的比例分别为40.62%、17.19%和42.19%。本研究结果为变形假单胞菌2-酮基葡萄糖酸差向异构酶的功能研究提供了一定理论支持。     

芽孢杆菌弹性蛋白酶基因的克隆、表达及其大豆肽的制备能力鉴定

从芽孢杆菌中克隆得到弹性蛋白酶并命名为TX1,并连入p EAZY E1载体,构建了原核表达载体p EAZY E1-TX1。重组质粒导入大肠杆菌BL21后,经IPTG诱导基因表达。表达产物经Ni柱纯化后通过p H-stat测定其制备大豆肽的水解能力。序列分析结果表明TX1基因长度为1143bp,与Genbank上已报道序列（JQ305692.1）同源性最高为99.48%,产生的碱基突变不影响其氨基酸编码。蛋白表达分析结果表明,当IPTG浓度为0.3mmol·L-1,诱导4h蛋白表达量最高。经SDS-PAGE和Western分析结果表明,经Ni离子亲和层析纯化获得量大小为39.4ku的弹性蛋白酶His-TX1。初步确定其在50℃、p H为7.4反应4h时的大豆肽水解率最高,达到14.51%。      

重组原核表达载体pQE-30-luxS的构建与表达

构建原核表达载体pQE-30-luxS,并在大肠杆菌中诱导表达融合蛋白。以植物乳杆菌KLDS1.0391的基因组DNA为模板,采用PCR方法扩增luxS基因,同时克隆到pMD18-T simple中,经鉴定正确后与表达载体pQE-30连接,将重组质粒pQE-30-luxS转化到E.coli M15中,异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷（IPTG）诱导表达,表达产物进行SDS-PAGE鉴定。结果表明原核表达载体pQE-30-luxS构建成功,测序证实插入的目的片段与已知luxS基因序列一致,且LuxS蛋白在大肠杆菌中成功表达。该结果为体外合成信号分子AI-2奠定了基础。      

嗜碱耐盐芽孢杆菌乙醛脱氢酶基因aldC的克隆及组氨酸融合酶蛋白的表达

应用PCR扩增嗜碱耐盐芽孢杆菌乙醛脱氢酶基因aldC,重组至原核表达载体pET30b（＋）,转化大肠杆菌BL21（DE3）,诱导表达的重组乙醛脱氢酶在碳端含有一个组氨酸标签。SDS-PAGE考察蛋白的表达量和亚基分子量,并对Km值进行了考察。成功构建了pET30b-aldC原核表达质粒;诱导表达了亚基分子量约为56 kDa的组氨酸融合蛋白;乙醛脱氢酶活性比对照菌增加了约3.5倍;Km值为2.874 mmol/L。成功克隆并诱导表达了含组氨酸标签的嗜碱耐盐芽孢杆菌乙醛脱氢酶基因aldC。     

大肠杆菌O157志贺毒素1胶乳凝集试剂的研制

根据大肠杆菌933W志贺毒素1(STX1)基因的序列,设计合成寡核苷酸引物,以国内分离的大肠杆菌O157菌株94H的DNA为摸板,经PCR扩增志贺毒素1A亚基基因,扩增的基因克隆到原核表达载体pET-28a,在E.coliBL21中进行表达。用表达的STX1A产物免疫兔子,制备STX1A抗血清,从中提取IgG。合成胶乳,用提取的IgG与胶乳交连反应,研制出了敏感和简便的检测大肠杆菌O157STX1产生的胶乳检测试剂。     

古细菌Pyrococcus furiosus嗜热α-淀粉酶基因在大肠杆菌中的表达

用PCR方法从嗜热古细菌Pyrococcusfuriosus的基因组DNA中扩增出胞外α 淀粉酶完整结构基因 ,插入表达载体pET2 8a中构建成质粒 pET amy(sig+) ,以质粒pET amy(sig +)为底物扩增出不含信号序列的α 淀粉酶成熟肽基因片断 ,获得质粒 pET amy(sig ) ,将重组质粒分别转化大肠杆菌BL2 1 (DE3)。在T7启动子和lac操纵子控制下 ,通过IPTG的诱导在重组大肠杆菌细胞内分别表达出含信号肽和不含信号肽的融合蛋白。其中不含信号肽的融合蛋白具有与P .furio sus产生的胞外α 淀粉酶相似的酶学性质 :最适pH为 5 .0 ,最适温度约为 95℃ ,在 1 2 1℃下热处理 1h酶活仍能保持 50 %以上 ;含信号肽序列的基因的表达产物不能测到酶活     

人乙醛脱氢酶2与NusA的融合表达

通过将乙醛脱氢酶2（acetaldehyde dehydrogenase 2,ALDH2）与NusA-tag融合表达,以获得能够在大肠杆菌中可溶性表达并且具有较好活性的重组蛋白。首先,根据Aldh2的基因序列设计引物,引入EcoRI和XhoI的酶切位点,聚合酶链式反应扩增出Aldh2基因片段,连接到pMD19-T-simple载体,并转化到大肠杆菌DH5α菌株。测序正确后,双酶切处理,将Aldh2基因片段克隆到表达载体pET44b（＋）上NusA-tag下游的EcoRI和XhoI酶切位点之间,得到pET44b（＋）-NusA-Aldh2重组载体,转化入大肠杆菌BL21（DE3）菌株。经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside,IPTG）诱导,表达的融合蛋白具有良好的溶解性,主要存在于上清液中。融合蛋白的最优表达条件为IPTG浓度0.25 mmol/L、诱导温度37 ℃、诱导时间3 h。重组蛋白的最适反应温度为37 ℃,在pH 7.0时达到最好的催化效果。不同金属离子如Ca2＋、K＋、Na＋、Mg2＋、Mn2＋都对酶有激活作用,且Mg2＋效果最好,最佳的酶活性为1.64 U/mL。而野生型ALDH2在大肠杆菌中表达时完全以无活性的包涵体形式存在,复性后得到的酶活性为1.43 U/mL。本研究通过引入NusA进行融合表达,实现了ALDH2在大肠杆菌中的可溶性表达,且重组蛋白的活性优于包涵体复性蛋白。这些结果表明利用NusA进行融合表达是制备重组ALDH2的一个良好方法。     

Cloning and sequencing of the histidine decarboxylase gene from Photobacterium phosphoreum and its functional expression in Escherichia coli

The major causative agent of scombroid poisoning is histamine formed by bacterial decarboxylation of histidine. We reported previously that histamine was exclusively formed by the psychrotrophic halophilic bacteria Photobacterium phosphoreum in scombroid fish during storage at or below 10 degrees C. Moreover, histamine-forming ability was affected by two histidine decarboxylases (HDCs): constitutive and inducible enzymes. In this study, the gene encoding P. phosphoreum HDC was cloned into Escherichia coli and sequenced. A sequence analysis of the DNA corresponding to the hdc gene revealed an open reading frame of 1,140 bp coding for a pyridoxal-5'-phosphate-dependent HDC of 380 amino acid residues with a predicted molecular mass of 42.6 kDa. The HDC amino acid sequences formed a phylogenetic clade with strong bootstrap support and revealed high sequence similarities among the P. phosphoreum isolate and species of the family Enterobacteriaceae and a separate phylogenetic branch with the lowest sequence similarity between the isolate and the taxonomically closer Listonella anguillarum. The T7 promoter was used to overexpress the hdc gene in E. coli cells. The recombinant clone, E. coli BL21(DE3), displayed significant levels of HDC activity. The recombinant hdc gene was suggested to code the inducible HDC; therefore, the optimum reaction conditions of the recombinant HDC were similar to those of the inducible HDC in the P. phosphoreum isolate. In addition, a putative catabolite-repressor protein binding site, amino acid permease gene, and histidine-tRNA synthetase gene were found in flanking regions of the hdc gene.     

重组牛乳铁素融合表达质粒的构建及其抑菌活性分析

为建立生物合成牛乳铁素的方法,根据牛乳铁素氨基酸序列确定其编码序列,利用PCR 技术获得基因扩增产物,接着将该产物与编码鱼腥蓝细菌Anabaena sp. PCC 7120 的DNA 聚合酶基因dnaENI 中断裂的内含肽基因Asp dnaEIn 的PCR 产物进行重组PCR,将获得的重组融合基因再克隆到表达载体pET-28a 构建重组融合表达质粒。结果显示,融合表达质粒转化大肠杆菌后经诱导能在大肠杆菌表达宿主Escherichia.coli BL21(DE3) 中大量表达,且细胞裂解液与纯化的Anabaena sp. PCC 7120中含断裂内含肽Asp DnaEIc的DNA聚合酶蛋白DnaECI混合反应后对金黄色葡萄球菌具有抑制作用。