家蚕抗菌肽Cecropin-XJ的原核优化表达及活性检测

Cecropin-XJ是一种从家蚕幼虫体内分离纯化的具有很强热稳定性、酸碱适应性和广谱抗菌性的新型家蚕抗菌肽。以融合不同标签的表达载体构建pET28a-Cecropin-XJ、pET30a-Cecropin-XJ、pET32a-Cecropin-XJ、pMAL-p2X-Cecropin-XJ重组质粒,转化E.coli BL21(DE3)感受态细胞,并优化诱导时间、诱导温度、诱导剂IPTG浓度等条件,通过对目的蛋白表达的检测分析,选择、建立Cecropin-XJ在大肠杆菌中高效、可溶性表达的技术体系。试验结果表明:采用构建的重组原核表达载体pET32a-Cecropin-XJ在IPTG终浓度为0.8 mmol/L、培养温度为37℃的条件下诱导5 h,目的蛋白的表达量可达10 mg/L,重组蛋白主要以可溶性表达产物形式存在,可溶性蛋白的表达量约占菌体总蛋白的35%,经金属螯合层析进一步纯化后的Cecropin-XJ融合蛋白纯度可达90%以上。体外抑菌试验显示Cecropin-XJ融合蛋白对金黄色葡萄球菌具有较强的抑菌活性。     

白僵菌诱导家蚕抗菌肽enbocin1基因的表达特征及产物的抗真菌活性

家蚕的抗菌肽家族基因enbocin1是蚕体免疫系统相关基因。为解析家蚕对病原真菌感染免疫应答反应的分子机制,采用实时荧光定量PCR检测抗菌肽基因enbocin1在家蚕5龄幼虫感染球孢白僵菌(Beauveria bassiana)后的时空表达模式,结果显示:enbocin1主要在幼虫脂肪体中显著上调表达,而且持续至感染诱导后30 h,感染后8、30 h的表达水平分别上调了约44倍和6倍;在马氏管、体壁中该基因的诱导表达差异不显著,在血淋巴中几乎检测不到该基因的表达。进一步用原核表达系统成功表达并纯化获得了高纯度的重组家蚕抗菌肽enbocin1,体外抑菌试验表明其对白僵菌具有较强的抑菌活性,且重组enbocin1蛋白浓度与抑菌活性之间具有量效关系。用重组enbocin1蛋白制备了效价达1∶30 000的多克隆抗体,可用于进一步深入研究enbocin1的功能及其作用机制。研究结果提示抗菌肽enbocin1在家蚕抵御真菌感染的过程中可能具有重要作用。     

家蚕抗菌肽moricin基因的串联表达与切割产物的活性检测

家蚕抗菌肽是蚕体内具有免疫功能的碱性多肽,具有抑制病菌生长和杀伤癌变细胞的作用。以家蚕抗菌肽moricin为研究对象,经密码子优化,设计合成了家蚕抗菌肽moricin基因多拷贝的串联体6×moricin基因,并将其克隆到大肠杆菌原核表达载体pET-28a(+),转化E.coli BL21(DE3)感受态细胞,串联表达了融合抗菌肽6×moricin,且表达量较高。进一步通过盐酸羟胺专一性切割串联表达的融合抗菌肽6×moricin,获得相应的抗菌肽单体。体外抑菌试验验证,切割的抗菌肽moricin单体对革兰阴性菌和革兰阳性菌均有较强的抑制效果,且抑菌圈大小随抗菌肽单体浓度增加而增加。采用基因串联表达技术有望解决抗菌肽对宿主大肠杆菌的抑制作用,为利用生物反应器规模化生产家蚕抗菌肽开辟了新的技术途径。     

抗菌肽Thanatin基因与多角体蛋白Polyhedrin基因的融合表达及产物的抑菌活性分析

为利用大肠杆菌表达系统高效表达抗菌肽Thanatin并避免其抗菌活性对宿主菌的影响,将抗菌肽Thanatin基因与家蚕核型多角体病毒多角体蛋白Polyhedrin基因融合克隆到表达载体pET28a(+)中,构建重组表达质粒pET28a(+)-Thanatin-polyhedrin,转化大肠杆菌BL21(DE3)中表达。SDS-PAGE检测显示经诱导表达的菌体中有与融合蛋白理论值(35 kD)相符的目的条带。凝胶扫描分析目的融合蛋白以包涵体的形式表达,且诱导后6 h融合蛋白的表达量最大,约占菌体总蛋白量的30%。纯化融合蛋白用盐酸羟胺切割后初步纯化获得具有抗菌活性的Thanatin蛋白。研究结果表明家蚕核型多角体病毒多角体蛋白能够作为抗菌肽Thanatin融合标签介导其高水平表达,有助于利用基因工程技术大规模生产抗菌肽Thanatin。     

家蚕抗菌肽moricin在大肠杆菌中的融合表达及抗菌活性测定

Moricin是家蚕中发现的一种抗菌肽,对革兰氏阴性和阳性菌都有较强的抗菌活性,具有良好的开发应用前景。为了建立一种大量表达和快速分离moricin的方法,采用PCR拼接法获得moricin基因后重组到表达载体pET-32M上,并在大肠杆菌(E.coli)中融合表达。表达产物存在于上清中为可溶状态,经Ni-NTA柱纯化获得融合蛋白,再经凝血酶(thrombin)酶切后过2次Ni-NTA柱获得纯度为90%以上的moricin,液相测定法表明纯化获得的moricin对大肠杆菌具有抗菌活性。     

家蚕孵化酶样基因BmHEL的原核表达及蛋白纯化与功能鉴定

孵化酶(hatchingenzyme,HE)是后生动物卵孵化过程中起关键作用的一类蛋白酶。在已完成全长967bp的家蚕孵化酶样基因(BmHEL)克隆及其转录特性分析的基础上,研究了该基因在原核表达系统的表达、产物纯化及其对家蚕卵壳的降解功能。以全长BmHEL质粒DNA为模板,用PCR方法分别获得了该基因的开放阅读框(BmHELORF,885bp)、缺失信号肽编码区(BmHELa,834bp)和推测成熟酶功能编码区(BmHELb,624bp)的3个片段,并亚克隆入原核表达载体pET28a(+),在大肠杆菌(E.coli)BL21中进行表达。表达的3种外源蛋白均以包涵体形式存在,获得含有6×His-Tag标签的融合蛋白,其分子质量分别为33.4、31.8、24.0kD。通过Westernblot方法检测到了用Ni-NTA亲和层析柱纯化的目的蛋白。纯化复性后的3种孵化酶对家蚕卵壳底物有一定降解活性,其中BmHELORF的活性最高,BmHELb的活性最低。在pH7.1反应条件下3种酶的活性比pH9.5时高。研究结果在蛋白质水平上进一步证实家蚕孵化酶样蛋白参与了蚕卵孵化这一重要生命过程。     

光滑爪蟾皮肤抗菌肽的分离纯化及活性检测

通过高效液相色谱法,对光滑爪蟾皮肤分泌物进行分离纯化,得到具有抗菌活性的光滑爪蟾皮肤抗菌肽。通过最小抑菌浓度（MIC）试验、溶血活性试验及癌细胞抑制试验,对其体外生物活性进行研究。结果表明,经过纯化得到2个纯度高且具有活性的抗菌肽（AMP1和AMP2）,质谱鉴定结果得出其相对分子质量分别为1 082.78和2237.34。MIC结果表明,AMP1对S.aureus ATCC25923、Escherichia coli ATCC25922的MIC值分别为23.63、8.71mg/L,对MRSA无抑菌作用。AMP2对S.aureus ATCC25923,Escherichia coli ATCC25922、MRSA的MIC值分别为4.94、10.7、86.6mg/L。溶血试验显示AMP1,AMP2具有极弱溶血活性,且对癌细胞SW480具有抑制作用。     

猪细小病毒VP2的原核表达与多克隆抗体制备

克隆猪细小病毒(PPV)VP2基因全长1 740bp,构建其原核表达载体后进行蛋白的表达与纯化,接种家兔制备多克隆抗体。用PCR方法扩增PPV VP2全长基因,扩增产物克隆至表达载体pET-32a并转化至E.coli BL21(DE3)感受态中。分别用不同诱导时间、IPTG浓度、温度诱导表达VP2重组蛋白,经SDS-PAGE电泳切胶回收纯化目的蛋白。对家兔进行3次免疫后,采集血清制备抗体。PCR扩增得到1 740bp的VP2基因片段;构建原核表达载体pET-32a-VP2,经37℃,IPTG浓度1.0mmol/L诱导表达4h可得分子质量大小约为82ku目的蛋白;间接ELISA检测抗体效价可达1∶12 800;Western blot证明所制备的抗体能够有效的应用于PPV VP2抗原的检测。本研究成功构建了表达PPV VP2基因的原核载体,获得了VP2蛋白,制备了兔抗多克隆抗体,为建立检测PPV VP2蛋白ELISA方法奠定了基础。     

猪IL-2与IL-6的融合表达及其产物的促淋巴细胞增殖活性

为了获得具有猪白细胞介素-2(pIL-2)和猪白细胞介素-6(pIL-6)双重活性的融合蛋白,研究其作为高效免疫佐剂的可行性,作者利用基因重组技术将克隆到的pIL-2和pIL-6基因的成熟肽片段利用一段柔性Linker序列串联,然后插入到原核表达载体pBV220的适当位置,获得重组质粒pBVpIL-6-2,转化E.coli DH5α、E.coli BL21(DE3)和E.coli Rosetta(DE3)后,42℃诱导表达得到相对分子质量约为36.7ku的重组蛋白pIL-6-2,对蛋白进行纯化、复性后用MTT法检测其对小鼠脾淋巴细胞的促增殖活性,结果显示不同浓度的pIL-6-2蛋白对小鼠脾淋巴细胞的促增殖活性差异很大,其中以0.1μg·mL-1浓度的pIL-6-2活性最好。本研究为利用该蛋白作为高效免疫制剂的应用奠定了良好的基础。     

重组表达抗菌肽Hadrurin抗菌活性分析

为了给表达高活性的抗菌肽Hadrurin提供开发应用的依据,进一步为用基因工程方法生产具有多种生物活性的抗菌肽Hadrurin蛋白提供研究基础,本研究表达获得重组抗菌肽Hadrurin(rHadrurin)蛋白的基础上,将纯化的rHadrurin蛋白进行肠激酶酶切,恢复其天然活性结构。用最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)方法检测抗菌肽Hadrurin在不同剂量、不同pH值、不同保存温度下对鸡致病性大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌活性及杀菌活性。并以小鼠为动物模型,进行抗菌肽rHadrurind对小鼠的体内保护实验。结果表明抗菌肽rHadrurin对上述细菌的最小抑菌范围为1.32μg/mL～4.32μg/mL,最小杀菌范围为1.77μg/mL～8.54μg/mL,而且-70℃～100℃及在pH3～pH10条件下仍具有高效抗菌活性。240μg/只剂量的抗菌肽蛋白可有效预防保护小鼠免受致死剂量鸡致病性大肠杆菌攻击,320μg/只剂量可达到保护率85%以上。     

抗菌肽cecropin P1的研究进展

cecropin P1是一种哺乳动物抗菌肽,对G-菌及一些G 菌有抑制杀灭作用.本文就cecropin P1的结构、抗菌机理、抗菌活性、基因工程及其应用前景做一综述.     

昆虫抗真菌肽Thanatin-CAD双价基因的合成、克隆及其表达

为促进昆虫抗菌肽基因在转基因抗病育种和生物工程制药的应用,通过设计嵌合引物结合分段PCR的方法将抗真菌肽Thanatin基因与Cecropin AD基因(CAD基因)融合拼接为Thanatin-CAD双价基因,采用T-A克隆法将其克隆至pGEM-T Easy载体,进行测序,结果证实与预期设计的完全一致;然后再将其亚克隆至表达载体pET-21d中,用IPTG诱导含重组表达质粒的菌株,对表达产物进行生物活性测定,初步结果显示Thanatin-CAD双价基因的融合表达产物对受试细菌无抑菌活性,但对部分病原真菌有较强的抑菌作用。     

天蚕素类抗菌肽的抗菌性能测定及其性质研究

本试验通过检测天蚕素类抗菌肽的抗菌性能及各项抗菌性质,探究其对常见致病菌的抑制和杀灭作用。通过对抗菌肽抗菌性能及热稳定性的测定,结果表明,天蚕素类抗菌肽对于大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌均有抑制效果,三者的最小抑菌浓度分别为4500、3500、3500 μg /mL,此外,该产品耐热性和耐酸性效果较佳,在100 ℃水浴15 min后或pH为1时仍表现出对金黄色葡萄球菌的抗性。     

Effects of Antibacterial Peptide Cecropin on Prouduction Performance，Immune Function and Serum Biological Parameters of Weaner Piglets

This experiment was conducted to study the effects of antimicrobial peptide cecropin on production performance,immune function and serum biological parameters of weaner piglets.A total of 240 weaner hybrid piglets （Landrace×Large White×Duroc） with average body weight （8.35±0.12）kg were randomly divided into 4 treatments with 6 replicates of 10 each.The four treatments were control group （fed a basal diet）,antibiotics group （fed basal diet＋140 mg/kg 50% kitasamycin＋100 mg/kg olaquindox ＋600 mg/kg 10% colistin sulfate）,antimicrobial peptide group （fed basal diet＋350 mg/kg antimicrobial peptide cecropin）,compatibility group （antibiotics + antibacterial peptide group）（fed basal diet＋250 mg/kg antimicrobial peptide cecropin＋50 mg/kg olaquindox ＋200 mg/kg 10% colistin sulfate）,each group was half male and half female.The pre-test period lasted for 7 days,the trial period lasted for 34 days.The results showed that compared with control group,the average daily gain in compatibility group was significantly increased （P＜0.05）,the average daily feed intake in antibiotic group and antimicrobial peptide group was significantly decreased （P＜0.05）,the feed conversion ratio and diarrhea rate in all three experimental groups were significantly decreased （P＜0.05）.The antibody blocking rate and serum IgG,IgA contents in antimicrobial peptide group and compatibility group were significantly increased （P＜0.05）,the serum urea nitrogen and blood sugar contents in antimicrobial peptide group and compatibility group were significantly decreased （P＜0.05）,but the serum total protein and albumin contents were significantly increased （P＜0.05）.In conclusion,dietary supplementation appropriate level of antimicrobial peptide cecropin could replace part of the antibiotics,and adding high dose of antimicrobial peptide cecropin could replace antibiotics used in feed completely.     

日粮中添加天蚕素抗菌肽对断奶仔猪生产性能和血液生化指标的影响

为考察天蚕素抗菌肽对断奶仔猪生产性能和血清生化指标的影响,选用28日龄、体重相近、健康的北京原种黑猪断奶仔猪192头,采用单因子设计,按体重相近、遗传基础相似的原则,完全随机分为4个处理组:对照组饲喂基础日粮,试验组在基础日粮基础上分别添加不同剂量的天蚕素抗菌肽(试验Ⅰ组:180 g/t,试验Ⅱ组:250 g/t,试验Ⅲ组:320 g/t)。每个处理组设三个重复,每个重复16头猪,试验期为32 d。试验结果表明:饲料中添加适量的天蚕素抗菌肽能够提高断奶仔猪平均日增重,但各组间差异不显著(P>0.05);显著降低料重比(P<0.05);提高血液中的免疫球蛋白含量。因此,在断奶仔猪基础日粮中添加适量天蚕素抗菌肽能提高断奶仔猪的生产性能和机体免疫性能,且本次试验中,天蚕素抗菌肽的最适添加量为320 g/t。     

抗菌肽与抗生素的体外抗菌效果比较

应用由 Hancock实验室改进的微量肉汤稀释法测定了 cecropin P1、cecropin A、magainin 2、defensin 1、bactenecin、lactoferricin和 indolicidin等 7种抗菌肽和盐酸金霉素、去甲万古霉素、土霉素、强力霉素等 4种抗生素的体外抗菌活性 ,并且使用薄层琼脂糖孔穴扩散法比较了抗菌肽中 cecropin P1和 cecropin A与土霉素和呋喃唑酮对大肠杆菌 K88的抑菌效果。结果发现 ,抗菌肽与抗生素一样对几种革兰氏阳性菌和阴性菌都有不同程度的抗菌效果。其中 cecropin A、cecropin P1和 defensin1对大肠杆菌的 2个菌株 ATCC2 5 92 2和 K88的抗菌活性高于抗生素 ,defensin1是各种抗菌肽中对金黄色葡萄球菌抗菌效果最好的。抗生素对试验用金黄色葡萄球菌的抑制活性总体上要好于抗菌肽。与抗生素相比 ,cecropin A、cecropin P1和 indolicidin对猪霍乱沙门氏菌和鼠伤寒沙门氏菌具有更好的抗菌效果。另外 ,抗菌肽的抑菌圈边缘十分清晰 ,而抗生素的整个抑菌圈都比较模糊且界线不明。因此 ,从抗菌效果方面考虑 ,抗菌肽可以代替抗生素用于疾病的预防和治疗     

抗菌肽生物工程及其应用

柞蚕抗菌肽具有广谱杀菌功能。根据其氨基酸序列设计、合成抗菌肽D及CAD基因,转化于作物,包括烟草、辣椒、马铃薯、水稻、桑树及柑桔等,已培育出抗病株系及品种。抗菌肽基因转化于酵母中表达,通过发酵生产重组抗菌肽,代替抗生素用作饲料添加剂饲喂肉鸡、仔猪及对虾,对预防疾病、提高存活率、增加体重及降低料肉比有较好效果,已经在生产中应用。用抗菌肽配制成口腔及阴道消毒洗涤剂,能预防呼吸道疾病及阴道炎症。用抗菌肽制剂与生长因子配制成多种化妆品,已投放市场,取得较好经济效益。     

转柞蚕抗菌肽D基因辣椒的目的基因及表达产物检测

应用现代生物技术,从核酸和蛋白质水平对转柞蚕抗菌肽D基因辣椒第4代的目的基因进行了检测。发现所分离的柞蚕抗菌肽D基因与原设计的序列一样;辣椒组织中也含有抑菌物质,经与天然抗菌肽D对比,表明抗菌肽D基因得到了表达。     

Design and Activity Identification of Hybrid Peptide Based on Cecropin A and Mastoparan

In order to further improve mastoparan's antibacterial and antitumor activities and reduce its cytotoxicity,the molecular modification was carried out by molecular hybridization,and the biological activity of the designed peptide was identified.A novel hybrid peptide KL-21 was obtained by using the N-terminal 1-8 sequences fragment of cecropin A and the conserved sequence of mastoparan.The physicochemical parameters and structures of KL-21 were analyzed by bioinformatics method.The antibacterial activity of KL-21 was studied with MP-L as reference.In addition,the hemolysis rate of the two peptides and the activity of anti-tumor cell A549 were measured.The results showed that KL-21 could quickly kill bacteria in a shorter time.The minimum inhibitory concentration (MIC) of KL-21 to Gram-positive bacteria (S.aureus) and Gram-negative bacteria (E.coli) was 4-8 μg/mL,and the minimum bactericidal concentration (MBC) was 8-16 μg/mL.The MIC and MBC of KL-21 to fungus (C.albicans) were 32 and 64 μg/mL,respectively.The hemolytic activity of KL-21 was only 20% at 128 μg/mL,which was lower than that of MP-L.KL-21 could inhibit lung cancer cell A549 with inhibition rate in vitro about 86% at 16 μg/mL.These results indicated that KL-21 had higher antibacterial and antitumor activity and lower cytotoxicity than MP-L,which could be used as a leading peptide for further research and development.