布鲁氏菌外膜蛋白2b基因的克隆、原核表达及蛋白生物信息学分析

本试验旨在克隆布鲁氏菌外膜蛋白2b（Omp2b）基因并进行原核表达和蛋白的生物信息学分析。根据布鲁氏菌M5-90株外膜蛋白Omp2b基因序列设计引物,以布鲁氏菌基因组为模板,通过PCR技术扩增得到Omp2b基因片段,回收纯化后,将此片段连接入pMD20-T质粒,将该重组质粒转化E.coli DH5α感受态细胞,挑取阳性克隆菌提取质粒后,送公司测序。将该片段亚克隆入pET28a载体,构建pET28a-Omp2b表达载体,转化E.coli BL21（DE3）菌株,IPTG诱导其表达,用SDS-PAGE和Western blotting分析鉴定此蛋白。运用DNAMAN、BioEdit等各种工具软件对Omp2b基因编码的氨基酸序列进行分析。结果显示,成功克隆了Omp2b基因,其开放阅读框为1041 bp,编码347个氨基酸;构建了pET28a-Omp2b原核表达载体,并在E.coli BL21（DE3）中成功表达了Omp2b基因,表达蛋白约38 ku;Omp2b蛋白二级结构中α-螺旋、伸展链、β-折叠和无规卷曲分别占20.17%、26.22%、5.76%和47.84%。     

羊种布鲁氏菌LpxB基因的克隆、原核表达及其蛋白的生物信息学分析

试验旨在克隆羊种布鲁氏菌LpxB基因并进行原核表达和蛋白的生物信息学分析。以布鲁氏菌M5-90株基因组为模板,参照GenBank中M5-90株基因组DNA序列,用DNAMAN软件设计1对引物,通过聚合酶链式反应（PCR）扩增得到大小为1 188 bp的LpxB基因,将其连接入pMD20-T载体上,构建pMD20-T-LpxB重组质粒,将其转化到E.coli DH5α感受态细胞中,经BamH Ⅰ和 Xho Ⅰ双酶切鉴定正确后扩大培养。将BamH Ⅰ和 Xho Ⅰ双酶切获得的LpxB片段连接入pET-28a,构建重组质粒pET-28a-LpxB,转化到E.coli BL21（DE3）中,双酶切鉴定正确后扩大培养。经IPTG诱导其表达,用SDS-PAGE和Western blotting对蛋白进行鉴定。运用DNAMAN、BioEdit等软件对LpxB基因编码的氨基酸序列进行分析。结果表明,本研究成功克隆了LpxB基因并进行了蛋白表达,在LpxB蛋白二级结构中,α-螺旋、伸展链、β-折叠和无规卷曲分别占52.41%、14.94%、8.10%和24.55%。     

类鼻疽伯克霍尔德菌groEL基因的克隆、原核表达及其蛋白的生物信息学分析

试验旨在对类鼻疽伯克霍尔德菌groEL基因进行克隆与原核表达，并对其表达蛋白进行生物信息学分析。提取该菌基因组DNA作为模板，参考GenBank中类鼻疽伯克霍尔德菌groEL基因序列，设计1对引物。通过PCR扩增得到大小为1 641 bp的groEL基因片段，将其连接至pMD19-T载体，构建pMD19-T-groEL重组质粒，经BamHⅠ和Hind Ⅲ双酶切鉴定正确后，构建重组质粒pET-28a（+）-groEL。将鉴定正确的pET-28a（+）-groEL质粒转化至E.coli BL21（DE3）感受态细胞中，经IPTG诱导表达，运用SDS-PAGE和Western blotting方法进行蛋白质鉴定，利用DNAMAN和BioEdit等软件进行生物信息学分析。结果发现，试验成功克隆了类鼻疽伯克霍尔德菌groEL基因并进行了蛋白表达，表达的融合蛋白大小约为64 ku，GroEL蛋白的分子式为C₄₅₁₀H₇₃₈₁N₁₆₄₁O₁₈₄₀S₅₂₁，原子总个数为15 893，消光系数为32 500，不稳定指数为40.31，亲水性平均值为0.901。GroEL蛋白二级结构中α-螺旋（Hh）、延伸链（Ee）、无规则卷曲（Cc）分别占48.71%、13.19%和38.10%。本试验结果为深入探究类鼻疽杆菌groEL基因的分子作用机理奠定了基础。     

羊源多杀性巴氏杆菌sodA基因的克隆、表达及其生物信息学分析

为了解羊源多杀性巴氏杆菌超氧化物歧化酶（SOD）的生物学功能,本试验对该菌sodA基因进行克隆及原核表达,并对克隆的sodA基因进行遗传进化树分析,对其表达的SOD蛋白进行生物信息学分析。参照GenBank中多杀性巴氏杆菌HN06株基因组中sodA基因序列信息设计引物进行PCR扩增,将产物与pET-28a（+）载体相连,构建pET-28a（+）-sodA重组质粒,将该质粒转化E.coli DH5α感受态细胞进行克隆,再转化E.coli BL21（DE3）感受态细胞进行表达,经IPTG诱导后对表达蛋白进行SDS-PAGE和Western blotting鉴定分析。结果显示,本试验成功扩增出大小为645 bp的目的片段,并表达出大小约28 ku的目的蛋白。遗传进化树分析表明,该基因与HN07（GenBank登录号：CP007040.1）和Pm70（GenBank登录号：AE004439.1）株亲缘关系较近,重组蛋白生物信息学分析显示,该融合蛋白为稳定的酸性亲水可溶性蛋白,分子式为C₁₀₈₅H₁₆₅₁N₂₉₃O₃₀₉S₉,分子质量为24 032.36 u,理论等电点为6.19,消光系数为45 170,不稳定系数为26.87（<40）,在哺乳动物网织红细胞的半衰期预计为30 h,疏水指数为82.15,总平均疏水性（GRAVY）为-0.282,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。以上研究结果为后续深入研究多杀性巴氏杆菌在羊体内的存活机制及研发预防巴氏杆菌病的疫苗提供了参考。     

多杀性巴氏杆菌中recN基因的克隆、原核表达及生物信息学分析

试验旨在对多杀性巴氏杆菌recN基因进行克隆和原核表达，并对其表达蛋白进行生物信息学分析。参照GenBank中recN基因序列（登录号：CP003313.1）设计1对引物，通过PCR扩增获得目的基因片段，构建pET-28a（+）-recN重组质粒并转化E.coliDH5α感受态细胞，提取质粒进行酶切鉴定，将鉴定正确的重组质粒转化E.coliBL21（DE3）感受态细胞，经IPTG诱导表达，对融合蛋白进行SDS-PAGE及Western blotting鉴定。结果表明，试验成功克隆了大小约为1 677 bp的recN基因序列，通过诱导表达的His-Tag融合蛋白大小约为66.94 ku，主要以包涵体形式存在。经生物信息学分析，recN蛋白的分子式为C₂₇₃₅H₄₄₂₈N₇₈₆O₈₅₅S₁₆，消光系数为24 785，不稳定系数为43.99，属于不稳定蛋白；理论等电点（pI）为5.62，为酸性蛋白；总平均亲水性为-0.316，与试验表达的包涵体蛋白性质相同，即同为疏水性蛋白；recN蛋白在哺乳动物网织红细胞的半衰期为30 h，在酵母（体内）中的半衰期>20 h，在大肠杆菌（体内）中的半衰期>10 h；二级结构主要以α-螺旋（64.87%）及无规则卷曲（21.00%）为主；经疏水性分析，预测该蛋白有3个高疏水性区域和9个高亲水性区域。本试验结果为进一步探究多杀性巴氏杆菌recN基因的功能提供了参考依据。     

多杀性巴氏杆菌中recN基因的克隆、原核表达及生物信息学分析

试验旨在对多杀性巴氏杆菌recN基因进行克隆和原核表达,并对其表达蛋白进行生物信息学分析。参照GenBank中recN基因序列(登录号:CP003313.1)设计1对引物,通过PCR扩增获得目的基因片段,构建pET-28a(+)-recN重组质粒并转化E.coli DH5α感受态细胞,提取质粒进行酶切鉴定,将鉴定正确的重组质粒转化E.coli BL21(DE3)感受态细胞,经IPTG诱导表达,对融合蛋白进行SDS-PAGE及Western blotting鉴定。结果表明,试验成功克隆了大小约为1 677 bp的recN基因序列,通过诱导表达的His-Tag融合蛋白大小约为66.94 ku,主要以包涵体形式存在。经生物信息学分析,recN蛋白的分子式为C₂₇₃₅H₄₄₂₈N₇₈₆O₈₅₅S₁₆,消光系数为24 785,不稳定系数为43.99,属于不稳定蛋白;理论等电点(pI)为5.62,为酸性蛋白;总平均亲水性为-0.316,与试验表达的包涵体蛋白性质相同,即同为疏水性蛋白;recN蛋白在哺乳动物网织红细胞的半衰期为30 h,在酵母(体内)中的半衰期>20 h,在大肠杆菌(体内)中的半衰期>10 h;二级结构主要以α-螺旋(64.87%)及无规则卷曲(21.00%)为主;经疏水性分析,预测该蛋白有3个高疏水性区域和9个高亲水性区域。本试验结果为进一步探究多杀性巴氏杆菌recN基因的功能提供了参考依据。     

类鼻疽伯克霍尔德菌BPSS0180基因的克隆、原核表达及生物信息学分析

试验旨在对类鼻疽伯克霍尔德菌（Burkholderia pseudomallei,B.pseudomallea）的BPSS0180基因进行克隆和原核表达,并对其表达蛋白进行生物信息学分析。参照GenBank中类鼻疽伯克霍尔德菌K96243标准株BPSS0180基因序列设计1对引物,对类鼻疽伯克霍尔德菌hn-1株进行PCR扩增获得BPSS0180基因片段。将得到的BPSS0180基因连接到pET-28a （+）载体,构建pET-28a （+）-BPSS0180重组质粒,转化至大肠杆菌DH5α感受态细胞中,提取质粒进行酶切鉴定。鉴定正确后,将构建成功的pET-28a （+）-BPSS0180重组质粒转化到大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞中,经IPTG诱导表达,表达产物用SDS-PAGE和Western blotting进行分析。应用DNAMAN、ProtParam、SOPMA和Protscale对BPSS0180基因序列进行生物信息学分析。结果显示,本试验成功克隆了1 146 bp的BPSS0180基因,诱导表达得到的His-BPSS0180融合蛋白大小约为45 ku,且主要以包涵体形式存在。BPSS0180蛋白的分子式为C₁₇₇₉H₂₈₀₉N₅₄₅O₅₃₆S₇,分子质量为40.6 ku,消光系数为40 575,疏水指数为85.43。其不稳定系数为46.52,属于不稳定蛋白;理论等电点（pI）为5.54,为酸性蛋白;总平均疏水性（GRAVY）是-0.261,为亲水性蛋白。该蛋白的二级结构以α-螺旋（58.79%）和无规卷曲（32.02%）为主,预测其在哺乳动物网织红细胞的半衰期为30 h。本试验结果为进一步探究类鼻疽伯克霍尔德菌的BPSS0180基因提供了一定的理论依据。     

布鲁氏菌外膜蛋白16基因的克隆及原核表达

为了成功克隆外膜蛋白16(outer membrane proteins 16, Omp16)基因并对其进行原核表达,试验根据GenBank中羊布鲁氏菌M5-90株外膜蛋白Omp16基因序列(登录号:JF918760.1)设计1对引物,从布鲁氏菌基因组中扩增出大小约为507 bp的目的基因片段,凝胶回收纯化目的片段,连接入pMD20-T质粒,转化E.coli DH5α并测序,测序正确后再亚克隆入pET-28a(+)表达载体,构建重组质粒pET-Omp16,转化入E.coli BL21(DE3),经IPTG诱导其表达,最后用Western blotting分析方法鉴定诱导得到的蛋白。结果表明,成功构建了pET-Omp16原核表达载体,并在E.coli BL21中表达了Omp16基因,诱导得到的蛋白经鉴定与目的蛋白大小一致,证明成功表达了目的基因。     

羊源类鼻疽伯克霍尔德菌BPSL1467基因克隆、表达及其蛋白生物信息学分析

试验旨在克隆和表达羊源性类鼻疽伯克霍尔德菌（Burkholderia pseudomallei，B.pseudomallea）的BPSL1467基因，并对其表达的蛋白进行生物信息学分析。以羊源类鼻疽伯克霍尔德菌（BPHN1株）基因组为模板，参照GenBank中类鼻疽伯克霍尔德菌K96243标准株BPSL1467基因序列设计引物，PCR扩增获得目的基因片段，将所得片段与pET-28a（+）载体连接，构建pET-28a（+）-BPSL1467重组质粒。将鉴定正确的pET-28a（+）-BPSL1467重组质粒转化大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞，通过IPTG诱导表达，SDS-PAGE和Western blotting鉴定表达产物。使用DNAMAN、ProtParam、SOPMA和Protscale相关生物信息学软件对BPSL1467基因编码的氨基酸序列进行分析。结果显示，本试验成功克隆了462 bp的BPSL1467基因，诱导表达重组蛋白大小约为22 ku，主要以包涵体的形式存在。BPSL1467蛋白分子式为C₇₆₃H₁₂₀₉N₂₀₃O₂₁₇S₆，分子质量为16 890.58 u；其不稳定系数为33.95，属于稳定蛋白；理论等电点（pI）为8.85，为碱性蛋白；总平均疏水性（GRAVY）为-0.190，为亲水性蛋白。该蛋白的二级结构中以无规则卷曲和α-螺旋为主。本试验结果为深入研究羊源类鼻疽伯克霍尔德菌的BPSL1467基因的分子作用机理提供了参考依据。     

和田羊Myostatin蛋白成熟肽的基因克隆及原核表达

为了克隆和田羊肌肉生长抑制素（Myostatin）蛋白成熟肽编码基因片段,并对其进行原核表达,试验根据绵羊Myostatin蛋白成熟肽基因序列从GenBank（登录号为NM₀01009428）中设计并合成1对引物。以塔里木大学动物基因工程实验室构建的和田羊Myostatin基因全序列的克隆载体为模板,采用PCR方法特异性扩增和田羊Myostatin蛋白成熟肽基因片段;将其克隆到pMD18-T载体中,构建克隆质粒pMD18-T-Ms;经PCR和双酶切分析鉴定,将阳性克隆送上海生工生物工程技术服务有限公司测序验证;测序验证后双酶切pMD18-T-Ms克隆质粒和pET-28a（+）表达质粒,进一步构建pET-28a（+）-Ms重组表达质粒。将重组表达质粒转化至大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞中,经异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷（IPTG）诱导后表达Myostatin蛋白成熟肽,通过SDS-PAGE电泳分析鉴定表达的重组蛋白。结果表明:PCR特异性扩增出1条长度约为330 bp的条带;序列测定分析显示和田羊Myostatin蛋白成熟肽基因片段长327 bp,与GenBank上绵羊Myostatin蛋白成熟肽编码基因从799～1 125 bp片段的核苷酸同源性为100%,所表达的Myostatin蛋白成熟肽分子质量约为14.7 ku。试验成功克隆和田羊Myostatin蛋白成熟肽编码基因片段,构建了其克隆质粒pMD18-T-Ms和重组表达质粒pET-28a（+）-Ms,并在大肠杆菌中获得有效表达。     

Cloning,Prokaryotic Expression and Bioinformation Analysis of dhbC Gene of Brucella melitensis

This study was aimed to clone and express dhbC gene of Brucella melitensis, and analyze the bioinformatics of its expressed protein. A pair of primers were designed by referring to dhbC gene sequence information of Brucella melitensis M5-90 strain in GenBank, and the dhbC gene fragment was amplified by PCR method. The obtained dhbC gene was ligated into pMD20-T vector to construct pMD20-T-dhbC recombinant plasmid and transformed into E.coli DH5α competent cells. The plasmid was identified by restriction enzyme digestion. The recombinant plasmid pET28a-dhbC was constructed and transformed into E.coli BL21 (DE3) competent cells. The expression was induced by IPTG. The expressed product was analyzed by SDS-PAGE and Western blotting. Bioinformatics analysis of the amino acid sequence encoded by dhbC gene was carried out using bioinformatics software DNAMAN and related online sites ProtParam, SOPMA and Protscale. The results showed that dhbC gene was cloned with the length of 1 093 bp, and protein expression was expressed. The expressed fusion protein was about 47 ku, and was mainly in the form of inclusion body. The molecular weight of the dhbC protein was C₁₈₆₆H₂₉₆₈N₅₄₄O₅₆₂S₁₅, the molecular mass was 42 496.3 u, the theoretical isoelectric point (pI) was 5.81, the extinction coefficient was 33 835, the instability coefficient was 36.76, the hydrophobic index was 86.19, the total average hydrophobicity (GRAVY) was -0.215. The half-life of reticulocytes in mammals was predicted to be 30 h, and the secondary structure was dominated by α-helix (41.94%) and random coil (31.46%).     

Cloning,Prokaryotic Expression and Bioinformatics Analysis of LpxB Gene of Brucella melitensis

The study was aimed to clone and express LpxB gene,and perform the bioinformatics analysis of protein.The genomic DNA of Brucella melitensis M5-90 was used as template.According to the genome sequence of M5-90 on GenBank,a pair of primers was designed.LpxB gene,which was 1 188 bp,was amplified by PCR,and was ligated into pMD20-T vector.The constructed recombinant plasmid pMD20-T-LpxB was transformed into E.coli DH5α.The recombinant plasmid was confirmed by endonuclease digestion and sequencing.The coding region of LpxB from pMD20-T was digested by BamHⅠ and XhoⅠ.Then,the fragment was inserted into prokaryotic expression vector pET-28a,and the positive plasmid was named pET-28a-LpxB.The pET-28a-LpxB was transformed into E.coli BL21 (DE3).The expressed protein was identified by SDS-PAGE and Western blotting.DNAMAN and BioEdit softwares were used to analyze the sequence of amino acids encoded LpxB gene.The results showed that the CDS of LpxB was successfully cloned and expressed.The secondary structure of LpxB protein consisted structure α -helix,extended strand,β-turn and random coil which accounted for 52.41％,14.94％,8.10％ and 24.55％,respectively.     

Cloning,Prokaryotic Expression and Bioinformatics Analysis of BPSS0180 Gene of Burkholderia pseudomallei

This study was aimed to clone and express the BPSS0180 gene of Burkholderia pseudomallei (B. pseudomallea), and perform bioinformatics analysis of its protein. A pair of primers was designed according to the BPSS0180 gene sequence information of B. pseudomallea K96243 strain in GenBank. BPSS0180 gene fragment was obtained by PCR amplification of B. pseudomallea hn-1 strain. The BPSS0180 gene fragment was ligated into the pET-28a(+) vector to construct the pET-28a(+)-BPSS0180 recombinant plasmid. The recombinant plasmid pET-28a(+)-BPSS0180 was transformed into E.coli DH5α competent cells, and the plasmids were identified by restriction enzyme digestion. Then, the recombinant plasmid pET-28a(+)-BPSS0180 was transformed into E.coli BL21 (DE3) competent cells. The expression was induced by IPTG. The expressed product was analyzed by SDS-PAGE and Western blotting. Bioinformatics analysis of BPSS0180 gene sequence was carried out using DNAMAN, ProtParam, SOPMA and Protscale. The results showed that the length of BPSS0180 gene was 1 146 bp; The expressed His-BPSS0180 fusion protein was about 45 ku, and was predominantly in the form of inclusion bodies; The molecular weight of the BPSS0180 protein was 40.6 ku (C₁₇₇₉H₂₈₀₉N₅₄₅O₅₃₆S₇); The extinction coefficient was 40 575; The hydrophobic index was 85.43; The instability coefficient was 46.52,which belonged to unstable protein;The theoretical isoelectric point (pI) was 5.54 and was acidic protein; The total average hydrophobicity (GRAVY) was -0.261,as hydrophilic protein; The secondary structure of the protein were mainly α-helix (58.79%) and random curl (32.02%), and its half-life of reticulocytes in mammals was predicted to be 30 h. This study provided a theoretical basis for further exploring the fuction of BPSS0180 gene of B. pseudomallei.     

羊种布鲁氏菌Omp10基因的克隆及原核表达

根据GenBank公布的羊布鲁氏菌(B.melitensis) M5-90株外膜蛋白(outer membrane protein,Omp)基因序列,设计1对引物,以其全基因组为模板,采用PCR技术对其进行扩增,得到381 bp的目的片段,连接入pMD20-T载体,转化E.coli DH5α感受态细胞;测序正确后,构建pET-28a-Omp10原核表达质粒,再将该质粒转化入E.coli BL21(DE3), IPTG诱导表达融合蛋白His-Omp10,用SDS-PAGE和Western blotting进行分析.结果表明, 成功构建了含Omp10基因的原核表达载体,并在E.coli BL21(DE3)中表达了Omp10基因,诱导得到的融合蛋白经鉴定与目的蛋白大小一致,证明Omp10得到成功表达.该试验为布鲁氏菌病的进一步研究奠定基础.     

绵羊NYD-SP27基因的原核表达及生物信息学分析

本研究旨在对绵羊NYD-SP27基因进行克隆和原核表达，并对其表达的蛋白进行生物信息学分析。根据GenBank中绵羊NYD-SP27基因序列（登录号：KX905090）设计1对特异性引物，通过PCR方法扩增目的基因片段，构建pET-22b（+）-NYDSP27重组质粒并转化E.coli DH5α感受态细胞，提质粒进行双酶切鉴定，将鉴定正确的pET-22b（+）-NYDSP27重组质粒转化E.coli BL21（DE3）感受态细胞，经IPTG诱导表达，对融合蛋白进行SDS-PAGE及Western blotting鉴定，并利用生物信息学方法对NYD-SP27基因编码的氨基酸序列进行分析。结果显示，试验成功扩增出大小为1 617 bp的NYD-SP27基因片段，并经NdeⅠ和Xho Ⅰ双酶切获得大小为5 400和1 617 bp的两条片段，表明成功构建了pET-22b（+）-NYDSP27重组质粒，诱导表达重组蛋白大小约60 ku，主要以包涵体的形式存在。NYD-SP27蛋白分子式为C₂₇₉₈H₄₃₁₉N₇₃₇O₈₁₉S₁₉，原子总数为6 892，理论等电点（pI）为6.16，为酸性蛋白，不稳定系数为46.96，属于不稳定蛋白，总平均亲水性为-0.403。该蛋白无跨膜结构，无信号肽，含有45个潜在的磷酸化位点和24个抗原表位；NYD-SP27蛋白二级结构中的α-螺旋、β-折叠、延伸链和无规则卷曲分别占26.21%、3.90%、18.03%和51.86%。本试验结果可为深入研究绵羊NYD-SP27蛋白的作用机理提供理论依据。