鸭β-防御素9基因的克隆、组织分布及其原核表达

 【目的】从鸭组织中克隆鸭β-防御素9（AvBD9）基因，在原核表达重组鸭AvBD9蛋白;研究重组鸭AvBD9蛋白的体外抗菌活性与理化特性。【方法】采用RT-PCR法，从鸭肝脏组织中扩增鸭AvBD9基因，测定该基因在鸭各组织器官中的分布;将鸭AvBD9基因克隆到大肠杆菌原核表达载体pGEX-6p-1上，构建重组表达质粒pGEX-duck AvBD9，将重组质粒转化大肠杆菌BL21，用IPTG诱导表达;亲和层析纯化蛋白，利用薄层平皿琼脂糖孔穴扩散法测定重组鸭AvBD9蛋白的体外抗菌活性与理化特性。【结果】从鸭肝脏组织中克隆得到鸭AvBD9基因，序列分析表明该基因大小为204 bp，前体肽包括67个氨基酸残基。AvBD9基因在鸭体内广泛分布。SDS-PAGE电泳表明鸭AvBD9基因在大肠杆菌中高效表达，表达的重组鸭AvBD9融合蛋白以包涵体的形式存在，分子量约31 kD。重组鸭AvBD9蛋白对大肠杆菌、多杀性巴氏杆菌、金黄色葡萄球菌、嗜酸乳杆菌、枯草芽胞杆菌有抗菌活性，在-70～100℃或pH 3～10处理30 min后仍有抗多杀性巴氏杆菌作用。【结论】鸭AvBD9基因为204 bp，编码67个氨基酸残基，在鸭组织中广泛分布。重组鸭AvBD9蛋白基因在大肠杆菌中高效表达，该重组蛋白具有广谱的抗菌活性，对温度和酸碱性有较高的稳定性。     

鹅β-防御素10基因的分离、鉴定与表达

【目的】从鹅的组织中克隆鹅β-防御素10（avian β-defensin 10，AvBD10）基因，通过大肠杆菌进行原核表达，检测重组鹅AvBD10蛋白的生物学特性。【方法】采用RT-PCR方法，从鹅的肾脏组织中扩增鹅AvBD10基因。根据已发现的禽β-防御素和部分哺乳类动物β-防御素的氨基酸序列构建系统进化树，进行遗传进化分析；并应用荧光定量的方法对该基因的组织表达水平进行鉴定。将该基因克隆到原核表达载体pGEX-6p-1 上进行原核表达，并对该重组蛋白进行纯化，测定体外生物学活性。【结果】从鹅肾脏组织中克隆出了鹅AvBD10基因，该基因的cDNA大小为207 bp,编码68个氨基酸。经遗传进化分析表明，该基因推导的氨基酸序列与鸭AvBD10的同源性最高，达92.7%。通过对重组蛋白抗菌活性的检测发现，该蛋白对12种致病性细菌均具有较强抑菌作用，但在高盐离子浓度下活性减弱。并且重组蛋白不具有溶血的特性。【结论】成功克隆并表达了鹅AvBD10基因，原核表达产物具有广谱的抗菌活性且不具有溶血特性。     

重组鸡β-防御素12蛋白的原核表达及其生物学特性分析

为探讨鸡β-防御素12（AvBD12）的生物学特性,试验采用RT-PCR方法从鸡脾脏组织中扩增到鸡AvBD12基因,其cDNA大小为198 bp,编码65个氨基酸。将该基因亚克隆到大肠杆菌原核表达载体pProex HTa上,进行原核表达。Tricine-SDS-PAGE电泳表明,重组鸡AvBD12融合蛋白分子质量约为14 ku。对该重组蛋白进行纯化与体外抗菌活性的测定,结果显示,纯化后的重组鸡AvBD12融合蛋白对金黄色葡萄球菌和兔波氏杆菌有较高抗菌活性,对猪霍乱沙门氏菌和乳酸菌的抗菌活性较弱。高盐浓度对其抗菌活性有显著影响。该重组蛋白对鸡红细胞无显著溶血活性。荧光定量PCR结果表明,AvBD12基因在所测定的15个鸡组织器官中均有表达。     

鸭β-防御素16的分离、鉴定及其抗病毒机制

 【研究目的】旨在克隆与表达鸭β-防御素16（AvBD16）基因及测定其生物学特性，监测了鸭肝炎病毒感染后麻鸭不同组织AvBD16与TLR-7的动态变化。【方法】采用RT-PCR方法，从鸭骨髓组织中扩增到鸭AvBD16，并将该基因克隆到原核表达载体pGEX-6p-1 上进行原核表达，对其重组和合成蛋白进行生物学活性测定。采用荧光定量PCR方法，分别检测了鸭肝炎病毒对鸭AvBD16和TLR-7在不同组织中表达量的影响。【结果】鸭AvBD16 cDNA 大小为155bp，编码50个氨基酸残基，与鸡AvBD3氨基酸同源性最高，为62%。重组和合成鸭AvBD16蛋白对12种细菌均有不同程度的抑制作用，高盐浓度对其抗菌活性有一定影响，且溶血活性极低。重组AvBD16蛋白具有体外抗病毒活性。经鸭肝炎病毒诱导后，鸭AvBD16在肝脏及其他组织中被诱导表达或表达量显著上调，且与TLR7的表达量呈正相关。【结论】成功克隆并表达了鸭AvBD16基因，重组和合成AvBD16蛋白具有广谱的抗菌活性且不具有溶血特性。重组AvBD16蛋白具有抗鸭肝炎病毒的活性，体内抗病毒作用可能受TLR-7通路调节。     

牦牛β-防御素5基因的原核表达及表达产物的抑菌活性

【目的】克隆与表达牦牛β-防御素5(BNBD5)基因,检测其重组蛋白的体外抗菌活性。【方法】采用RT-PCR方法从牦牛肺组织中扩增BNBD5基因成熟肽编码区,根据已发现的哺乳动物β-防御素5和部分禽β-防御素5的序列构建遗传进化树。将BNBD5基因亚克隆到原核表达载体pET-32a(+)的BamHⅠ和XhoⅠ双酶切位点上,构建重组表达质粒pET32a-BNBD5。将重组表达质粒转化大肠杆菌BL21,用IPTG于37℃进行诱导表达,SDSPAGE检测融合蛋白的表达情况,并对该重组蛋白进行纯化,测定其体外抑菌活性。【结果】克隆得到了BNBD5基因成熟肽编码片段,其长度为138bp,编码45个氨基酸残基,内含6个位置保守的半胱氨酸残基。经遗传进化分析发现,该基因序列与黄牛的mRNA同源性最高,可达到86.2%。经IPTG诱导,获得了分子质量为25ku的牦牛β防御素-5成熟肽融合蛋白。琼脂糖扩散结果表明,0.08mg/mL的纯化蛋白对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌均有抗菌作用。【结论】牦牛BNBD5成熟肽在大肠杆菌中得到了成功表达,其产物对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)均有抗性。     

慢病毒介导稳定表达禽β-防御素9的 DF-1细胞系的建立及初步应用

【目的】为建立能够稳定表达禽β-防御素9(AvBD9)的DF-1细胞系,并检测其表达产物对耐药大肠杆菌的抗菌活性。【方法】将AvBD9基因克隆至慢病毒载体pLOV-eGFP中,将重组质粒与psPAX2和pMD2.G共转染293T细胞,包装成含AvBD9基因的重组慢病毒,并将其感染DF-1细胞,通过嘌呤霉素筛选和纯化,获得稳定表达AvBD9蛋白的DF-1细胞系。利用RT-PCR和Western blot验证AvBD9基因在DF-1中的转录和表达;将细胞培养上清液与耐药大肠杆菌混合培养,检测其抗菌效果,并用扫描电镜观察其对菌体的损伤情况。【结果】筛选出了稳定表达AvBD9的DF-1细胞系,且AvBD9在转录水平和蛋白水平均有表达;细胞培养上清使耐药大肠杆菌的存活率低于55%,电镜观察显示菌体皱缩,损伤严重。【结论】成功建立能够稳定表达AvBD9的DF-1细胞系,为抗生素替代品的生产制备提供了借鉴思路,为进一步开展AvBD9的抗菌研究提供依据。     

鸡β- 防御素7 的克隆及表达

以NCBI已登录的鸡β-防御素7(登录号:NM_001001194)为模板,设计特异性引物,扩增鸡β-防御素7基因,目的基因与pET32a载体相连,构建表达质粒并导入大肠杆菌BL21,经IPTG诱导表达和抗菌试验。结果表明,PCR扩增的目的片段,经测序证明与鸡β-防御素7基因NM_001001194序列同源性达99%,经IPTG诱导表达的重组蛋白与预期大小相符。平板抑菌试验结果表明,该重组多肽对金黄色葡萄球菌有较强的抗菌活性。     

荷斯坦牛中性粒细胞防御素BNBD12基因克隆、原核表达及其抗菌活性分析

 【目的】实现荷斯坦牛中性粒细胞防御素BNBD12基因在大肠杆菌中的高效表达,并分析重组BNBD12的抗菌活性。【方法】RT－PCR扩增荷斯坦牛中性粒细胞BNBD12基因,序列分析后人工合成了适于在大肠杆菌中表达的BNBD12成熟肽,构建原核表达载体pET32a(+)/BNBD12,并在大肠杆菌BL21（DE3）中诱导表达。通过琼脂扩散法分别确定重组蛋白对牛源乳腺炎主要致病菌革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的抗菌效果,应用扫描电镜观察重组蛋白的杀菌效应。【结果】测序结果表明扩增片段长度为180 bp,可编码含60个氨基酸的成熟蛋白。SDS－PAGE和Western blotting分析显示人工合成的BNBD12的成熟肽基因以融合蛋白形式表达,表达量占菌体总蛋白的21.4%;纯化的重组蛋白0.05 mg?mL-1对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有明显抑菌效果;扫描电镜观察发现重组蛋白作用后可引起病原菌内容物外泄而死亡。【结论】成功表达了荷斯坦牛中性粒细胞β-防御素12,该重组蛋白既可作用于革兰氏阳性菌又可作用于革兰氏阴性菌,显示出较好的临床应用前景。     

鼠防御素基因Crp4在大肠杆菌中的表达及活性检测

通过基因工程技术,以鼠防御素基因Crp4为研究对象,从鼠回肠末端克隆了鼠防御素Crp4基因的成熟编码序列(约为102 bp),将其与另外2个鼠防御素基因的氨基酸序列进行比对,发现同源性分别高达97.8%和97.1%。将该序列克隆到原核表达载体pET-28a中,构建了重组质粒pET-Crp4,转化DE3感受态并用IPTG进行诱导表达。SDS-PAGE和Wersiernblot结果表明,该基因在pET-28a中成功表达。体外抑菌试验证实,重组Crp4蛋白对金黄色葡萄球菌、李斯特菌、大肠杆菌等具有一定的抑菌活性。     

鸡β-防御素Gal-3在转基因紫花苜蓿中的表达

【目的】在紫花苜蓿中表达鸡β-防御素3(Gal-3),为利用紫花苜蓿规模化生产Gal-3奠定基础。【方法】PCR扩增鸡Gal-3基因,以潮霉素作为转基因植物的选择标记,将鸡β-防御素Gal-3基因克隆至表达载体pCAM-BIA1390R(简写为p1390R)上,构建重组表达质粒p1390R-Gal-3;采用冻融法将质粒p1390R-Gal-3转入根瘤农杆菌EHA105中,通过农杆菌介导法转化至紫花苜蓿;采用PCR检测、Southern blot筛选阳性转基因苜蓿植株,并对Gal-3蛋白进行抑菌活性研究。【结果】PCR扩增获得了240bp的鸡Gal-3基因,成功构建植物表达载体p1390R-Gal-3,在苜蓿中初步建立了Gal-3的遗传转化体系,共获得22株转基因苜蓿植株,其中4株为阳性植株,转化率为18.2%。PCR扩增和Southern blot检测表明,Gal-3基因已整合到转基因苜蓿基因组中。提取转基因苜蓿的Gal-3蛋白进行抑菌活性试验,结果显示转基因苜蓿对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌均有抑制作用。【结论】获得了具有抑菌活性的转鸡β-防御素Gal-3基因的苜蓿植株。     

鸭leptin基因在大肠杆菌中的融合表达及生物学活性分析

 【目的】研究鸭leptin在体外高效表达特点，探讨表达产物的生物学活性及其功能。【方法】构建重组鸭leptin基因原核表达菌株，重组菌株经不同浓度IPTG和不同时间诱导后，对表达蛋白进行提取、纯化、复性和浓缩，经注射昆明小鼠后，对小鼠的体重﹑采食量和体脂含量进行分析。【结果】鸭leptin在大肠杆菌中实现了高效特异性融合表达，融合蛋白分子量约为20 kD，其中16 kD为鸭leptin基因表达产物，目的蛋白在0.2 mmol•L-1 IPTG的诱导下，表达量最高约占菌体总蛋白的57%。重组蛋白纯化﹑复性﹑浓缩后，能够明显降低小鼠摄食量、体重和体脂含量。【结论】鸭leptin基因在大肠杆菌中进行了高效融合表达，表达产物具有明显的生物学活性。     

养殖场分离的耐氟喹诺酮类药物的大肠杆菌基因突变研究

【目的】探讨从养殖场动物、环境和饲养员分离的大肠杆菌的gyrA 和parC 基因突变特征。【方法】用琼脂稀释法测定环丙沙星和恩诺沙星对菌株的最小抑菌浓度。PCR扩增gyrA 和parC 基因的喹诺酮耐药决定区，扩增的片段长度分别为525 bp和487 bp，PCR产物直接测序。【结果】在63株突变株中，在GyrA 亚基发生的氨基酸替代有Ser83→Leu（62株）和Asp87→Asn（52株）、Asp87→Tyr（2株）、Asp87→His（2株）；ParC 亚基的氨基酸替代有Ser80→Ile（47株）、Ser80→Arg（2株）和Glu84→Val（3株）、Glu84→Lys（4株）、Glu84→Gly（5株）、Glu84→Ala（1株）。环丙沙星对菌株的MIC小于0.125μg·ml-1时，GyrA和ParC亚基均没有任何变异；环丙沙星的MIC为0.125～0.25 μg·ml-1时，GyrA亚基出现单一氨基酸替代；环丙沙星的MIC为0.5～32μg·ml-1时，出现GyrA 83位和87位双替代或者GyrA83和ParC80位双替代；环丙沙星的MIC为4～128μg·ml-1，发生GyrA 双替代和ParC单替代；环丙沙星的MIC在16～128μg·ml-1，发生GyrA双替代和ParC 双替代。【结论】不同来源的耐氟喹诺酮类药物的大肠杆菌GyrA和ParC具有多种氨基酸替代类型，而且GyrA和ParC突变位点的数量与菌株对氟喹诺酮类耐药水平呈正相关。     

乳杆菌竞争性抑制两种病原菌粘附上皮细胞的研究

【目的】研究嗜酸乳杆菌(LAB1)在体外模拟预防和治疗条件下，竞争性抑制致病性大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli )和沙门氏菌(Salmonella choleraesuis,S.cho)对仔猪空肠上皮细胞系（IPEC-J2）的粘附作用。【方法】 用LAB1预处理IPEC-J2后再用E. coli或S.cho攻毒为模拟预防实验；用E. coli或S.cho先攻毒IPEC-J2后再用LAB1处理为模拟治疗试验。提取粘附后的3种菌及IPEC-J2的DNA，使用文献记载和自行设计的引物，利用实时荧光定量PCR方法，量化检测LAB1与E. coli 、S.cho之间的竞争性粘附率。【结果】在模拟治疗试验中，在高（1.0×109 CFU）、中（1.0×108CFU）、低（1.0×107CFU）3种浓度的LAB1处理条件下，能显著抑制高、中浓度S.cho对IPEC-J2的粘附（P＜0.05）；在模拟预防试验中，相同浓度的LAB1能显著抑制相同浓度的S.cho对IPEC-J2的粘附（P＜0.05）。在模拟预防和治疗试验中，3种浓度LAB1均能显著抑制低浓度E. coli对IPEC-J2的粘附（P＜0.05），高浓度LAB1能显著抑制高、中浓度E. coli对IPEC-J2的粘附（P＜0.05）。【结论】在体外试验条件下，LAB1对E. coli及S.cho粘附IPEC-J2有竞争性抑制作用。在模拟预防和治疗试验中，LAB1对E. coli及S.cho粘附IPEC-J2的竞争性抑制作用效果有所不同。     

东北林蛙皮肤抗菌肽dybowskin-1ST的表达、纯化及抑菌活性分析

  【目的】利用毕赤酵母菌真核表达系统重组表达东北林蛙皮肤抗菌肽dybowskin-1ST，分析评价dybowskin-1ST的抑菌活性。【方法】采用TRIzol法提取蛙皮总RNA，经RT-PCR扩增获得抗菌肽dybowskin-1ST基因，将目的基因克隆到毕赤酵母菌分泌型表达质粒pPIC9K中，得到重组质粒pPIC9K-1ST。经电转化将pPIC9K-1ST转入到毕赤酵母菌GS115中，获得高效表达dybowskin-1ST的重组菌株。以甲醇诱导重组菌株，上清液经SDS-PAGE检测表明有目的蛋白dybowskin-1ST分泌表达。目的蛋白经Ni-agarose色谱柱分离纯化后，对大肠埃希氏菌、肺炎克雷伯氏杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、肠炎沙门氏菌和蜡状芽孢杆菌进行抑菌活性分析。【结果】成功构建了东北林蛙皮肤抗菌肽dybowskin-1ST的毕赤酵母真核表达系统，且dybowskin-1ST对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有良好的抑菌效果。【结论】东北林蛙皮肤抗菌肽dybowskin-1ST具有良好的广谱抗菌活性和潜在的研发价值。     

禽戊型肝炎病毒中国分离株ORF3蛋白的真核表达与抗原性分析

【目的】为获得禽戊型肝炎病毒（hepatitis E virus, HEV）中国分离株（CaHEV）ORF3基因重组蛋白，并对其抗原性进行分析。【方法】提取CaHEV总RNA，通过RT-PCR获得ORF3基因，构建重组质粒pFastBac-HTB-ORF3，转座DH10Bac感受态细胞，提取重组杆粒Bacmid-ORF3，转染sf9细胞，用SDS-PAGE、IFA和Western blot对重组蛋白表达进行鉴定。优化表达条件，将纯化的ORF3蛋白免疫小鼠制备多克隆抗体，用制备的多抗分别与截短表达的3段CaHEV ORF3蛋白进行Western blot和ELISA检测，分析ORF3蛋白的抗原表位区。【结果】SDS-PAGE、Western blot和IFA 结果表明CaHEV ORF3蛋白被成功表达且存在细胞内，昆虫细胞在接毒后4天表达量最高。将ORF3重组蛋白免疫小鼠，利用间接ELISA方法，对制备的多抗倍比稀释检测，效价达到104，Western blot 和ELISA分析表明ORF3蛋白C端74—88氨基酸处具有较强的抗原性。【结论】本试验用Bac-to-bac系统成功构建含有CaHEV ORF3基因的重组杆状病毒，并在昆虫细胞中得到表达，其主要抗原表位位于C端74—88氨基酸，为进一步研究禽HEV ORF3的蛋白结构和功能奠定了基础。     

家蚕浓核病毒镇江株非结构蛋白2(NS2)的表达及活性研究

 【目的】对家蚕浓核病毒镇江株非结构蛋白2（NS2）基因进行克隆、表达,并测定表达产物的生物活性。【方法】利用PCR技术从家蚕浓核病毒镇江株（BmDNV-Z）基因组中扩增得到非结构蛋白2(NS2)基因片段,将其克隆到表达载体pET28a得到重组表达质粒pET28a-NS2,在大肠杆菌BL21（DE3）中进行表达,SDS-PAGE和Western blot检测,表达产物经Ni柱纯化,经过复性检测其Helicase和ATPase活性。【结果】克隆获得了BmDNV-Z NS2基因,并在大肠杆菌中得到了成功表达,表达产物经Ni柱纯化获得了目的蛋白NS2。纯化的NS2蛋白具有Helicase活性,能将双链DNA底物解旋成为单链,并且具有一定的底物极性选择性,对于极性底物表现出更高的解旋活性。同时,纯化的NS2蛋白具有ATPase活性,其酶活力可达到0.276 μmol?μg-1?h-1。【结论】BmDNV-Z NS2基因编码的病毒非结构蛋白具有Helicase和ATPase活性,并且Helicase活性具有一定的底物极性选择性,推测该基因在病毒DNA的复制过程中发挥重要作用。     

牛乳中金黄色葡萄球菌山东分离株（zfb）β-溶血素(hlb)的克隆、表达及溶血活性分析

 【目的】实现牛乳中金黄色葡萄球菌β-溶血素在大肠杆菌中的高效表达,并分析重组β-溶血素的溶血活性。【方法】PCR扩增牛乳中金黄色葡萄球菌山东分离株β-溶血素基因，构建原核表达载体pET32a+/hlb,并在大肠杆菌BL21（DE3）中诱导表达，用96孔血凝板测定重组蛋白的溶血效价，以血琼脂平板法检测重组蛋白的CAMP反应。【结果】测序结果表明，扩增片段含有993 bp的ORF，可编码含330个氨基酸的成熟蛋白;SDS-PAGE分析重组蛋白表达水平，IPTG诱导后表达的融合蛋白分子量为57 kD，表达量占菌体总蛋白的23.9%;溶血效价分析，金葡菌β-溶血素对绵羊红细胞的溶血效价为278 HU?mg-1，对奶牛红细胞的溶血效价为9×103 HU?mg-1;重组蛋白在血琼脂平板上和无乳链球菌能发生明显的CAMP反应。【结论】成功表达了牛乳中金黄色葡萄球菌β-溶血素，该毒素对奶牛红细胞的溶血活性明显大于绵羊红细胞，显示出牛源金黄色葡萄球菌β-溶血素的特性明显不同于人源金黄色葡萄球菌β-溶血素，为进一步研究其致病与免疫机理、疫苗设计提供了理论基础。此外，重组蛋白还可用来特异性诊断、鉴别无乳链球菌，为兽医临床诊断提供新的方法。