枯草芽孢杆菌分泌表达极耐热木聚糖酶及其酶学性质

为将海栖热袍菌极耐热木聚糖酶基因xyn B(Gen Bank登录号AY340789)在枯草芽孢杆菌Bs916中进行异源分泌表达,并阐明工程菌分泌重组木聚糖酶的酶学性质。克隆极耐热木聚糖酶基因xynB,将其与罗克霉素启动子融合,构建融合质粒载体pXYNB2,将其转化到枯草芽孢杆菌Bs916中,获得重组枯草芽孢杆菌(Bs916/p XYNB2),并对重组芽孢杆菌分泌表达的极耐热木聚糖酶的酶学性质进行了研究。SDS-PAGE法测定重组枯草芽孢杆菌分泌的蛋白在相对分子质量43 000处有明显的蛋白表达条带。重组木聚糖酶的最适反应p H值为5.0~5.8,重组木聚糖酶的最适反应温度大于或等于100℃,重组极耐热木聚糖酶在pH值4.6~7.8比较稳定,重组木聚糖酶的温度稳定性在90℃下保温2 h后残存酶活83%。可见,生防枯草芽孢杆菌Bs916能有效分泌表达极耐热木聚糖酶,为以后构建多种纤维素和半纤维素在其中的协同表达,拓宽其碳源利用范围奠定基础。     

牛型结核分枝杆菌ESAT-6原核表达载体的制备和蛋白纯化

本研究拟构建牛型结核分枝杆菌ESAT-6的原核表达载体,并纯化得到目的蛋白。将牛型结核分枝杆菌ESAT-6的PCR扩增产物连接到p NC-His E载体,构建ESAT6-p NC-His E重组质粒。将重组质粒转化至枯草芽孢杆菌,经PCR和限制性内切酶酶切鉴定为阳性;将该阳性枯草芽孢杆菌单菌落接种于培养基中,不需诱导即可分泌表达,离心取上清,并对上清进行纯化、检测,得到目的蛋白。本研究提供一种可快速、简便地获得大量枯草芽孢杆菌分泌性表达ESAT-6蛋白的方法。     

表达PEDV-S1蛋白的重组枯草芽孢杆菌构建及鉴定

猪流行性腹泻病毒(PEDV)可引起新生仔猪严重腹泻和死亡,给养猪业造成巨大经济损失。根据枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)调节动物胃肠道菌群平衡的功能和结构特征,选择其作为PEDV S1蛋白表达的宿主菌,构建重组基因工程枯草芽孢杆菌。实验将重组质粒p LA-PEDV-S1电转至枯草芽孢杆菌,提取枯草芽孢杆菌的重组质粒,采用PCR、Western blot和免疫荧光方法鉴定阳性质粒DNA。获得了重组pLA-PEDV-S1/B.Subtilis,S1蛋白成功展示表达在菌体表面,重组PEDV S1蛋白能够和猪源PEDV阳性血清结合,具有反应原性。该重组菌可能成为预防PEDV感染的口服疫苗候选菌株。     

绿色荧光蛋白基因标记枯草芽孢杆菌研究

将源于枯草芽孢杆菌168的木糖启动子xylR和来源于载体pGFPuv的gfp基因连接,插入枯草芽孢杆菌-大肠杆菌穿梭载体pIM,成功构建了以绿色荧光蛋白(GFP)为报告基因的重组载体pIM-GFP.转化枯草芽孢杆菌菌株BS523,突变株在荧光显微镜及紫外灯下均观察到较强的绿色荧光,同时PCR鉴定结果正确.表明重组载体pIM-GFP成功转入菌株BS523,并且gfp基因成功表达.     

枯草芽孢杆菌bioI基因的克隆和高效表达及BioI蛋白的纯化

【目的】克隆和表达枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)bioI基因并纯化表达产物。【方法】提取B.sub-tilis1A747基因组DNA,从中扩增bioI基因并将其克隆到大肠杆菌(Escherichia coli)的表达载体pET-28a(+)上,构建bioI的表达载体pET28a-bioI。将重组质粒pET28a-bioI电转化到大肠杆菌表达宿主BL21(DE3)中进行IPTG诱导表达,对表达产物BioI用Ni2+-NAT亲和层析树脂进行纯化,并对纯化蛋白进行波长扫描。【结果】成功构建了表达载体pET28a-bioI,酶切鉴定结果正确并在大肠杆菌中表达成功,经IPTG诱导8 h后,重组蛋白BioI的表达量占总可溶性蛋白的20%;波长扫描发现,重组蛋白BioI在400 nm处有特征吸收峰。【结论】bioI基因克隆表达成功,其表达产物BioI具有P450蛋白的特征,为蛋白性质的进一步研究和抗体的制备奠定了基础。     

耐盐柳树抗虫基因Cry3A重组表达载体的构建

将苏云金芽孢杆菌Cry3A类抗虫基因经Bam HⅠ、SalⅠ双酶切后与植物表达载体p CAMBIA1304-C6连接,构建p CAMBIA1304-C6-Cry3A重组表达载体,将其转化到农杆菌LBA4404中,同时进行双酶切、测序及PCR鉴定。结果表明:双酶切及测序产物与预期扩增片段相符,重组表达载体p CAMBIA1304-C6-Cry3A构建成功;农杆菌LBA4404中含有重组质粒,成功构建了Cry3A农杆菌基因工程菌株。     

重组PEDV-S干酪乳杆菌的构建及其表达

猪流行性腹泻病毒(PEDV)可引起猪的呕吐、腹泻及脱水。通过将其S1片段逆转录连接到干酪乳杆菌表面表达载体p LA上,使其表达蛋白,为进一步研究其特性及免疫原性奠定基础。采用TRIzol的方法从PEDV中提取RNA为模板,通过RT-PCR技术获得该病毒的S1片段,然后将该基因连接到载体p LA中并表达。重组菌经过培养表达之后,利用Western blot检测融合蛋白大小约为81 k Da;重组蛋白可被兔源的抗Pgs A血清和鼠源的抗PEDV血清所识别。表明重组干酪乳杆菌成功的表达了融合蛋白。     

热休克蛋白对枯草芽孢杆菌抗逆性和乙醇产量的影响

[目的]研究热休克蛋白对增强枯草芽孢杆菌的抗逆性和增加乙醇产量的影响。[方法]运用基因工程技术,用大肠杆菌的Lac启动子、运动发酵单胞菌丙酮酸脱羧酶基因(pdc)和乙醇脱氢酶基因(adhB),构建在枯草芽孢杆菌中表达的BLAP操纵子,BLAP操纵子导入枯草芽孢杆菌可使其发酵糖生产乙醇。然后用超嗜热菌强烈火球菌(Pyrococcusfuriosus)的小分子热休克蛋白基因(sHsp)构建在枯草芽孢杆菌中表达的BLAPH操纵子。[结果]成功地构建了能表达小分子热休克蛋白,产生乙醇的枯草芽孢杆菌。[结论]小分子热休克蛋白的表达,使枯草芽孢杆菌在致死温度下的存活率显著提高,对温度及乙醇的耐受性显著增强。同时枯草芽孢杆菌的乙醇产量显著提高。     

TMV和CMV病毒外壳蛋白基因双靶向的RNA干涉载体构建

依据RNA干扰机制构建多病毒基因靶向的RNA干涉双元载体系统,为培育抗病毒复合侵染的番茄品种提供遗传转化载体。以烟草病毒病(TMV)、黄瓜花叶病毒(CMV)病毒外壳蛋白基因作为RNA干扰靶标基因,针对病毒株系间外壳蛋白基因同源区域设计靶序列引物,经RT-PCR获得两段靶标基因的DNA靶序列。借助T载体将两段靶序列连接成一条DNA序列。酶切后正向、反向锚定连接到p UCCRNAi中间载体的克隆位点,形成靶序列在载体中的双向重复结构;重复结构酶切后插入含超强启动子的p C2300-35s-OCS表达载体,重组的表达载体质粒电击转化到只含辅助质粒的根癌农杆菌中,完成RNAi双元载体系统的构建。     

枯草芽孢杆菌高效表达系统的构建

【目的】优化枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)启动子和表达宿主,构建其高效的表达系统,为重组枯草芽孢杆菌的研究和应用奠定基础。【方法】以β-半乳糖苷酶编码基因为报告基因,以诱导型的枯草芽孢杆菌麦芽糖操纵元启动子为调控元件、大肠杆菌-枯草芽孢杆菌穿梭质粒为载体骨架,构建枯草芽孢杆菌高效表达载体pGJ222,将其电转化到B.subtilis 1A747菌株后进行诱导表达试验和葡萄糖抑制试验。利用同源重组的方法,用枯草芽孢杆菌组成型启动子P43替换了B.subtilis野生型菌株1A747麦芽糖操纵元的上游调控序列,得到优化重组表达宿主菌B.subtilis BCYL,将pGJ222转入B.subtilis BCYL后,对优化的表达系统进行诱导表达试验和葡萄糖抑制试验。分别用PCR扩增大肠杆菌和枯草芽孢杆菌维生素B12合成前期途径的谷氨酰-tRNA合成酶编码基因hemA,构建其表达载体,并将其转化B.subtilis BCYL中进行诱导表达检测。【结果】成功构建了枯草芽孢杆菌高效表达载体pGJ222,并实现了β-半乳糖苷酶的高效表达,其表达量占总可溶性蛋白的18%;质量分数5%的麦芽糖诱导24hβ-半乳糖苷酶活达到16U/mL。成功获得了优化重组表达宿主菌B.subtilis BCYL,其可使β-半乳糖苷酶活性有大幅度提高,在质量分数5%麦芽糖诱导24hβ-半乳糖苷酶活达到21U/mL,葡萄糖的抑制作用明显减弱。【结论】通过对启动子和表达宿主的优化,获得了枯草芽孢杆菌高效表达系统,为枯草芽孢杆菌基因工程研究提供了有力工具。     

将透明颤菌血红蛋白基因(vgb)转移到链霉菌染色体整合载体的构建

链霉菌抗生素的生物合成对培养环境中氧的供应相当敏感，为了改善这一溶氧问题，本研究通过将透明颤菌血红蛋白基因(vgb)克隆到含ФC31int，attP基因的诱导型表达载体pU8600上，构建了可接合转移到链霉菌的整合型表达vgb基因的质粒pHZ1276。pHZ1276通过接合转移导入变铅青链霉菌(Streptomyces lividans)，所得重组子经Southern杂交验证后，进行诱导表达，菌体经破碎后所得蛋白粗提物经Western杂交和CO结合试验表明vgb基因在该菌中表达出了有活性的VHb蛋白。     

利用透明颤菌血红蛋白在低氧条件下提高毕赤酵母中植酸酶的表达

为了提高毕赤酵母(Pichia pastoris)中重组植酸酶的表达,在来源于Pichia stipitis的低氧诱导启动子PsADH2控制下,进行了透明颤菌血红蛋     

透明颤菌血红蛋白对毕赤酵母菌体密度及表达的影响

将提高菌体发酵密度的透明颤菌血红蛋白基因vgb和腈水解酶基因bxn共同克隆进巴斯德毕赤酵母的分泌型表达载体pPIC9K而设计了重组质粒pPIC9K-vgbbxn,其中vgb胞内表达以提高菌体的发酵密度,bxn分泌表达.转化GS115菌株后,通过PCR、SDS-PAGE检测证实两基因已经整合进酵母基因组且能高效表达,摇瓶发酵试验证明,血红蛋白在贫氧条件下可明显促进酵母菌体生长和bxn基因分泌表达.     

透明颤菌血红蛋白基因的导入对黄原胶合成的影响

为研究透明颤菌血红蛋白基因vgb对黄原胶合成的影响,采用原生质体电转化的方法,将vgb与质粒pUC18构建的重组克隆pUC-LV,转入野油菜黄单胞杆菌中,并对转化菌和初发菌进行了PCR检测和摇瓶发酵试验。结果显示:vgb成功导入黄单胞杆菌,与初发菌相比,转化菌的黄原胶产量平均提高了15.91%,说明透明颤菌血红蛋白基因vgb的导入有利于黄原胶的合成。     

透明颤菌血红蛋白基因的植物化改造合成及其在大肠杆菌中功能的鉴定

 根据透明颤菌血红蛋白（VHb）的氨基酸序列，按照植物偏爱密码子，对透明颤菌血红蛋白基因（vgb）进行优化改造，同时考虑到可实现分别克隆拼接的酶切位点，设计并合成了22条单链DNA短片段，通过拼接获得了全长450 bp的透明颤菌血红蛋白基因vgbM，并将其克隆至pUC19上，获得重组质粒pGSVHB。利用设计的引物，通过PCR在vgbM基因的5′端引入NcoⅠ位点，将其克隆到原核生物高效表达载体pBV221上，获得质粒pBV221SVHB。转化E.coli. BL21并经热激诱导表达后，在培养物中检测到了约16 kD的VHb蛋白。经CO差示光谱分析测定，该蛋白具有生物活性。为透明颤菌血红蛋白基因vgbM在植物基因工程研究中的应用奠定了基础。     

透明颤菌血红蛋白基因对苏氨酸发酵生产的影响

将透明颤菌血红蛋白（VHb）基因转化至苏氨酸发酵基因工程株E.coli中,研究了导入VHb基因对苏氨酸发酵生产的影响。结果表明,改造后苏氨酸发酵菌对营养物质的利用效率增加。以不同碳源发酵时,摇床培养提高苏氨酸产量28.7%～55.4%,以不同氮源发酵时提高产酸7.4%～36.1%。导入VHb基因对菌体生长动力学的影响较小,但对苏氨酸产酸动力学曲线作用较显著。基因改造提高了菌株的生长与苏氨酸合成能力,并能缓解摇床转速较低时供氧对发酵的限制。     

透明颤菌血红蛋白基因在吸水链霉菌NND-52-C中的克隆与表达

将透明颤菌血红蛋白基因(vgb基因)克隆至链霉菌的质粒载体pIJ702中，构建成表达载体pLY702，并将pLY702质粒转化阿扎霉素B的高产菌株——吸水链霉菌NND—52—C的原生质体，获得转化子H。经发酵实验表明，在限氧的条件下，可以使NND—52—C菌株的生物量提高14．4％，阿扎霉素B的产量提高30．8％。     

利用透明颤菌血红蛋白基因vgb改造毕赤酵母分泌型表达载体pPIC9K的研究

为了解决酵母发酵时贫氧限制目的蛋白表达量,利用透明颤菌血红蛋白基因vgb设计毕赤酵母分泌 型表达载体pPIC9K-vgb,并以人乳铁蛋白基因为目的基因转入毕赤酵母GS115。研究结果表明,该表达载体具 有转化操作简单、后期工程菌筛选简便、菌体耐低氧能力强、目的蛋白摇瓶表达量高等优点。该表达载体也可 以通过直接替换目的基因而用于其他蛋白表达系统的开发研究。     

顶头孢霉原生质体制备、再生及带vgb基因的质粒DNA转化条件的研究

对头孢菌素C的工业生产菌种顶头孢霉(Cephalosporium acremonium)原生质体形成和再生条件进行了研究。优化后的制备及再生条件为:在蛋白胨固体培养基上培养110~120 h的菌丝体,30℃条件下经1%蜗牛酶和1%纤维素酶混合液酶解3.5 h,原生质体得率最高可达2.377×107个/mL;在以KC(0.6 mol/L KCl+25mmol/L CaCl2.2H2O)为渗透压稳定剂的再生培养基上进行培养,再生率可达40%。用pMK4-LV质粒通过电击法对原生质体进行转化,成功得到了重组子,转化率约为10个转化子/μg质粒DNA。转化子的PCR鉴定结果表明,外源基因已转入顶头孢霉基因组。     

荧光定量PCR技术检测vgb基因在棉花中的表达

应用荧光定量PCR技术SYBR Green I荧光染料法,对透明颤菌血红蛋白基因vgb在转基因棉花中的表达水平进行相对定量分析,建立了快速检测转基因产品中基因表达量的方法。通过该方法检测出了vgb基因在转基因棉花不同株系里的相对表达量,且表达量有差异。该方法具有灵敏度高、重复性好、定量准确、速度快等特点。