枯草芽孢杆菌subtilis str.168双精氨酸途径分泌蛋白预测及功能分析

[目的]对枯草芽孢杆菌subtilis str.168双精氨酸转运途径(Tat)分泌蛋白进行预测和功能分析。[方法]从NCBI中选取枯草芽孢杆菌subtilis str.168基因组注释的蛋白质氨基酸序列,然后用Signal P 4.0、Lipo P、Tat P、TMHMM 2.0软件分析该基因组中双精氨酸途径的分泌蛋白,同时采用COG功能数据库对预测的分泌蛋白进行功能注释和聚类分析。[结果]通过分析发现108个有motif没有酶切位点的Tat信号肽蛋白、25个有酶切位点没有motif的Tat信号肽蛋白、124个既有酶切位点也有motif的Tat信号肽蛋白,其中105个蛋白归为Tat途径的分泌蛋白。[结论]对枯草芽孢杆菌Tat途径分泌蛋白的基因组预测和功能分析,将为分析该菌胞外蛋白的分泌机制打下基础。     

青春双歧杆菌ATCC15703 Ⅰ型Sec途径分泌蛋白的预测和功能分析

[目的]对青春双歧杆菌分泌蛋白进行预测和功能分析,为分析该菌胞外蛋白的分泌机制和功能打下基础。[方法]以青春双歧杆菌代表菌株ATCC15703基因组编码蛋白序列为研究对象,采用Signal P 4.0和TMHMM 2.0软件分析该菌株的Ⅰ型Sec途径分泌蛋白,同时采用COG功能数据库(Cluster of Orthologous Groups of proteins)对预测的这类分泌蛋白进行功能分析。[结果]青春双歧杆菌ATCC15703的1 648个蛋白中有91个被Ⅰ型(Spase Ⅰ)信号肽酶识别的Ⅰ型Sec途径分泌蛋白,分泌蛋白的信号肽长度最大的有54个氨基酸,最小的有11个氨基酸。Ⅰ型Sec途径分泌蛋白的功能分析结果显示,分泌蛋白主要参与碳水化合物代谢与转运,氨基酸代谢与转运,复制、重组和修复,以及无机离子代谢和转运。[结论]青春双歧杆菌Ⅰ型Sec途径分泌蛋白的预测和功能分析为了解该菌胞外蛋白的分泌机制提供了数据基础。     

双歧杆菌BB12菌株Sec分泌途径及底物蛋白分析

[目的]采用生物信息学方法分析双歧杆菌BB12菌株的Sec途径分泌系统及预测底物蛋白。[方法]以双歧杆菌BB12菌株基因组注释的蛋白氨基酸序列为研究对象,在NCBI中以Fasta形式下载,采用一系列生物信息学软件分析该基因组中Sec分泌途径及底物蛋白行使的功能,同时采用COG功能数据库对这些蛋白进行功能注释和聚类分析。[结果]通过分析发现双歧杆菌BB12菌株Sec分泌途径相关的蛋白基因共有9个,其中5个是Sec分泌途径构建蛋白基因,2个信号肽酶识别基因,1个脂蛋白信号肽识别基因和1个信号肽识别蛋白编码基因。Sec底物蛋白分析发现该菌共含1 583个蛋白,经过Sec分泌途径到细胞外的蛋白有57个,35个具有COG功能,占61%,其中被Spase Ⅰ型信号肽酶识别的有37个,被SpaseⅡ型信号肽酶识别的有20个。[结论]COG功能注释显示一些蛋白没有功能,有功能的蛋白主要与氨基酸运输和代谢、碳水化合物的运输和代谢、功能细胞壁/膜和无机离子运输和代谢功能有关。     

青春双歧杆菌ATCC15703I型Sec途径分泌蛋白的预测和功能分析

[目的]对青春双歧杆菌分泌蛋白进行预测和功能分析,为分析该菌胞外蛋白的分泌机制和功能打下基础.[方法]以青春双歧杆菌代表菌株ATCC15703基因组编码蛋白序列为研究对象,采用 SignalP 4.0和TMHMM 2.0 软件分析该菌株的I型Sec途径分泌蛋白,同时采用COG功能数据库(Cluster of Orthologous Groups of proteins)对预测的这类分泌蛋白进行功能分析.[结果]青春双歧杆菌ATCC15703的1 648个蛋白中有91个被I 型(Spase I)信号肽酶识别的I型Sec途径分泌蛋白,分泌蛋白的信号肽长度最大的有54个氨基酸,最小的有11个氨基酸.I 型Sec途径分泌蛋白的功能分析结果显示,分泌蛋白主要参与碳水化合物代谢与转运,氨基酸代谢与转运,复制、重组和修复,以及无机离子代谢和转运.[结论]青春双歧杆菌I型Sec途径分泌蛋白的预测和功能分析为了解该菌胞外蛋白的分泌机制提供了数据基础.     

长双歧杆菌NCC2705分泌蛋白的全基因组预测和功能分析

以长双歧杆菌NCC2705基因组序列为研究对象,使用Signal P 4.0、Lipo P、TMHMM 2.0软件分析该基因组中的分泌蛋白及其信号肽的类型,同时采用COG(Cluster of Orthologous Groups of proteins)功能数据库对预测的分泌蛋白进行功能注释和聚类分析。结果表明,长双岐杆菌NCC2705中共有37个Sec途径分泌蛋白,其中Sec途径分泌蛋白包括27个被I型(SPaseⅠ)信号肽酶和10个Ⅱ型信号肽酶(Spase II)识别的蛋白,Sec途径分泌蛋白信号肽长度最多的有52个氨基酸,最少的有10个氨基酸。分泌蛋白的功能分析表明,该菌株分泌蛋白中含有大部分的假定蛋白,主要参与氨基酸代谢与转运、碳水化合物代谢转运,无机盐离子代谢转运,细胞壁和细胞膜生物合成的功能有关。     

隐藏嗜酸菌Acidiphilium cryptum JF-5分泌蛋白质组的分析

[目的]对隐藏嗜酸菌（Acidiphilium cryptumJF-5）全基因组的3063个氨基酸序列进行预测,分析其分泌蛋白质组的构成。[方法]利用信号肽预测软件SignalPv3.0、跨膜螺旋结构预测软件TMHMMv2.0、RR-motif信号肽预测软件TatPv1.0、脂蛋白质信号肽预测软件LipoPv1.0、非经典分泌蛋白质预测软件SecretomeP和亚细胞定位软件Psortbv2.0.4对Acidiphilium cryptumJF-5全基因组的3063个氨基酸序列进行预测分析。[结果]在隐藏嗜酸菌Acidiphilium cryptumJF-5中有444个蛋白质为分泌蛋白质,其中分泌型信号肽148个,RR-motif亚组型信号肽27个,脂蛋白质信号肽22个,无Prepiplin-like信号肽,非经典分泌蛋白质247个;另外,对分泌型信号肽的长度分布、氨基酸使用频率和酶切位点的氨基酸使用频率作出了统计分析。[结论]研究结果为进一步研究嗜酸菌Acidiphilium cryptumJF-5的基因功能提供了丰富的信息基础。     

全基因组预测枯草芽孢杆菌BEST195的分泌蛋白

枯草芽孢杆菌BEST195作为纳豆菌的一种,是纳豆生产的重要菌株之一。利用Signal P、Prot Comp、TMHMM、Phobius、Lipo P、Tat P等预测程序对该菌中4 456条蛋白质序列进行分泌蛋白找寻,同时,对上述分泌蛋白的氨基酸分布、信号肽长度大小、信号肽切割位点等性质进行分析。结果表明:枯草芽孢杆菌含有分泌蛋白102个,其氨基酸长度、信号肽长度与植物病原菌不同;信号肽切割位点属于A-X-A类型,与其他已经报道的植物病原真菌、细菌以及卵菌中分泌蛋白信号肽切割位点一致。通过上述生物信息学分析方法有效地实现了枯草芽孢杆菌BEST195分泌蛋白的预测,分泌蛋白的信号肽切割位点具有物种保守型特点。     

亚硝化单胞菌is79a3 Sec途径分泌系统及底物蛋白分析

[目的]分析亚硝化单胞菌is79a3 Sec途径分泌装置及底物蛋白。[方法]从NCBI中选取亚硝化单胞菌is79a3菌株基因组注释的蛋白质氨基酸序列,采用Blast程序搜寻基因组中编码Sec途径分泌装置的蛋白,同时采用Signal P 4.0、Lipo P、TMHMM 2.0软件分析该菌株基因组中Sec途径的底物蛋白,同时采用COG功能数据库进行功能分析。[结果]通过分析发现亚硝化单胞菌is79a3菌株编码Sec途径分泌装置有关的蛋白15个,包含Sec途径分泌系统中12个转运蛋白编码基因,1个信号肽识别蛋白编码基因和2个信号肽酶蛋白编码基因;Sec途径底物蛋白分析结果显示366个含有Sec途径Spase I类肽酶识别的信号肽,36个蛋白只含有Spase II类肽酶识别的信号肽。402个Sec途径底物蛋白功能分析结果显示:有272个蛋白功能不清楚,130个蛋白有具体的功能注释。[结论]亚硝化单胞菌is79a3 Sec途径分泌装置完整,该菌株Sec途径底物蛋白大多数没有功能注释和功能未知,在有功能注释的蛋白中,主要参与细胞壁/细胞膜的生物合成、蛋白质翻译后修饰/蛋白更替、无机离子转运代谢、能源产生与转换。     

米曲霉分泌组的预测及分析

利用信号肽分析软件SignalP3.0跨膜结构预测软件Phobius、TMHMMv2.0和THUMBUP,GPI锚定位点预测软件big-PIPredictor,亚细胞蛋白定位软件TargetP1.1,对米曲霉全基因组中的12063个氨基酸序列进行预测。在米曲霉中有1019个分泌蛋白,编码这些蛋白的ORF最小为330bp,最长为5651bp,平均为1370bp。利用LipoP1.0分析预测得到的分泌蛋白中,755个带有I型信号肽酶识别位点,25个带有Ⅱ型信号肽酶识别位点,酶切位点附近氨基酸比较保守。利用TatP1.0对1019个分泌蛋白进行分析,得到43个蛋白序列可能从Tat途径分泌,但是没有找到RR-motif。在1019个分泌蛋白中,497个有功能描述,主要包括各种酶类、能量产生与传递以及自身修复防卫等。     

动物双歧杆菌AD011表面脂蛋白的全基因组预测和功能分析

[目的]运用生物信息学方法预测动物双歧杆菌AD011定位于细胞膜的表面脂蛋白,为后续研究该菌与宿主相互作用的分子机制提供基础资料。[方法]用Signal P 4.0和Lipo P软件对动物双歧杆菌AD011全基因组编码蛋白中表面脂蛋白和信号肽进行预测,同时采用COG功能数据库对预测的脂蛋白进行功能注释和聚类分析。[结果]对动物双歧杆菌AD011基因组1 518个蛋白的表面脂蛋白预测,结果表明,19个蛋白具有脂蛋白信号肽。功能分析显示,该菌株19个脂蛋白中有3个蛋白没有功能注释,16个蛋白有功能注释,其中10个蛋白参与氨基酸代谢与转运、3个蛋白参与碳水化合物代谢与转运,3个蛋白参与无机盐离子代谢与转运。[结论]动物双歧杆菌AD011表面脂蛋白参与的功能主要与营养物质的转运和代谢有关。     

In Vitro Assessment of Probiotic Potential of Lactobacillus acidophilus and Antagonistic Activity Against Escherichia coli O157:H7

The antagonistic activity of Lactobacillus acidophilus KLDS1.0901, KLDS1.0902, KLDS1.1003 and NCFM against Escherichia coli O157: H7 were investigated in this study. The culture supernatants of all the L. acidophilus stains showed high bacteriostatic activities against E. coli O157: H7 and the bacteriostatic substances of their Cell-Free Supernatants (CFS) were preliminarily determined from organic acids. The bacteriostatic activity from CFS or viable L. acidophilus against E. coli O157: H7 was also assessed by using co-incubation methods, CFS had high bactericidal activity against E. coli O157: H7, no viable E. coli O157: H7 was detected when 5×107 cfu of E. coli O157: H7 was added to 5 mL of CFS and incubated at 37℃ for 2 h. However, L. acidophilus themselves had no bacteriostatic activity after directly contacted with E. coli O157: H7. The inhibition E. coli O157: H7 adhesion and colonization of L. acidophilus were also investigated based on competition, exclusion and displacement assays. L. acidophilus KLDS1.0901, KLDS1.1003 and NCFM strains were effective to displace E. coli O157: H7 from a Caco-2 cell layer in competition and exclusion assays. However, in displacement assay, all of the strains showed no significant antagonistic activities. Meanwhile, the probiotic potential of L. acidophilus strains was investigated based on adhesion assay to Caco-2 cells and anti-inflammatory effects by IL-8 produced in Caco-2 cells. The adhesion ability and anti-inflammatory effects of L. acidophilus strains showed a strain-dependent manner. In general,L. acidophilus KLDS1.0901 and NCFM showed better probiotic potential than KLDS1.0902 and KLDS1.1003. Thus, the use of L. acidophilus KLDS1.0901 and NCFM to prevent or treat of diseases associated induced E. coli O157: H7 in vivo was suggested.     

嗜酸乳杆菌的体外抑菌研究

[目的]为研究嗜酸乳杆菌的抑菌机理提供一个好的途径。[方法]以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为指示菌株,用MRS培养基培养分离纯化嗜酸乳杆菌,利用单层琼脂平板扩散法检测嗜酸乳杆菌在不同pH值条件下对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌作用。[结果]在37℃的恒温箱中培养24 h后,通过测量抑菌圈大小,可以得知嗜酸乳杆菌对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有明显的抑菌作用。在适宜的酸性条件下,嗜酸乳杆菌对大肠杆菌的抑制作用明显,且随着酸度的增强其抑菌效果愈加明显。嗜酸乳杆菌对金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用,但pH值的变化对其抑菌效果影响不大。[结论]在适宜的生长条件下,嗜酸乳杆菌对一些致病菌具有抑制作用。     

超临界CO2在酶法合成共轭亚油酸中的应用

[目的]探讨在超临界CO2中利用嗜酸乳杆菌亚油酸异构酶转化亚油酸、合成共轭亚油酸(CLA)的可行性。[方法]以嗜酸乳杆菌亚油酸异构酶为研究对象,在考察底物溶解性、酶粉经超临界CO2处理后活性变化的基础上,研究超临界CO2温度、压力、酶粉的记忆pH和水分活度对共轭亚油酸合成的影响。[结果]结果表明,底物亚油酸在超临界CO2中的溶解度随压力和温度而改变,当压力超过15 MPa时,底物开始具有较好的溶解性;酶粉经超临界CO2处理后的活性随压力和时间产生较大变化;超临界CO2压力、温度、酶粉的记忆pH和水分活度均对CLA产率产生影响,单因素试验所得的较好条件是压力为15 MPa,温度为37℃,pH值为4.0,水分活度为0.4~0.5。[结论]初步研究表明,在超临界CO2中酶法合成CLA是可行的,但催化反应的条件优化、酶在体系中的选择性等都有待进一步探索。     

嗜酸乳杆菌S-层蛋白表面展示系统的构建及酶切位点分析

[目的]克隆和表达嗜酸乳杆菌S-层蛋白基因,用其构建能承载外源抗原表位的乳酸菌细胞表面展示系统。[方法]以染色体DNA为模板克隆S-层蛋白基因SlpA,通过酶切、连接将其插入大肠杆菌-乳酸菌穿梭表达载体pW425et,构建表面展示系统pW425et-S,并对酶切位点进行分析。[结果]将pW425et-S转化入thyA基因缺陷型E.coli X13感受态细胞,SDS-PAGE、Western-blotting、全细胞ELISA检测表明,在重组菌表面表达出S-层蛋白,构建出表面展示系统,确定BstEⅡ作为融合外源保护性抗原基因的酶切位点。[结论]克隆出嗜酸乳杆菌S-层蛋白基因,成功构建表面展示系统pW425et-S,为开发乳酸菌活载体口服活菌疫苗提供了可行性操作平台。     

酸奶中嗜热乳酸链球菌的分离鉴定及益生特性研究

[目的]探讨酸奶中嗜热乳酸链球菌的益生特性。[方法]利用MRS琼脂培养基从酸奶中分离嗜热乳酸链球菌,通过糖发酵试验对其进行生化鉴定。研究嗜热乳酸链球菌的抑菌特性和胆盐耐受性,并分析不同pH值对嗜热乳酸链球菌的的影响。[结果]镜检结果表明该菌为革兰氏阳性,经生化鉴定可确定该菌为嗜热乳酸链球菌。嗜热乳酸链球菌对人体肠道内的常见病原菌有抑制作用,尤其是对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用明显。嗜热乳酸链球菌可以耐受人体肠道的胆盐环境,并在其特定部位生存。嗜热乳酸链球菌可耐受强酸,能在胃酸中存活,在近中性pH值环境中生长较好。[结论]嗜热乳酸链球菌可在人体肠道内发挥益生作用,保护机体免受病原菌的侵害。     

鼠李糖乳杆菌LGG细胞壁蛋白的预测和功能分析

[目的]采用生物信息学方法预测鼠李糖乳杆菌LGG细胞壁蛋白和功能分析。[方法]以鼠李糖乳杆菌LGG基因组编码蛋白序列为研究对象,采用Phobius和Signal P 4.0软件分析该菌株的细胞壁蛋白,同时采用COG功能数据库对预测的细胞壁蛋白进行功能分析。[结果]鼠李糖乳杆菌LGG基因组中含有41个细胞壁蛋白,这些蛋白的功能分析结果显示,41个细胞壁蛋白中,25个蛋白没有功能注释,16个有功能注释,主要与细胞壁和细胞膜的生物合成,碳水化合物的代谢与转运,蛋白质的翻译后修饰等功能有关。[结论]该研究从结构和功能上分析鼠李糖乳杆菌细胞壁蛋白,为分析益生菌适应环境的分子特征打下基础。     

乳饼中乳酸杆菌的分离·鉴定和产酸量研究

[目的]为乳杆菌资源开发,乳酸发酵剂、益生素及细菌饲料添加剂的筛选利用奠定基础。[方法]通过形态特征和生理生化试验,对红河州乳饼中乳酸杆菌进行调查。[结果]从12份乳饼中分离得到7株乳酸杆菌,然后利用0.1mol/L NaOH滴定发酵液,测定其产酸量,7株乳酸杆菌的酸度分别为1.24×10-2、1.54×10-2、1.66×10-2、1.56×10-2、1.66×10-2、1.37×10-2、1.76×10-2。[结论]嗜酸乳杆菌的产酸量均比弯曲乳杆菌的高。基本查清了红河地区乳饼中乳杆菌种类及优势种群分布情况。