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。     

植物乳杆菌中胆盐水解酶结构基因的克隆与序列分析

胆盐水解酶主要是微生物在生长和繁殖过程中所产生的代谢产物;具有降低胆固醇的功能.克隆植物乳杆菌中的胆盐水解酶基因并对其序列进行分析.从植物乳杆菌中提取基因组DNA作为模板.根据Genbank上胆盐水解酶全长基因序列(EU477374)设计一对特异性引物,采用PCR扩增技术得到植物乳杆菌中胆盐水解酶基因并对其进行测序.结...     

干酪乳杆菌CRISPR基因座分析

目的 目前基于酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes)spCas9为核心的CRISPR/Cas9基因编辑系统在乳酸菌上的应用受到很多限制,亟待开发适合于乳酸菌的基因编辑系统。对6株干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)的CRISPR系统进行深入分析,并预测激活干酪乳杆菌自身Cas9蛋白所识别的PAM序列,为开发适用于乳酸菌的CRISPR/lcCas9基因编辑系统奠定基础。方法 以已完成全基因组测序的6株干酪乳杆菌为研究对象,利用生物信息学方法对其CRISPR系统进行深入分析,重点对不同菌株的CRISPR系统结构进行解析,并且对Cas蛋白以及spacer的同源性进行分析,最后对CRISPR区重复序列的二级结构以及Cas9蛋白识别的PAM序列进行预测。结果 6株干酪乳杆菌CRISPR系统具有相似的结构,均具有特征性的Cas9蛋白,并且Cas基因序列保守。预测到tracrRNA位于Cas9和Cas1之间,重复序列可以形成茎部长达7个碱基的二级结构。根据CRISPR的间隔区序列,6株干酪乳杆菌可被分为3个基因型,将间隔区逐一进行blast比对,结果表明6个间隔区比对上14个来源不同的原间隔序列,这些间隔序列均来源于不同质粒。干酪乳杆菌lcCas9蛋白识别PAM序列的1、3位碱基偏好T/C、A/C,2、4位碱基对G、A的偏好性比较大。结论 6株干酪乳杆菌CRISPR系统均为type-ⅡA型,Cas序列和重复序列高度保守。DR序列可以形成稳定的二级结构,TGMA为干酪乳杆菌Cas9蛋白高效识别的PAM序列。     

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。     

嗜酸乳杆菌NCFM双精氨酸分泌信号肽蛋白的预测分析

[目的]对嗜酸乳杆菌NCFM中Tat途径分泌信号肽蛋白进行预测分析。[方法]以嗜酸乳杆菌NCFM基因组序列为对象,采用Signal P4.0、Lipo P1.0、Tat P软件分析该菌株基因组中的双精氨酸途径分泌信号肽蛋白。[结果]嗜酸乳杆菌NCFM中有酶切位点也有motif的Tat途径信号肽蛋白94个。[结论]对嗜酸乳杆菌NCFM中Tat途径分泌信号肽蛋白的预测分析,为进一步分析该菌胞外蛋白的分泌机制打下基础。     

枯草芽孢杆菌AmyX基因信号肽性能优化研究

从枯草芽孢杆菌1A 747菌株基因组克隆Am yX基因信号肽序列,构建枯草芽孢杆菌分泌表达载体pYGAm yX,转化枯草杆菌W B 700得W B 700(pYGAm yX)。采用重叠PCR技术,将Am yX基因信号肽突变,使其N端正电荷增加,H区疏水性降低,利用突变后信号肽序列构建枯草杆菌分泌表达载体pYGMUT,转化枯草杆菌W B 700得W B 700(pYGMUT)。对W B 700(pYGAm yX)和W B 700(pYGMUT)的表达产物进行检测,研究Am yX基因信号肽突变对枯草杆菌蛋白分泌途径的影响。结果表明,W B 700(pYGAm yX)和W B 700(pYGMUT均能表达β-半乳糖苷酶,W B 700(pYGAm yX)的最高胞外酶活性达2 300 U,W B 700(pYGMUT)的最高酶活性达5 200 U。结果表明Am yX基因信号肽突变后构建的表达载体pYGMUT分泌表达β-半乳糖苷酶明显提高,说明β-半乳糖苷酶通过枯草杆菌T at途径分泌表达。     

两歧双歧杆菌PRL2010菌体外表面蛋白的功能分析

[目的]分析两歧双歧杆菌PRL2010菌体外表面蛋白的功能。[方法]以两歧双歧杆菌PRL2010基因组序列为研究对象,采用Perry等人分析革兰氏阳性菌菌体外表面蛋白(PSE蛋白)的Inmembrane方法,同时采用COG功能数据库对预测的外表面蛋白进行功能注释和聚类分析。[结果]PRL2010外表面蛋白包括28个细胞壁蛋白、12个脂蛋白、182个细胞膜蛋白、38个分泌蛋白。PRL2010外表面蛋白的功能分析结果显示,大多数外表面蛋白与细胞壁、细胞膜的生物合成,无机离子转运与代谢,防御机制,碳水化合物转运与代谢,氨基酸转运与代谢等有关。[结论]该研究可为探讨该菌与宿主相互作用的分子机制奠定基础。     

枯草芽孢杆菌纤溶酶植物根系分泌表达生物反应器模型的建立

[目的]枯草芽孢杆菌纤溶酶是一种碱性丝氨酸蛋白水解酶,具有强烈的纤溶活性,临床上可用于预防和治疗血栓栓塞性疾病,可用于开发新型溶栓药物。[方法]该研究采用PCR法克隆枯草芽孢杆菌纤溶酶基因及其前导肽序列,通过农杆菌介导转化野生型拟南芥,并利用纤维蛋白平板法检测BSFE纤溶活性。[结果]通过农杆菌介导转化获得转BSFE基因拟南芥,PCR检测证实BSFE基因已在转基因拟南芥基因组内整合,纤溶活性检测进一步证实BSFE可在转基因拟南芥体内表达,并可通过组织及根系分泌型表达,建立植物组织及根系分泌表达外源蛋白的系统模型。[结论]该研究为进一步阐明外源蛋白分泌表达机理及建立植物根系分泌生物反应器提供依据。     

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.     

两歧双歧杆菌PRL2010细胞壁蛋白预测和功能分析

[目的]运用生物信息学方法预测两歧双歧杆菌PRL2010锚定于细胞壁的蛋白和功能分析,为后续研究该菌与宿主相互作用的分子机制奠定基础。[方法]用Phobius和Signal P 4.0软件对两歧双歧杆菌PRL2010全基因组编码蛋白中细胞壁蛋白进行预测,同时采用COG(Cluster of Orthologous Groups of proteins)功能数据库对预测的细胞壁蛋白进行功能注释和聚类分析。[结果]两歧双歧杆菌PRL2010基因组1 706个编码蛋白中,28个蛋白含有细胞壁的锚定结构域。细胞壁蛋白功能分析结果显示,28个细胞壁蛋白中,21个蛋白没有功能注释,7个蛋白有功能注释,其中1个蛋白(exo-alpha-sialidase)参与碳水化合物代谢与转运,2个蛋白(bacteriophage endolysin和cell wall-associated protein)参与细胞壁和细胞膜的生物合成,2个蛋白(hypothetical protein BBPR_0440和Subtilisin family peptidase)参与蛋白质翻译后修饰,1个蛋白(beta-n-acetylhexosaminidase Nag Z)参与细胞内运输、分泌和囊泡运输,1个蛋白(metallophosphoesterase)功能只是预测的。[结论]两歧双歧杆菌PRL2010的大多数细胞壁蛋白功能未知,还需要在以后的研究中进一步分析和注释。     

菲律宾蛤仔凝集素的分离纯化及抑菌活性研究

采用Cellulose DE52离子交换层析、Sephadex G- 100分子筛层析及TSK G3000PWXL凝胶色谱柱HPLC从菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum中分离纯化出具有N-乙酰半乳糖酰胺(N- acetyl- D- galactosamine,GaINAc)和猪胃黏蛋白(Mucin from porcine stomach,PSM)特异性的菲律宾蛤仔凝集素(简称为MCL-T).SDS-PAGE分析结果表明,MCL-T的相对分子量为148000,含有62000和36000的亚基.抑菌试验结果表明,MCL-T对金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus和枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis有较高的抑菌活性.对MCL-T中Trp残基、-S-S-、-SH以及Tyr残基进行化学修饰后,MCL-T对金黄色葡萄球菌的抑菌活性丧失;对其-S-S-进行化学修饰后,MCL-T对枯草芽孢杆菌的抑菌活性影响不大,而对其-SH、Trp残基和Tyr残基进行化学修饰后,MCL-T对枯草芽孢杆菌的抑菌活性丧失.研究表明,MCL-T 肽链上的氨基酸残基状态与其抑菌活性有关.     

产酱香芽孢杆菌几种发酵产物的测定

[目的]测定产酱香芽孢杆菌发酵产物中总酸、氨基酸态氮、粗蛋白的含量。[方法]采用滴定法及凯氏定氮法对芽孢杆菌发酵产物中总酸、氨基酸态氮、粗蛋白含量进行测定。[结果]经发酵后样品总酸含量在发酵中期明显增加,后期缓慢下降;氨基酸态氮含量持续增加;粗蛋白含量逐渐减少。[结论]采用滴定法及凯氏定氮法可快速对产酱香芽孢杆菌代谢产物含量进行测定。     

不同微生物菌剂降解土残农药的研究

为证实微生物菌对土残农药有较好的降解作用,进行了一系列实验室和大田土壤的农药降解试验。结果表明,水解试验中,EM菌和枯草芽孢杆菌对辛硫磷、丙溴磷降解比较明显;枯草芽孢杆菌对土壤中受试农药甲基对硫磷具有较强的降解能力,同时对枯草芽孢杆菌降解土残农药的用量做了初步研究。     

通过正交实验设计突变体组合提高甲基对硫磷水解酶OPHC2对乙基对硫磷的降解能力

分别自假产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes C2-1)和假单胞菌（Pseudomonas sp. 1-7）中克隆得到甲基对硫磷水解酶基因ophc2和ophc3,其编码甲基对硫磷水解酶OPHC2和OPHC3的氨基酸序列相似性达98.5%,仅5个氨基酸残基不同,但酶学性质差异很大,特别是对不同底物降解特性有很大差异。OPHC2对甲基对硫磷的催化效率是OPHC3的2.75倍,对乙基对硫磷的催化效率仅为OPHC3的12.9%。为了提高OPHC2对乙基对硫磷的降解活性,以OPHC3的序列为依据,针对5个不同的氨基酸设计正交实验,对OPHC2进行组合突变,最终获得了一个突变体P165S/A169V,对乙基对硫磷的催化效率是OPHC2的1.19倍,对甲基对硫磷的催化效率是OPHC2的1.36倍。     

2株枯草芽孢杆菌的分离鉴定及特性研究

【目的】寻求适合制作水产类微生态制剂的益生菌。【方法】从养鱼塘底泥和健康鲫鱼Carassius auratus肠道中分离芽孢杆菌,结合细菌形态学、生理生化特征和16S rRNA序列分析对其进行鉴定,对菌株安全性、高温耐受性、酸性耐受性、拮抗性及产酶情况等特性进行研究。【结果】分离到2株芽孢杆菌,分别命名为B1和B2,细菌形态学、生理生化特征和16S rRNA序列分析的结果显示,B1和B2均为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis。特性研究结果证实B1、B2菌株都具有较好的安全性、高温耐受性和酸性耐受性,可对致病性大肠埃希菌Escherichia coli、金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus、嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophila以及温和气单胞菌A.sobria有良好的体外抑菌能力,均具有产脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶的能力。【结论】分离到2株性能优良的枯草芽孢杆菌,可将其作为水产微生态制剂的候选菌株。     

Bioinformatic Analysis of an Aquaporin Gene from Upland Cotton

[目的]对陆地棉水通道蛋白基因GhNIP5.1进行生物信息学分析,为深入研究陆地棉水通道蛋白的功能提供研究基础。[方法]利用电子克隆的方法,获得棉花 GhNIP5.1基因的开放阅读框序列,并对该序列进行了生物信息学分析;利用已公布的棉花基因组测序结果,搜索获得 GhNIP5.1基因的编码区序列。[结果]序列分析表明,所获得 cDNA序列具有完整的897 bp的开放阅读框,编码298个氨基酸残基;该氨基酸序列具有 MIP超家族典型的 NPA保守序列;它同葡萄和拟南芥的NIP5.1氨基酸序列的一致性最高,分别为89.3%和83.2%,在拟南芥 NIP家族9个成员中,GhNIP5.1蛋白的氨基酸序列同 AtNIP5.1同源性最高;该蛋白的三维结构也同拟南芥AtNIP5.1的非常相似;GhNIP5.1基因的编码区全长2067 bp,包含4个外显子和3个内含子,所有内含子的左右边界均为 GT-AG结构。[结论] GhNIP5.1基因可能具有同拟南芥AtNIP5.1类似的生理功能。     

枯草芽孢杆菌新抗病基因aiiA的克隆

枯草芽孢杆菌内生亚种BS-1aiiA基因测序结果表明,该基因(GenBank登录号DQ000640)由753个碱基组成,其编码的蛋白质含有250个氨基酸残基,与10个已报道的具有减弱欧文氏菌胡萝卜亚种致病力的AiiA蛋白酶氨基酸序列总的相似性为82%.它们均含有相同的氨基酸序列保守区.Signal P分析结果显示,BS-1 AiiA没有信号肽序列,并利用Swiss-model预测、分析了BS-1 AiiA蛋白的三维结构.     

结香花体外抗菌活性研究

[目的]研究结香花提取物的抗菌活性。[方法]将结香花药材用浓度70%乙醇提取,然后分别用石油醚、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇进行萃取分离,得5个溶剂萃取物,再采用K-B纸片扩散法和连续稀释法对各溶剂萃取物进行体外抗菌活性研究。[结果]结香花的石油醚、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇萃取物对蜡样芽孢杆菌、枯草杆菌、产气杆菌和大肠杆菌均有较好的抗菌活性,而对金黄色葡萄球菌没有明显抗菌作用;水层残留物对以上5种致病菌均无明显的抗菌效果。[结论]结香花的粗提物具有良好的抗菌活性。     

拟南芥Atfin1锌指蛋白的细胞定位

[目的]确定拟南芥锌指蛋白基因Atfin1的效应部位。[方法]用Trizol提取拟南芥叶片的总RNA,根据GeneBank数据库中Atfin1cDNA全序列设计引物,进行Atfin1的PCR扩增,克隆Atfin1基因,并进行同源性比较,构建pBI-Atfin1-EGFP融合表达载体,对Atfin1进行定位。[结果]克隆得到的拟南芥Atfin1蛋白氨基酸序列同紫花苜蓿Atfin1蛋白氨基酸序列的同源性达78.60%,在接近C-末端区域形成锌指结构的8个氨基酸残基高度保守,与周围的氨基酸残基共同形成典型的C4HC3基序。融合有Atfin1的绿色荧光蛋白只在细胞核区域表达,而未做融合的绿色荧光蛋白在整个细胞内呈弥散状分布。Atfin1没有典型的核定位信号,但仍然能够准确地在细胞核内表达。[结论]Atfin1在细胞核内表达,符合作为转录因子的表达特征。     

枯草芽孢杆菌Y-3生长特性及抗性研究

[目的]为枯草芽孢杆菌Y-3规模化发酵和降低成本提供理论依据。[方法]以分离的枯草芽孢杆菌Y-3为研究对象,对其生长特性、耐热性、耐酸、耐胆盐以及抗菌性进行研究。[结果]枯草芽孢杆菌Y．3培养14h生物活性量达到最高。初始pH6．3-8．0、培养温度30～37℃、装液量为20—100ml枯草芽孢杆菌Y-3均生长较好。枯草芽孢杆菌Y-3热力致死曲线线性方程为：y=-4．3365x＋435．58。分别在80、90℃热接触30s。存活率为97．45％和95．93％;在pH2—4酸性环境中作用3h后存活率超过73％;在猪胆盐浓度为0．5％以下的存活率超过80％。培养枯草芽孢杆菌Y-3产生抗菌活性效果的最佳条件为：初始pH7,温度25℃、装液量50ml,最佳试验条件下的抑菌圈为3．09cm。[结论]枯草芽孢杆菌Y-3能满足发酵饲料菌种要求。