飞蝗葡萄糖胺-6-磷酸-N-乙酰转移酶的特性及生物学功能

【目的】研究飞蝗葡萄糖胺-6-磷酸-N-乙酰转移酶（glucosamine-6-phosphate-N-acetyltransferase,GNA）的特性及生物学功能,为探讨飞蝗表皮几丁质的合成机制及研发新型绿色环保杀虫剂提供实验依据。【方法】采用生物信息学方法,在飞蝗EST数据库中搜索GNA的cDNA序列,并与其它物种GNA序列进行同源比较;设计飞蝗GNA特异性表达引物,分析5龄第2天不同组织样品间的表达差异及5龄第1 天至第7 天表皮中GNA表达量的变化;构建pET-28a（+）蛋白表达载体,在大肠杆菌E. coli BL21（DE3）菌株中表达GNA重组蛋白,Ni柱亲和纯化重组蛋白并分析重组蛋白的酶学活性;通过RNA干扰研究GNA的生物学功能。【结果】飞蝗GNA与其它物种GNA的氨基酸序列一致性很高,结合底物GlcN6P的氨基酸残基完全一致,说明不同物种间GNA非常保守;飞蝗GNA组织特异性分析显示其在表皮、脂肪体及肌肉中表达量较高;飞蝗5龄表皮的发育变化表明,GNA在刚蜕皮后的表达量最高,之后逐步降低;飞蝗GNA重组蛋白在大肠杆菌E. coli BL21（DE3）菌株中成功表达,经过Ni-NTA柱纯化得到单一目的条带,酶学特性研究表明飞蝗GNA重组蛋白的最适反应温度为37-50℃,最适pH为8.0-9.5;测定了飞蝗重组GNA的Km值,当D-GlcN6P的浓度为200 μmol•L-1时,Acetyl-CoA的Km=133.60 μmol•L-1;当Acetyl-CoA的浓度为200 μmol•L-1时,D-GlcN6P的Km=42.43 μmol•L-1;飞蝗GNA的RNA干扰结果显示,GNA的表达能够被有效沉默,但蜕皮及发育未受影响。【结论】飞蝗GNA与其它物种的GNA氨基酸序列一致性很高;用该序列原核表达的重组蛋白具有葡萄糖胺-6-磷酸-N-乙酰转移酶的活性;飞蝗GNA被干扰后未观察到对飞蝗蜕皮及发育产生影响,推测存在N-乙酰葡萄糖胺激酶（GlcNAc kinase）补救途径催化产生GNA的底物N-乙酰葡萄糖胺-6-磷酸（GlcNAc6P）,用于几丁质的合成。     

猪瘟病毒E2糖蛋白主要抗原域的原核表达及纯化

本实验利用PCR方法从pUC18-E2上扩增出E2基因的主要抗原域片段,长为601 bp,将该PCR产物克隆到原核表达载体pET32a上,得到pET32a-e2重组质粒,转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,IPTG诱导重组蛋白表达,SDS-PAGE和Western blot检测蛋白表达,目的蛋白以包涵体形式表达,其分子量42KD左右;Ni亲和层析柱纯化融合蛋白,并通过Western blot检测.pET32a-e2重组子的构建及蛋白表达与纯化为进一步制备多克隆抗体或单克隆抗体打下了基础.     

转飞蝗CYP408B1和CYP409A1基因果蝇品系对杀虫剂的敏感性

【目的】细胞色素P450（Cytochrome P450）是昆虫体内广泛分布的代谢解毒酶系,飞蝗（Locusta migratoria）是重要农业害虫,揭示其体内P450代谢解毒功能对飞蝗有效治理尤为必要。研究旨在将飞蝗2个P450基因CYP408B1和CYP409A1分别转入果蝇（Drosophila melanogaster）体中,建立转基因果蝇品系,测定果蝇对杀虫剂的敏感性,为进一步探索飞蝗CYP408B1和CYP409A1对杀虫剂的代谢解毒功能提供依据。【方法】采用转基因技术成功构建转飞蝗P450基因CYP408B1和CYP409A1的纯合果蝇品系;分别选择雄性转基因果蝇UAS-CYP408B1、UAS-CYP409A1和亲本果蝇attp40与tub-gal4的处女果蝇杂交,提取子一代启动目的基因CYP408B1和CYP409A1表达的转基因果蝇品系tub＞CYP408B1和tub＞CYP409A1以及对照组果蝇品系tub＞attp40的DNA和总RNA,并将RNA体外反转录为cDNA。分别以DNA和cDNA为模板,PCR方法验证转基因果蝇品系UAS-CYP408B1和UAS-CYP409A1;通过杀虫剂生物学测定,进一步分析转基因果蝇品系tub＞CYP408B1、tub＞CYP409A1以及对照组tub＞attp40、UAS-CYP408B1、UAS-CYP409A1和attp40对溴氰菊酯、马拉硫磷和毒死蜱3种杀虫剂的敏感性;采用荧光法定量测定转基因果蝇品系tub＞CYP408B1、tub＞CYP409A1以及对照组tub＞attp40中细胞色素P450的总酶活性。【结果】PCR扩增结果显示以DNA为模板,启动目的基因表达的转基因果蝇品系tub＞CYP408B1和tub＞CYP409A1中均可以检测到目的条带,大小分别为1 555和1 585 bp;以cDNA为模板进行RT-PCR和RT-qPCR,结果显示在转基因果蝇品系中飞蝗CYP408B1和CYP409A1均得到表达。对3种杀虫剂的生物测定结果显示转基因果蝇品系tub＞CYP408B1和tub＞CYP409A1对溴氰菊酯的抗药性均较对照组高,且与tub＞attp40相比,抗性比分别为1.59和1.83,而对马拉硫磷和毒死蜱的抗性比并未提高。细胞色素P450总酶活性结果显示转基因果蝇品系tub＞CYP408B1和tub＞CYP409A1总酶活性与对照组tub＞attp40相比,均无显著性差异。【结论】利用转基因技术成功构建了转飞蝗P450基因CYP408B1和CYP409A1的果蝇品系UAS-CYP408B1和UAS-CYP409A1;飞蝗CYP408B1和CYP409A1均对溴氰菊酯具有一定的解毒功能。     

斑马鱼p53基因原核表达载体的构建及其在大肠杆菌中的表达

利用原核表达系统克隆表达斑马鱼p53基因。RT-PCR法从斑马鱼胚胎中扩增获得p53基因编码区,并将其克隆至原核表达载体pET28a上,构建重组质粒pET28a/z-p53,将重组质粒转化E.coli BL21(DE3)受体菌,IPTG诱导表达,表达产物经镍柱纯化、尿素透析复性,SDS-PAGE电泳分析,结果表明,p53基因在大肠杆菌中成功表达,表达的p53融合蛋白分子量大约为53kD,透析复性后获得了高纯度可溶性的p53蛋白。     

创伤弧菌FrsA蛋白的纯化及生化表征

为确定创伤弧菌FrsA蛋白(VvFrsA)在大肠杆菌中的表达条件及体外纯化步骤,并对其进行生化表征分析。通过分子生物学手段将合成的创伤弧菌的FrsA基因(VvFrsA)连接到pET28a载体上,构建pET28a-VvFrsA原核表达载体。将该载体转化至大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞后,经IPTG诱导实现了VvFrsA蛋白的可溶性表达。采用Ni-NTA亲和层析法纯化,得到重组VvFrsA蛋白。酶催化活性研究结果显示,VvFrsA具有酯酶功能,可以催化对硝基苯酚脂肪酸酯的水解,并且其最适底物为对硝基苯酚短链脂肪酸酯。综上,利用大肠杆菌BL21(DE3)菌株成功表达了可溶性VvFrsA蛋白,并且VvFrsA体外具有催化对硝基苯酚脂肪酸酯水解活性。     

类人胶原蛋白基因COL6A2的克隆及其在大肠杆菌中的表达

根据GenBank上查到的人胶原蛋白序列COL6A2(NM058175.2),利用Primer 5设计特异性引物,以吉林农业大学生物物理实验室构建的重组质粒pCMV-Sport6-COL6A2为模板进行目的基因的克隆,获得目的基因COL6A2,然后用双酶切的方法连接目的基因COL6A2和表达载体pET32a,将连接产物转化到大肠杆菌中构建原核表达载体pET32a-COL6A2。再将鉴定成功的重组质粒pET32a-COL6A2分别转化到大肠杆菌BL21、BL21(DE3)、BL21(BE3)plysS及Rosetta(DE3)中,采用1 mmol/L的异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导重组蛋白表达,经12%SDS-PAGE电泳分析并筛选出重组蛋白表达量最高的菌株。利用Ni Sepharose 6 FastFlow琼脂糖树脂亲和层析柱纯化重组蛋白。结果表明:获得了大小为570 bp的COL6A2片段,经测序鉴定序列正确;成功构建了pET32a-COL6A2原核表达载体并表达出约30 kD的目的蛋白;筛选出BL21(DE3)作为高效表达菌株,其重组蛋白表达量占菌体总蛋白的23.9%;经镍离子亲和层析纯化获得了纯度90%的目的蛋白。     

飞蝗几丁质酶5-1抗体制备及表达特性分析

【目的】通过制备飞蝗（Locusta migratoria）几丁质酶5-1（LmCht5-1）的多克隆抗体,建立飞蝗体内LmCht5-1蛋白水平检测方法,分析LmCht5-1在4龄飞蝗的表达特性及组织定位。【方法】采用MEGA 软件对LmCht5-1和LmCht5-2氨基酸序列进行比对,利用Expression网站对LmCht5-1氨基酸序列进行抗原表位预测分析,获得LmCht5-1抗原结构区域;以飞蝗cDNA为模板,通过PCR扩增LmCht5-1的抗原片段;同时通过酶切连接构建含有鸡血清白蛋白OVA的载体pET32a-OVA;然后通过酶切连接将LmCht5-1插入到pET32a-OVA载体构建pET32a-OVA-LmCht5-1;将pET32a-OVA-LmCht5-1转入表达菌株BL21（DE3）中,IPTG诱导表达重组蛋白OVA-LmCht5-1;利用Ni-NTA纯化后免疫新西兰白兔,制备多克隆抗体。通过ELISA方法检测抗体效价;利用Western blot检测抗体特异性。提取4龄飞蝗不同日龄表皮,采用Western blot分析LmCht5-1蛋白表达模式。对4龄飞蝗注射dsLmCht5-1,检测蛋白水平LmCht5-1表达量,并通过免疫组化方法对LmCht5-1进行定位及功能分析。【结果】通过LmCht5-1和LmCht5-2序列比对和抗原表位预测分析,获得LmCht5-1的471-533AA可作为抗原区域;通过酶切连接分别获得pET32a-OVA和pET32a-OVA-LmCht5-1。经诱导表达和纯化后获得重组蛋白OVA-LmCht5-1,分子量为71.34 kD;免疫后制备多克隆抗体OVA-LmCht5-1,ELISA检测效价为1﹕102 400。多克隆抗体OVA-LmCht5-1用于Western blot检测时可特异性识别LmCht5-1,与LmCht5-2蛋白无交叉反应。利用Western blot方法检测4龄若虫各日龄表皮中LmCht5-1蛋白的表达,发现LmCht5-1蛋白随发育日龄其表达量逐渐增加,在蜕皮当天达到峰值,蜕皮后快速降至最低点。对飞蝗若虫N4D2注射dsLmCht5-1,检测到在N4D5时,LmCht5-1的转录水平和蛋白水平均被显著抑制,抑制率分别为70.0%和73.6%。选取注射dsLmCht5-1和dsGFP的4龄飞蝗表皮,进行免疫组化实验显示LmCht5-1定位于表皮细胞和旧表皮中,其功能失活引起旧表皮中几丁质不降解。【结论】获得飞蝗LmCht5-1多克隆抗体可特异性识别LmCht5-1,可用于Western blot和免疫组化检测。明确LmCht5-1在飞蝗4龄若虫蜕皮当天表达最高,定位于表皮细胞和旧表皮中。dsLmCht5-1可减少表皮细胞和旧表皮中LmCht5-1的表达,阻碍旧表皮中几丁质的降解。     

飞蝗3个细胞色素P450基因的分子特性及功能

【目的】研究飞蝗（Locusta migratoria）细胞色素P450（CYP450）第四家族（CYP4）中3个基因的功能。【方法】以飞蝗为材料,依据飞蝗EST数据库P450基因预测序列设计引物,利用 RT-PCR技术克隆飞蝗细胞色素P450基因的cDNA全长序列,命名为CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1（GenBank登录号： KF857162、KF857163和KF857164）。采用实时定量 PCR 技术分析CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1在飞蝗各发育阶段以及不同组织中mRNA的表达水平。应用RNA干扰技术沉默CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1,实时定量 PCR 技术检测基因的沉默效率。应用农药点滴技术测定2龄若虫期飞蝗对马拉硫磷、毒死蜱和溴氰菊酯杀虫剂的毒力,通过SPSS软件分析得出3种杀虫剂的LC30,同时应用该技术研究dsRNA干扰过的飞蝗对马拉硫磷、毒死蜱和溴氰菊酯杀虫剂的敏感性。【结果】克隆获得了飞蝗CYP450基因CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1的cDNA全长序列,其中CYP4C69开放阅读框1 518 bp,编码506个氨基酸;CYP4C73开放阅读框1 521 bp,编码 507个氨基酸;CYP4DH1开放阅读框1 512 bp,编码 504个氨基酸。对飞蝗不同龄期定量PCR结果分析,发现CYP4C69在若虫末期表达量高于成虫期,CYP4C73和CYP4DH1在飞蝗整个发育阶段均有表达,在若虫初期和末期以及成虫期表达量较高;不同组织的定量PCR结果表明CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1均在胃盲囊高表达,CYP4C69和CYP4DH1在脂肪体中高表达。通过RNA干扰,发现CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1均可以被显著沉默。马拉硫磷、毒死蜱和溴氰菊酯对2龄若虫期飞蝗的毒力测定表明2龄若虫期飞蝗对3种杀虫剂的LC30剂量,分别为59.438、8.215、0.759 μg•mL-1。飞蝗对马拉硫磷、毒死蜱和溴氰菊酯杀虫剂敏感性试验结果表明,双链RNA沉默CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1后,飞蝗点滴马拉硫磷、毒死蜱和溴氰菊酯杀虫剂后的死亡率与注射dsGFP的对照组相比,没有显著提高。【结论】获得飞蝗CYP450基因CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1的cDNA全长序列,这些基因均可被双链RNA干扰而沉默,但CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1沉默后,飞蝗对马拉硫磷、毒死蜱和溴氰菊酯杀虫剂的敏感性与对照组相比没有显著提高。     

飞蝗表皮蛋白LmKnk3-5′的抗体制备及组织定位

【目的】LmKnickkopf3-5′(LmKnk3-5′)是飞蝗（Locusta migratoria）蜕皮发育中重要的表皮蛋白。本文旨在制备LmKnk3-5′特异抗体并对其进行组织定位,为LmKnk3-5′生物学功能研究提供蛋白水平的证据,同时为进一步深入探究LmKnk3-5′与其他表皮蛋白在飞蝗表皮形成过程中的协同作用打下基础。【方法】首先比对飞蝗Knickkopf(Knk)家族4个基因LmKnk、LmKnk2、LmKnk3-FL和LmKnk3-5′的氨基酸序列,选取LmKnk3-5′的3段特异抗原序列R1、R2和R3,设计包含BamH I、Hind III酶切位点的引物,以LmKnk3-5′全长cDNA为模板,PCR获得LmKnk3-5′的特异抗原片段;然后将特异抗原片段与pET-32a经双酶切、T4连接酶连接、测序验证、成功构建重组质粒后,转入BL21（DE3）表达菌株中,加入IPTG（终浓度0.5 mmol·L^-1）低温（16℃）诱导重组蛋白表达,SDS-PAGE检测重组蛋白表达情况;接着扩大培养可在菌体裂解液的上清中表达重组融合蛋白的大肠杆菌,提取蛋白并用Ni-NTA对其进行纯化,之后再用纯化后的重组特异抗原免疫小鼠4次,获得anti-LmKnk3-5′多克隆抗体,ELISA法对其进行效价检测,并用Western blot法检测其特异性。取飞蝗5龄若虫第8天表皮,制备石蜡切片,通过免疫组化法对LmKnk3-5′蛋白进行组织定位。【结果】通过氨基酸序列比对,选取LmKnk3-5′的特异抗原区域R1、R2和R3,分别包含208、147和131个氨基酸残基,蛋白理论分子量分别为24.0、17.0和14.8 kD。酶切连接后,成功获得 pET-32a-R1、pET-32a-R2 和pET-32a-R3重组质粒。诱导表达检测,发现只有含pET-32a-R2的表达菌在菌体裂解液的上清液中大量表达重组蛋白。将其扩大培养纯化后获得 R2重组融合蛋白,免疫小鼠取抗血清进行效价检测,抗体效价高达1﹕512 000,可满足抗体使用需求。Western blot结果表明,注射dsLmKnk3-5′后飞蝗体壁LmKnk3-5′的蛋白表达显著减少,表明anti-LmKnk3-5′抗体特异性良好。免疫组化试验结果表明,表皮蛋白LmKnk3-5′在飞蝗腹部体壁皮细胞及新表皮中均有分布,特别是新合成的外表皮顶端。【结论】成功获得飞蝗LmKnk3-5′多克隆抗体,证明其特异性良好。LmKnk3-5′在飞蝗腹部体壁新合成的外表皮顶端分布较多。研究结果为飞蝗表皮蛋白LmKnk3-5′功能研究提供了蛋白水平的证据。     

新发猪圆环病毒3型Cap蛋白的原核表达和纯化

为制备新发猪圆环病毒3型(PCV-3)衣壳蛋白(Cap)的抗原,在大肠杆菌中表达Cap蛋白,并对其进行纯化。通过PCR扩增去除核定位信号区的Cap136—645基因,构建重组表达质粒pET30a(+)-Cap136—645,转化到E.coli BL21(DE3)中进行诱导表达,然后通过SDS-PAGE电泳和Western blot分析进行鉴定,并纯化Cap136—645蛋白。结果表明,成功构建了pET30a(+)-Cap136—645重组表达质粒,且可在E.coli BL21(DE3)感受态细胞中可大量表达,表达的重组蛋白主要以包涵体形式表达,分子质量约为27.5 ku,纯化的蛋白质质量浓度高达1.28μg/μL,且条带单一。     

牛胰腺 DNaseⅠ基因的合成、表达及功能验证

从NCBI下载牛胰腺DNaseⅠ蛋白序列,利用密码子优化软件(Codon Optimization)进行序列优化,设计并合成24条首尾重叠的引物合成786bp的DNaseⅠ基因,构建重组载体pET30a-DNaseⅠ,转入BL21(DE3),ArcticExpress(DE3),BL21(DE3)pLysS 3种感受态中诱导表达后,纯化目的蛋白并验证其活性.结果表明:BL21(DE3),ArcticExpress(DE3)两种感受态菌落生长异常,且未纯化到目的蛋白,BL21(DE3)pLysS感受态菌落生长正常,但未经诱导和葡萄糖诱导表达的菌液中也未纯化到目的蛋白,IPTG诱导扩大培养的菌液中纯化到0.15 mg/mL的目的蛋白.经验证,酶原液能彻底消化λ-DNA和不同大小的质粒DNA,酶稀释液消化产物电泳检测显示条带拖尾弥散,表明酶稀释液只能消化部分λ-DNA.     

球孢白僵菌CDEP2基因原核表达、蛋白纯化及多克隆抗血清制备

类枯草杆菌蛋白酶是昆虫致病真菌重要的毒力因子,利用合成的特异性引物通过RT-PCR扩增了球孢白僵菌类枯草杆菌蛋白酶CDEP2基因.将其与质粒pET28a连接,构建重组原核表达载体pET28-CDEP2,转化大肠杆菌BL21(DE3),并用IPTG进行诱导表达.SDS-PAGE检测His-CDEP2融合蛋白以包涵体方式大量表达并对其进行纯化.用SDS-PAGE分离纯化的CDEP2蛋白免疫家兔,制备了多克隆抗血清.Western blotting免疫印迹检测分析表明,该抗血清对CDEP2蛋白有特异性识别能力,可用于对CDEP2蛋白功能的进一步研究.     

马铃薯低温响应的ScmiR390-5p及其靶基因表达与结构分析

【目的】研究马铃薯富含亮氨酸重复序列(leucine-rich repeat receptor-like protein kinase LRR-RLK)类受体蛋白激酶基因SCLRRK1受miR390（ScmiR390-5p）调控响应非生物胁迫的机理。【方法】通过低温响应马铃薯miRNA测序分析与靶基因预测,发现ScmiR390-5p通过调控1个可能的LRR类受体蛋白激酶基因对低温做出响应;利用实时荧光定量PCR技术（Quantitative Real-time PCR,RT-qPCR）验证ScmiR390-5p和SCLRRK1响应低温胁迫的表达情况;利用RLM-5′RACE确定ScmiR390-5p作用于SCLRRK1的切割位点;利用PCR技术克隆得到SCLRRK1的DNA序列和CDS序列,生物信息学分析SCLRRK1的结构和功能;利用RT-qPCR分析ScmiR390-5p/SCLRRK1在马铃薯各组织中的表达情况及其响应各种非生物胁迫的表达情况。【结果】RT-qPCR结果表明,低温诱导ScmiR390-5p表达,SCLRRK1的表达则受到低温的抑制,ScmiR390-5p和SCLRRK1的表达在低温胁迫下呈负相关性;RLM-5′RACE分析表明,ScmiR390-5p作用于SCLRRK1的切割位点是ATTCCT//CCTGAGTT,马铃薯ScmiR390-5p/SCLRRK1调控模块在低温响应中起作用。克隆结果表明SCLRRK1的CDS序列长度为2 685 bp,编码894个氨基酸,DNA序列长度为3 549 bp,含有1个内含子、2个外显子、3′非编码区和5′非编码区,ScmiR390-5p的靶位点位于SCLRRK1 CDS序列内部（960—981 bp,GGAACTATTCCTCCTGAGTTT）。生物信息学显示SCLRRK1是1个富含亮氨酸重复序列(leucine-richrepeat,LRR)的类受体蛋白激酶基因,编码的蛋白属于跨膜分泌蛋白。马铃薯组织表达RT-qPCR分析显示,ScmiR390-5p在叶中的表达量最高,根次之,茎中（地上茎、块茎和匍匐茎）表达量较低;而SCLRRK1的表达情况与ScmiR390-5p相反,其在叶中的表达最低,在茎中表达最高（匍匐茎>块茎>地上茎）。多种非生物胁迫结果显示,ScmiR390-5p和SCLRRK1表达在NaCl胁迫下呈负相关,ScmiR390-5p受到NaCl胁迫诱导表达。与对照相比,ABA和6-BA处理下ScmiR390-5p表达先下降之后呈波浪小幅回调;6-BA处理下SCLRRK1表达持续升高,ABA处理下SCLRRK1表达先上升后下降。GA₃、PEG和IAA处理8 h时,ScmiR390-5p的表达达到峰值,GA₃、PEG和IAA处理都能诱导SCLRRK1表达,但其变化趋势与ScmiR390-5p相关性不强。【结论】SCLRRK1具备编码LRR类受体蛋白激酶的核酸、氨基酸序列和结构基础,是ScmiR390-5p的靶基因;ScmiR390-5p/SCLRRK1调控模块在马铃薯组织器官中具备明显作用;ScmiR390-5p在转录后水平通过抑制马铃薯SCLRRK1的表达对低温胁迫做出响应,同时,马铃薯ScmiR390-5p/SCLRRK1调控模块在NaCl和6-BA胁迫响应中起作用,但不对ABA、GA₃、IAA和PEG胁迫做出响应,ScmiR390-5p和SCLRRK1分别在转录水平受到ABA、GA₃、IAA和PEG胁迫信号调控。     

谷氨酸棒杆菌乳酰谷胱甘肽裂合酶基因克隆、表达及活性分析

乳酰谷胱甘肽裂合酶是生物体内降解丙酮醛的重要酶之一。食品级微生物谷氨酸棒杆菌ATCC13032基因组上的NCgl0106预测为乳酰谷胱甘肽裂合酶基因,但尚缺乏实验验证。本试验首先通过pCR技术扩增出预测的谷氨酸棒状杆菌ATCC13032乳酰谷胱甘肽裂合酶基因lac,并将之与表达载体pET-28a连接,转化BL21(DE3)感受态细胞,成功获得工程菌E.coli BL21(DE3)/pET-28a-lac。然后,使用IpTG诱导E.coli BL21(DE3)/pET-28a-lac表达重组蛋白Lac。SDS-PAGE试验结果表明:重组Lac蛋白在大肠杆菌进行了可溶性表达,其分子量约为14 kDa。最后对重组Lac蛋白进行了分离纯化、活性检测及酶学特性分析。应用His-tag纯化获得的重组蛋白溶液浓度为604.9μg/mL;活性检测显示重组Lac蛋白能催化丙酮醛和谷胱甘肽生成S-D-乳酰谷胱甘肽,表明谷氨酸棒杆菌lac基因是乳酰谷胱甘肽裂合酶基因;酶学特性分析表明重组乳酰谷胱甘肽裂合酶的最适反应温度为60℃,最适反应pH为7,金属离子K~+和Ca~(2+)对其活性略有增强作用,Ba~(2+)对酶活性几乎没有影响,Zn~(2+)、Mg~(2+)和Fe~(2+)对酶活性有一定的抑制作用,Co~(2+)和Mn~(2+)几乎完全抑制其活性,酶反应米氏常数K_m值为0.223 2 mmol/L,最大反应速率为0.025 mmol/(L·min)。     

莱姆病螺旋体端粒解离酶的表达纯化及其晶体衍射分析

【目的】对莱姆病螺旋体（Borrelia burgdorferi）端粒解离酶（telomere resolvase，ResT）进行原核可溶性表达纯化，并筛选高衍射度的ResT-DNA复合物晶体，为探究ResT DNA复合物的结构和功能奠定基础。【方法】合成pET28-b-ResT表达质粒，构建原核表达载体pSUMO-ResT，分析ResT可溶性蛋白在BL21(DE3)、BL21(DE3) pLysS、BL21 Gold(DE3) pLysS、BL21 Codon Plus(DE3)、Rosetta(DE3)和Rosetta(DE3) pLysS中的表达量，获得最优的ResT原核表达菌株。基于AlphaFold预测的ResT蛋白模型，利用定点突变及ResT可溶性蛋白表达分析，获得高效可溶性表达ResT突变体。经Ni-NTA亲和层析、HiTrap Heparin HP亲和层析及分子筛层析对ResT突变体 ResT（W94H）进行蛋白纯化。利用EMAS检测ResT（W94H）与DNA的结合能力。使用蛋白晶体接种（seeding）和交叉接种（cross-seeding）方法，利用多种商业化结晶试剂盒筛选并优化ResT-DNA复合物的结晶条件，对复合物晶体进行X射线衍射分析。【结果】BL21 Gold(DE3) pLysS菌株是ResT最佳的高效可溶性表达菌株，W94H突变体比野生型具有更强的可溶性表达。获得了高纯度（95%）且高质量浓度（15 mg/mL）的ResT（W94H），其能够与底物DNA形成稳定的ResT DNA复合物。在18 ℃下，ResT DNA最佳结晶条件是：PEG3350 150 g/L、二甲苯二酸钠0.1 mol/L（pH 6.6）、NaCl 0.15 mol/L，ResT-DNA晶体分辨率最高为3.52 ?，晶体空间群为P4。【结论】得到了高纯度ResT (W94H）蛋白，获得了ResT-DNA复合物晶体。     

猪细小病毒SY-99株非结构蛋白NSl基因的克隆与原核表达

根据猪细小病毒 (porcineparvovirus ,PPV)NADL 2株非结构蛋白基因NS1序列设计引物 ,扩增出了PPVSY 99株的NS1基因 ,将其克隆到原核表达载体pET2 8a中 ,得到重组质粒SYNS1/pET2 8a。将SYNS1/pET2 8a转化到大肠杆菌BL2 1(DE3)中 ,经IPTG诱导 ,使PPVNS1基因获得了表达 ,运用ELISA和Westernblotting证实了表达产物的特异性。经表达产物细胞定位分析 ,表达的NS1蛋白是以包涵体的形式存在于大肠杆菌中。通过改变诱导时间或诱导剂IPTG的浓度 ,确定了表达NS1蛋白的最佳诱导条件 :IPTG终浓度为 0 .6mmol·L-1,诱导时间为 3h ,在大肠杆菌中最高表达含量为 17.8%。亲和层析后 ,得到了纯化的NS1蛋白 ,在Westernblotting检测中 ,纯化蛋白大大降低了反应背景。表达的NS1蛋白可作为免疫诊断试剂来检测PPV的发生 ,而且还可用于鉴别灭活疫苗免疫猪和自然感染猪     

车前草花叶病毒衣壳蛋白的原核表达和多克隆抗体制备

为制备车前草花叶病毒(Plantago asiatica mosaic virus,PlAMV)衣壳蛋白(capsid protein,CP)及其多克隆抗体,采用RT-PCR方法从甘肃省种植的切花百合上克隆了PlAMV cp基因的部分序列,连接表达载体pET-28a(+),转化Escherichia coli BL21(DE3)菌株,经IPTG诱导和Ni-NTA重力柱层析获得了大量纯化的CP融合蛋白,将其作为抗原免疫家兔制备了多克隆抗体。序列分析结果表明,PlAMV cp基因片段大小为621 bp,编码207个氨基酸;与已注册的PlAMV分离物相比,核苷酸序列相似性为74.7%~100%,氨基酸序列相似性达到83.6%~100%;不同植物PlAMV的分离物序列差异明显,病毒种群分布呈现寄主差异。SDS-PAGE结果表明,CP蛋白在E. coli BL21(DE3)中大量表达,蛋白相对分子质量为24 ku。Western blot结果显示,抗体能够特异结合天然PlAMV病毒蛋白,可用于检测感病材料中PlAMV蛋白的表达量。本研究可以为PlAMV的血清学检测技术开发和致病机理研究提供一定的参考。     

基因工程蛋白金葡菌α-溶血素的纯化及活性检测

【目的】分离纯化基因工程重组蛋白金黄色葡萄球菌溶血素(α-hemolysin,α-HL)并检测其生物学活性,为疫苗研发奠定基础。【方法】对含pET32a+-α-HL质粒的BL21(DE3)进行诱导表达,诱导成功后,将重组菌BL21(DE3)培养物用超声波裂解,并用凝胶过滤层析法对该基因工程蛋白进行分离纯化,用Bradford法及兔红细胞分别测定纯化产物的蛋白含量和溶血比活。【结果】纯化产物在SDS-PAGE电泳中53ku处呈现出单一清晰带,达电泳级纯度。纯化产物含量约为0.1277mg/mL,溶血比活为8192HU/mg。【结论】成功获得了金黄色葡萄球菌α-HL,且所获的α-HL具有良好的溶血活性。     

玉米瘤黑粉菌SG200效应蛋白PEP1表达及生物信息学分析

运用生物信息学手段分析pep1基因结构,并根据GenBank中玉米瘤黑粉菌pep1 DNA序列设计引物,从玉米瘤黑粉菌SG200的基因组中扩增得到了pep1基因全长,构建了pET–28a–pep1重组表达质粒,选用大肠埃希菌BL21(DE3)作为宿主菌,以1 mmol/L IPTG诱导表达。SDS–PAGE检测结果表明,诱导表达产物大小与理论值(20 800)一致,说明pET–28a–pep1能够在大肠埃希菌BL21(DE3)中高效表达。