基于II型毒素–抗毒素系统构建ε–聚赖氨酸合成酶的链霉菌稳定表达载体

鉴于ε–聚赖氨酸収酵过程对抗生素压力条件的依赖,尝试基于Ⅱ型毒素–抗毒素系统(relBE2sca)构建无选择压力下稳定表达ε–聚赖氨酸的淀粉酶产色链霉菌表达系统:将抗毒素基因relB2sca与ε–聚赖氨酸合成酶基因pls克隆至表达载体,幵导入淀粉酶产色链霉菌pls缺失突变株,将毒素基因relE2sca整合至淀粉酶产色链霉菌的染色体(突变株YY3),获得包含ε–聚赖氨酸稳定表达的突变株YY1。经过多次传代,相比对照组,在不含抗生素压力条件下,突变株YY1依然能够稳定地合成ε–聚赖氨酸。毒素蛋白RelE2sca的表达会导致变铅青链霉菌、阿维链霉菌和链霉菌FR–008等常用链霉菌异源表达宿主的死亡,提示基于Ⅱ型毒素–抗毒素系统(relBE2sca)可作为一种通用的遗传标记。     

Flag-ALD融合载体构建及蛋白表达

维氏气单胞菌（Aeromonas veronii）是感染鱼类的最常见致病菌之一，为了解维氏气单胞菌中丙氨酸脱氢酶（alanine dehydrogenase，ALD，EC 1.4.1.1）的调控功能，笔者通过分子克隆获得 Flag-ALD 融合表达载体，并在大肠杆菌中大量表达该蛋白。即以维氏气单胞菌C4基因组DNA为模板，采用PCR方法扩增获得N端带有Flag标签的ald基因，将带有标签的目的基因与原核表达载体pACYCDuet连接，并将重组质粒pACYCDuet-Flag-ald 转化到大肠杆菌（E.coli）BL21中。添加异丙基?β?D?1?硫代半乳糖吡喃糖苷（Isopropyl-beta-D-thiogalactopyranoside，IPTG）诱导重组蛋白大量表达。SDS-PAGE分离与Western blot结果表明，来源于维氏气单胞菌的Flag-ALD重组蛋白在E.coli中以可溶性形式成功表达。本实验构建的Flag标记靶标蛋白可为研究丙氨酸脱氢酶在维氏气单胞菌中的功能以及在生物抑菌剂方面的应用提供技术支持。     

植物乳杆菌野生质粒分析及其提取方法的优化

乳酸菌质粒提取研究具有很长的历史。目前已有多个有效的乳酸菌质粒提取方法被报道，其中多数以乳酸球菌为研究对象，而植物乳杆菌质粒提取有效方法报道较少。该研究以植物乳杆菌为研究对象，通过对比分析并优化已报道的乳酸菌质粒提取方法，得到了高效且适于平台期植物乳杆菌野生质粒的提取方法。通过该方法进一步分析了植物乳杆菌野生质粒数和高拷贝质粒，为后续构建植物乳杆菌表达系统所需供体质粒和受体菌株提供了重要依据。     

转基因玉米TC1507质粒DNA标准物质的研制

标准物质具有特定量值、均匀性和稳定性三大典型特征,也是其作为测量标尺的依据。转基因生物标准物质是我国转基因产品标识制度顺利实施的关键技术支撑之一。文章以转基因玉米TC1507为对象,制备了转化体特异性的新型质粒DNA标准物质pTC1507,并对其均匀性、稳定性、量值进行了评价和测定。测试结果表明,制备的质粒DNA标准物质具有良好的瓶间和瓶内均匀性,pTC1507稳定性可靠,可以在-20 ℃稳定放置6个月以上。经过测序和实时荧光定量PCR定值以及不确定度评估,pTC1507标准物质的量值是1.01±0.053。均匀性、稳定性和量值结果表明,研制的转基因玉米TC1507质粒分子标准物质符合标准物质的典型要求,可以代替传统的基体标准物质应用于转基因玉米检测,解决传统标准物质获取困难、制备复杂、成本高等不足。     

大肠杆菌cpxR和hns双基因缺失株的构建

为构建调节蛋白H-NS及双组分信号转导系统CpxAR的单、双基因缺失株,本研究以大肠杆菌ATCC25922为研究对象,以pKD4质粒为模板,分别扩增出含kan~r基因的线性打靶片段,在pKD46质粒的辅助及L-阿拉伯糖的诱导下进行Red同源重组,使线性打靶片段替换大肠杆菌ATCC25922中的cpxR、hns基因,再用pCP20质粒消除FRT位点间的kan~r基因,构建单基因缺失株△cpxR和△hns。接着以△cpxR为研究对象,用同样方法敲除hns基因,构建双基因缺失株△cpxR△hns。最后将重组表达质粒cpxR-pBAD/HisA、hns-pBAD/HisA电转入上述3种缺失株中,制备回补菌株△cpxR/pcpxR、△hns/phns、△cpxR△hns/pcpxR和△cpxR△hns/phns。结果表明,利用该重组系统成功敲除了大肠杆菌ATCC25922中cpxR、hns基因,构建了单、双基因缺失株△cpxR、△hns和△cpxR△hns以及它们的回补菌株,为研究H-NS及CpxAR互作调控IncFⅡ质粒接合作用的分子机制提供了有力的工具。     

CTCF因子结合位点突变和缺失质粒的构建及其调控效应分析

本研究采用SOE-PCR技术,分别获得了CTCF因子结合序列的突变和缺失的序列,构建2个重组质粒pEGFP-N1/1554M和pEGFP-N1/1549。质粒pEGFP-N1/1554M由CTCF因子的结合序列CCCTC突变为TAAGT后的序列替换pEGFP-N1的CMV启动子构建而成;质粒pEGFP-N1/1549由CTCF因子结合序列CCCTC缺失后序列(长1 549bp)替换pEGFP-N1的CMV启动子构建而成。用重组质粒分别转染牛乳腺上皮细胞(BMEC),经筛选获得稳定的单克隆细胞,测定荧光强度并与对照组pEGFP-N1/1554(未缺失)比较荧光强度。结果表明,质粒pEGFP-N1/1554M的启动子活性显著强于对照组(P<0.01),质粒pEGFP-N1/1549的启动子活性显著强于对照组(P<0.01);即CTCF因子结合位点突变和缺失后,bLTF基因启动子活性都显著增强。     

小瓜虫抑动蛋白基因核酸疫苗制备

为防治水产养殖动物常见多发的小瓜虫病,本试验选取小瓜虫抑动蛋白基因,人工合成经物种优化后的抑动蛋白基因序列,以pVAX1为载体构建重组质粒,转入大肠杆菌DE3进行克隆表达。大量提取构建的重组质粒,通过肌肉注射免疫鱼体,注射剂量为125μg/尾,同时设立空载体对照组及空白对照组。首免后第4周进行二次加强免疫,分别于首免后第2、3、4周,二次加强免疫后第1、2、3、4、8、16周,抽样采集各组血液,分离血清,RT-PCR法检测抑动蛋白转录水平,同时检测血清抗体产生情况。二次加强免疫后第2周进行同居感染及人工感染试验,检测免疫保护效果。结果表明,质粒注射入鱼体后,所有抽查血液样本均检测到目的基因的转录;所有抽查免疫鱼血清样本均可以对小瓜虫幼虫产生制动效果,制动时间长达8周,空载体对照组和空白对照组无制动效果;同居感染及人工感染后,核酸疫苗免疫组存活率达到90%以上,而空载体组存活率为20%⁴0%,空白对照组全部死亡。表明构建的质粒作为核酸疫苗对小瓜虫病有较好的免疫保护效果,可显著降低死亡率。研究结果为小瓜虫核酸疫苗的研发与生产应用奠定了基础。     

用于构建双价禽流感DNA疫苗的双目的基因表达质粒的构建及鉴定

为探索构建禽流感双价或多价DNA疫苗的可行性,本研究以本实验室前期研制的禽流感DNA疫苗p CAGGopti HA5为基础[其中含有禽流感病毒(AIV)A/Goose/Guang Dong/1/96(H5N1)的HA基因],将增强型绿色荧光蛋白(eGFP)报告基因作为第二个目的基因,利用双启动子启动、内部核糖体进入位点(IRES)介导以及通过蛋白Linker编码序列连接融合表达两个目的基因的形式,构建了双启动子重组表达质粒pH5-eGFP、IRES介导的重组表达质粒pHIE以及融合表达重组质粒pH6E。并采用脂质体介导将这3种重组质粒分别转染293T细胞,通过间接免疫荧光试验和western blot方法检测HA和eGFP这两种目的蛋白的瞬时表达情况。结果显示,这3种重组质粒均能够正确表达AIV的HA蛋白和eGFP。其中pH5-eGFP表达出两个独立的目的蛋白,而且互相不影响各自的表达和细胞定位;pH6E则以融合形式表达两种目的蛋白,由于HA蛋白具有膜定位信号,所以融合蛋白主要定位于细胞膜上。本研究结果表明,双启动子表达质粒和双目的蛋白融合表达质粒适合用于构建AIV以及其他相关病原的双价DNA疫苗。