少孢节丛孢菌胞外几丁质酶AO-379基因克隆及其表达分析

[目的]深入了解捕食线虫性真菌几丁质酶的生物学功能,为今后以少孢节丛孢菌重组几丁质酶AO-379研发线虫病生物防控制剂打下基础.[方法]克隆少孢节丛孢菌XJ-A1几丁质酶AO-379基因的全长序列,利用Signal P4.1 Server、InterPro、ExPASy等在线分析软件对其进行生物信息学分析;构建重组表达载体pET32a-AO-379,转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞后用IPTG进行诱导表达,并以SDS-PAGE和Western blotting检测分析表达获得的融合蛋白.[结果]少孢节丛孢菌几丁质酶AO-379基因全长1475bp,含有1个1203bp的开放阅读框(ORF),编码400个氨基酸.几丁质酶AO-379基因序列与少孢节丛孢菌标准株(ATCC 24927)几丁质酶基因序列的同源性为97.08%,其推导氨基酸的同源性为98.75%.几丁质酶A0-379属于糖苷水解酶18家族,具有SXGG和VDGFDLDFE两个催化区保守序列.其中,SLGGS位于第127~131位,为底物结合位点;VDGFDLDFE位于第173~181位,为水解酶催化活性位点.经大肠杆菌诱导表达获得的融合蛋白AO-379相对分子质量为60.0kD,且能与抗少孢节丛孢菌多克隆抗体发生反应.[结论]少孢节丛孢菌几丁质酶AO-379可在大肠杆菌中成功诱导表达,且获得的融合蛋白AO-379能与抗少孢节丛孢菌多克隆抗体发生反应,可用于研发线虫病生物防控制剂.     

少孢节丛孢菌几丁质酶AO-801基因的分子特征分析及其多克隆抗体制备

为了研究捕食线虫性真菌——少孢节丛孢菌几丁质酶的生物学功能,对少孢节丛孢菌XJ-A1几丁质酶AO-801基因进行克隆和分子特征分析,通过大肠杆菌表达AO-801重组几丁质酶,利用镍柱纯化技术纯化目的蛋白,免疫小鼠后制备AO-801几丁质酶多克隆抗体。结果显示,几丁质酶AO-801基因序列与少孢节丛孢菌标准株[Arthrobotrys oligospora Fres.,美国模式培养物集存库(American type culture collection,简称ATCC)24927]的核苷酸序列同源性为95.96%,氨基酸序列的同源性为97.34%。几丁质酶AO-801属于糖苷水解酶18家族,具有典型的几丁质酶催化区保守序列SIGGW和LDGVDVDWE,无信号肽序列,其二级结构以无规则卷曲、α螺旋和β折叠为主要结构元件,三级结构中有(α/β)8的圆桶形结构。十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,简称SDS-PAGE)和蛋白质印迹法(Western Blot)分析表明,重组几丁质酶蛋白的分子量约为59ku,与预期大小一致,与少孢节丛孢菌阳性血清能发生特异性反应。间接酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,简称ELISA)法的检测结果显示,获得的抗AO-801多克隆抗体血清效价达到1∶25 600。     

少孢节丛孢菌XJ-A1几丁质酶基因的克隆及生物信息学分析

为研究捕食线虫性真菌几丁质酶的功能,在国内首次对少孢节丛孢菌XJ-A1几丁质酶AO-801和AO-483基因进行扩增、克隆及测序,并对其编码蛋白信号肽、疏水性与亲水性、高级结构、功能域进行预测和分析。结果显示,2个不同蛋白均具有典型的几丁质酶催化区保守序列SXGGW和DGXDXDWE,属于糖苷水解酶18家族几丁质酶,无信号肽序列,表明这2个蛋白为非分泌型蛋白,二级结构以无规则卷曲、α-螺旋和β-折叠为蛋白的主要结构元件,三级结构中有(α/β)8的圆桶形结构。系统发育分析表明,几丁质酶AO-801和AO-483与昆虫病原真菌几丁质酶的亲缘关系更为接近,说明它们所产生的几丁质酶在侵染宿主的过程中发挥着类似的功能,并且不同来源真菌几丁质酶根据分子质量的差异形成3个不同的进化分枝。     

食线虫性真菌弯孢节丛孢菌的分离及捕食线虫过程的观察

【目的】从牛羊相关联的基质中分离食线虫性真菌弯孢节丛孢菌Arthrobotrys musiformis并进一步观察该分离株对捻转血矛线虫Haemonchus contortus 3期幼虫和秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans的捕食过程。【方法】用诱饵平板技术分离弯孢节丛孢,然后借助扫描电镜观察弯孢节丛孢对捻转血矛线虫3期幼虫和秀丽隐杆线虫作用的动态过程。将该菌分离株NPS045接种在表面铺有纤维素膜的20 g·L-1水琼脂平皿中培养4 d后并加入试验线虫,于2种线虫捕捉后不同时间段取样观察。【结果】电镜观察结果显示,加入试验线虫后5 h该菌产生捕食结构并开始捕捉2种线虫;弯孢节丛孢对捻转血矛线虫3期幼虫于捕捉后22 h刺入角质层,56 h虫体有侵入性菌丝长出,68 h消化完全;秀丽隐杆线虫于捕捉后14 h刺入并明显皱缩,19 h虫体严重皱缩,24 h消化完全。【结论】从1 502份与牛羊相关的样品中分离出17株弯孢节丛孢菌,其在总样品中的检出率为1.13%。     

捕食线虫性真菌—少孢节丛孢菌口服生物制剂安全性试验

为研究少孢节丛孢菌口服生物制剂的安全性,将20只6月龄绵羊分成4组,前3组分别灌服含有1.0×105、1.0×106、1.0×107少孢节丛孢菌分生孢子口服生物制剂,第4组为对照组灌服灭菌的生理盐水,灌服后连续30d观察绵羊的各项临床指标;并在7d后每组分别剖检2只绵羊,无菌采集绵羊各器官组织,进行组织切片和少孢节丛孢菌的分离鉴定;另外,将12只感染捻转血矛线虫后的绵羊分成3组,灌服3个不同剂量的生物制剂后测定其对粪便中线虫的捕食活性。结果表明,绵羊的精神状态、食欲、饮水、体温、粪便、增量正常;绵羊肝脏、脾脏、肾脏、肠道淋巴结等组织器官没有出现病理变化;也未从上述组织中分离出少孢节丛孢菌;3个不同剂量的生物制剂均可显著降低绵羊粪便中的幼虫数量。研究结果证实,少孢节丛孢菌口服生物制剂安全有效,无毒副作用。     

捕食线虫性真菌少孢节丛孢菌CIMHI株捕食特性研究

报道了首次从国内土壤中分离出的捕食线虫性真菌少孢节丛孢菌 CIMHI 株(Arthrobotrys oligosporaStrain:CIMHI)对马线虫三期幼虫捕食活性、捕食效力以及杀虫机理。研究表明该菌株生长环境对其捕食活性有很大影响。其捕食活性在20℃、有氧环境、玉米粉浓度相对较低且菌丝较稀疏的培养基中最强,菌株的捕食活性是在马线虫三期幼虫体内存在的可以诱导少孢节丛孢菌 CLMHI 产生捕食线虫性器官的物质以及虫体运动刺激下产生的。其杀虫机理是通过菌株产生的收缩或不收缩的菌环粘性茵网菌丝,菌结等捕     

捕食线虫性真菌少孢节丛孢菌（Arthrobotrys oligospora）CIMH1株形态学研究

捕食线虫性真菌少孢节丛孢菌CIMH1株在不同发育时期有菌丝和孢子两种形态。只有在捕食对象－活的线虫幼虫存在条件下，该菌株才能产生捕食性结构－菌环、菌网等。菌环、菌风孢子具有一定的形态学特征。     

少孢节丛孢菌DNA提取及18SrDNA基因序列扩增试验

对捕食线虫性真菌———少孢节丛孢菌的DNA提取及18SrDNA基因序列扩增方法进行了研究。结果表明:将少孢节丛孢菌接种于0.4g/L玉米粉液体培养基中,置20℃±1℃温箱中培养2周,其浓缩菌丝经细胞裂解液裂解,可用酚———氯抽提法提取DNA,以该DNA为模板,用真菌特异性PCR引物扩增后,少孢节丛孢菌18SrDNA基因序列的4个PCR扩增片段分别为597bp、555bp、377bp、310bp。     

三种生境少孢节丛孢生长特性和捕食效力比较

比较分离自温泉、淡水及土壤的捕食线虫真菌——少孢节丛孢(Arthrobotrys oligospora)的生长特性及捕食效力。通过测定三种生境少孢节丛孢在不同温度、p H及有氧和无氧条件下的生长率及其在最适培养条件下对线虫的捕食率,得出三种生境中少孢节丛孢的最适生长温度均为30℃,分离自温泉和土壤的少孢节丛孢最适p H分别为5.5~7.0和4.5~5.5,而淡水生境少孢节丛孢对不同p H具有广泛适应性;淡水和温泉生境少孢节丛孢对无氧环境有一定的耐受性,而土壤生境少孢节丛孢在无氧环境下生长率低至1.24 cm/5 d。三种生境的少孢节丛孢捕食效力没有显著性差异。     

碳氮源对少孢节丛孢生长及捕食线虫能力的影响

[目的]探索不同碳氮源对少孢节丛孢生长及捕食线虫能力的影响。[方法]通过对菌株进行分离、接种与培养,观察、测定少孢节丛孢在含有葡萄糖、蔗糖、乳糖、可溶性淀粉4种碳源和尿素、氯化铵、硫酸铵、硝酸铵4种氮源培养基上生长时的菌落形态、大小、稠密度、菌丝粗细及其捕食线虫的能力。[结果]碳源不同,少孢节丛孢的生长及捕食能力不同。4种碳源中,可溶性淀粉的效果最好,最适合少孢节丛孢的生长,且菌丝捕食线虫的能力最强。3种无机氮源对少孢节丛孢生长及捕食能力的影响没有显著差异,但与有机氮源尿素的影响相比,差异较大。在含尿素的培养基中,少孢节丛孢生长速度最慢,但菌丝捕食线虫能力最强。[结论]碳源和氮源对少孢节丛孢的生长和捕食线虫能力均有明显影响。     

猪流行性腹泻病毒Nsp5基因的原核表达及生物信息学分析

旨在对猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)Nsp5基因进行原核表达,利用生物信息学软件,预测其编码蛋白的结构和功能,为了解PEDV致病机理奠定基础。本研究克隆PEDV/LY/2014/04毒株的Nsp5基因,亚克隆进pET-28a(+)原核表达载体,PCR和酶切验证重组质粒的构建,重组质粒pET-28a(+)-Nsp5转入E.coli BL21(DE3)中,SDS-PAGE检测Nsp5的表达和His band Ni+纯化情况,Vector NTI Advance等软件对Nsp5蛋白氨基酸组成、抗原表位、二级和三级结构进行预测和分析。结果表明,成功克隆并构建了重组质粒pET-28a(+)-Nsp5,表达重组蛋白大小约22 ku,且主要以包涵体形式存在,His band Ni+纯化后获得高纯度重组蛋白。Nsp5蛋白是由196个氨基酸残基组成的多肽,其分子质量的理论值为21 820.07 u,理论等电点(pI)为8.734,略偏碱;二级结构骨架中α-螺旋(h)占55.61%,β-折叠(t)占7.65%,无规则卷曲(c)占20.92%,延伸链(e)占15.82%;Nsp5蛋白质的三级结构中,中间段以α-螺旋为主作为骨架,C端多个复杂二级结构构成该蛋白的酶活性中心;B细胞抗原表位的预测,表明有15个潜在的B细胞优势表位。本研究为猪流行性腹泻病毒Nsp5蛋白质的生物学功能相关研究提供数据支持。     

尼罗罗非鱼Hsc70的原核表达和多克隆抗体制备

通过原核表达系统表达尼罗罗非鱼热休克蛋白Hsc70,纯化该蛋白并制备其多克隆抗体。对尼罗罗非鱼热休克蛋白进行生物信息学分析,设计特异性引物,扩增出Hsc70基因,通过双酶切与pET-28a构建重组质粒表达载体,并转入大肠埃希菌B21中通过诱导剂IPTG进行原核诱导表达,表达产物用SDS-PAGE鉴定并用镍柱进行纯化。将纯化后的重组蛋白免疫日本大耳兔制备多克隆抗体,用ELISA测定抗体效价,Western blot检测抗体特异性。结果表明,原核表达系统成功表达了尼罗罗非鱼热休克蛋白Hsc70,重组蛋白分子量约为75 ku,主要以包涵体形式表达。经镍柱纯化得到高纯度的Hsc70;该蛋白免疫日本大耳兔获得特异性多克隆抗体,效价为1∶2 048 000;Western blot检测到一条75 ku的特异性条带,表明该抗体能特异性地识别尼罗罗非鱼Hsc70蛋白。尼罗罗非鱼Hsc70蛋白在大肠埃希菌中成功表达,制备的重组蛋白和多克隆抗体为深入研究尼罗罗非鱼Hsc70的功能提供了分子工具。     

PEDV N蛋白的原核表达纯化及B细胞抗原表位预测分析

本研究旨在对猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)N基因进行克隆构建、表达与其B细胞抗原表位性质的预测。将PEDV的N基因进行PCR扩增,克隆到原核表达载体pET-28a(+)中,经酶切验证获得阳性克隆,将阳性克隆在表达菌E. coli BL21(DE3)中表达。通过对表达条件及纯化条件的优化,获得高纯度表达蛋白。利用生物信息同源模型化软件Swiss-Pdb Viewer建立PEDV-N蛋白的3D结构,并根据生物信息学软件DNA-Star预测PEDV-N蛋白的二级结构、抗原性、亲水性和表面可及性分析,综合分析预测其B细胞抗原表位。经预测PEDV-N蛋白氨基酸序列中存在13个B细胞优势抗原表位区域。研究结果将进一步为PEDV-N蛋白体外表达产物的应用及研制基因工程疫苗提供理论基础。     

羊草Class Ⅱ几丁质酶基因的克隆及序列分析

[目的]克隆自然生长于黑龙江省盐碱地的羊草ClassⅡ几丁质酶基因并进行序列分析,为进一步研究几丁质酶基因的生物功能和应用奠定了基础。[方法]构建羊草叶片的cDNA文库,对其进行DNA序列测定和分析,并与GenBank中收录的植物几丁质酶基因序列及编码的氨基酸序列进行同源性比较。[结果]在羊草叶片eDNA文库中克隆出1条全长eDNA片段,片段长996bp,其中,可读框768bp,编码255个氨基酸。编码产物在结构上缺乏CBD和C-端延伸区,具有ClassⅡ几丁质酶的结构特征,其氨基酸序列与黑麦和小麦ClassⅡ几丁质酶具有很高的同源性;构建的pQE—LcChi2重组载体经诱导后表达出一个约27KD的蛋白,与推测的pQE-LcChi2基因编码产物大小一致。[结论]LcHi2基因在大肠杆菌中能够表达,是一个具有表达功能的基因。     

猪型布鲁氏菌omp31基因的原核表达与亲和纯化

以猪型布鲁氏菌基因组作为模板进行基因序列的扩增,利用大肠杆菌原核表达系统进行重组表达,来研究外膜蛋白基因omp31的序列特性与重组表达情况。结果表明：猪型布鲁氏菌omp31基因的开放阅读框序列全长为723 bp,编码240个氨基酸。通过大肠杆菌原核表达,成功表达出了目标重组蛋白,利用GST\|tag亲和柱进行蛋白质纯化,重组蛋白分子量与预期的553 kD相一致。     

林麝生长激素基因的克隆与生物信息学分析

了解林麝生长激素（GH）基因序列结构特点,为进一步研究GH基因的结构功能遗传变异规律及其与生长性能的关系提供科学依据。根据GenBank上已公布的绵羊全基因组GH基因序列设计合成4对特异性引物,以林麝基因组DNA为模板进行PCR扩增,将所获得的序列拼接,获得林麝GH基因CDS区序列,采用ExPASy等分子生物学工具对林麝GH蛋白的理化性质、二级结构、蛋白功能等进行预测。结果表明,林麝GH基因CDS区全长657 bp（GenBank登录序列号为KU296865）,编码218个氨基酸。α-螺旋结构和卷曲结构构成了林麝GH蛋白二级结构的骨架,为跨膜蛋白,同时第1~26位氨基酸为信号肽,第27~218位氨基酸残基为生长激素结构域。进化分析结果表明,林麝与羊的关系最为接近,在分子水平上符合物种进化理论。本研究成功克隆了林麝GH基因CDS区序列,其序列保守性强,为下一步林麝GH基因的表达调控、进化和多态性分析奠定了基础。     

枯草芽孢杆菌硫氧还蛋白还原酶的原核表达及活性分析

硫氧还蛋白还原酶(TrxR)是一种NADPH依赖的、含硒的黄素蛋白,在细胞增殖和分化、维持细胞内外氧化还原平衡中起重要作用。通过基因特异性引物从枯草芽孢杆菌BS04菌株中扩增TrxR编码基因,亚克隆至pET-28a(+)原核表达载体并转化大肠埃希菌BL21(DE3),经过IPTG诱导表达后采用Ni离子亲和层析进行重组蛋白纯化及活性分析。结果表明,枯草芽孢杆菌BS04菌株的TrxR基因全长1 011 bp,编码336个氨基酸,与已知枯草芽孢杆菌TrxR氨基酸同源性达99%。SDS-PAGE电泳和Western-blotting分析发现,重组蛋白分子量约37 ku,与预期相符。DTNB还原法测定TrxR活性及酶动力学常数结果表明,其对DTNB具有较高的还原活性,其K_m和K_cat值分别为3.06 mmol·L^-1和324.71 min^-1。该研究结果为进一步了解TrxR的功能提供了参考依据。     

百日草几丁质酶基因片段克隆及其序列分析

[目的]克隆百日草几丁质酶的基因片段,并对其序列进行分析.[方法]以百日草“梦境”系列为材料,提取其叶片总RNA,并根据其他植物几丁质酶基因保守序列设计简并引物,通过RT-PCR克隆百日草几丁质酶基因片段（ZEchi）,并对该基因序列进行分析.[结果]克隆得到的片段长度为227 bp,共编码75个氨基酸残基;核苷酸同源性分析表明,ZEchi与已报道的其他植物几丁质酶基因同源性达70％以上,其中与葡萄的同源性最高,为74％;氨基酸同源性分析表明,该几丁质酶多肽属于18家族几丁质酶,且与已报道的其他植物几丁质酶氨基酸序列具有70％以上的相似性;氨基酸聚类分析表明,该几丁质酶多肽与白车轴草和蒺藜苜蓿的几丁质酶聚类;生物信息学分析表明,由该基因片段编码的多肽为非跨膜蛋白,主要含α螺旋和随机线圈螺旋等二级结构.[结论]该研究为进一步研究几丁质酶基因的功能奠定了基础.     

薄荷Eβf合成酶基因(Tspa11)的克隆、序列分析与表达特性

采用室温贮藏的方法,研究贮藏时间对大红袍花椒和青花椒品质性状的影响。结果表明,贮藏1、2、3 a时,大红袍花椒果皮麻味素含量和脂肪酸含量降低,分别较对照（当年）降低14.4%、50.8%、69.7.0%和2.0%、10.0%、14.0%,青花椒分别降低11.0%、40.5%、44.2%和6.5%、21.7%、22.8%。种子贮藏1、2、3 a时,大红袍花椒和青花椒脂肪酸含量分别较对照（当年）降低了0.98%、19.6%、20.2%和2.2%、15.3%、22.4%。同时,脂肪酸组分含量受贮藏时间的影响显著。贮藏1 a时,大红袍花椒和青花椒果皮亚麻酸含量分别较对照提高19.2%和26.9%（P＜0.1）,贮藏3 a时,分别减少27.6%和35.8%（P＜0.1）,亚油酸含量分别减少22.2%和15.7%。贮藏1 a的花椒果皮氨基酸含量显著提高,但随时间延长,其含量降低。同时,贮藏1 a时,大红袍花椒果皮中天冬氨酸、脯氨酸、胱氨酸和精氨酸含量分别较对照提高45.2%、55.4%、66.7%、128.6%（P＜0.1）,青花椒果皮中天冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸含量分别较对照提高40.8%、30.7%和60.9%（P＜0.1）。室温条件下,花椒保存时间以1 a以内为宜。