日本血吸虫mago nashi基因的克隆表达及其功能研究

以日本血吸虫18 d虫体的cDNA为模板,PCR获得影mago nashi编码基因的全长cDNA,其开放阅读框为441 bp,将该序列提交至NCBI,登录号为GQ403668;应用荧光实时定量PCR分析该基因在日本血吸虫不同发育阶段虫体的表达情况.结果表明:该基因在不同发育阶段均有表达,在13日龄童虫表达量相对最高,3...     

日本血吸虫SjPRMT1基因的克隆、表达及表达产物的免疫保护效果分析

【目的】克隆和表达日本血吸虫精氨酸甲基转移酶1(SjPRMT1)编码基因cDNA,分析其在日本血吸虫不同发育阶段虫体的表达情况,评估该重组抗原在小鼠体内诱导的抗血吸虫免疫保护效果。【方法】从实验室构建的7d童虫消减cDNA文库中,获得一个EST序列,经序列测定和生物信息学分析命名为SjPRMT1,以SjcDNA为模板,获得其全长cDNA。荧光实时定量PCR分析该基因在童虫和成虫的表达情况。以pET28a(+)为载体构建重组表达质粒,Western blotting检测重组蛋白的抗原性与免疫原性,利用重组抗原免疫小鼠评估其免疫保护效果。【结果】获得了SjPRMT1编码基因的全长cDNA,开放阅读框为660bp,编码219个氨基酸。荧光实时定量PCR分析该基因在18d童虫高表达,13和23d次之。获得了SjPRMT1重组蛋白,其具有良好的抗原性和免疫原性。在小鼠免疫试验中,与空白对照组比较,免疫组小鼠获得35.07%的减虫率和48.66%的肝脏减卵率。【结论】获得了日本血吸虫童虫期高表达的SjPRMT1基因的全长cDNA,成功构建了pET28a(+)-SjPRMT1重组质粒,该重组抗原在小鼠体内诱导产生了部分免疫保护效果。     

日本血吸虫22.6 ku膜相关蛋白基因的克隆及原核表达

为了得到重组的日本血吸虫22.6 ku膜相关蛋白,研究设计了1对引物,以日本血吸虫mRNA为模板,用RT-PCR方法克隆了576 bp的22.6 ku膜相关蛋白基因片段,测序结果表明,该片段与已公布的Sj22.6基因序列(U75510)同源性达到99%。将该基因片段插入原核表达载体pGEX-KG构建了原核表达质粒pGEX-Sj22.6,在大肠杆菌BL21 codn plus中表达获得了约48 ku的融合蛋白,经Western-blot检测,该重组蛋白具有良好的免疫原性。     

日本血吸虫SjELAV-like 1的克隆、表达及功能分析

【目的】克隆和表达日本血吸虫胚胎致死异常视觉基因1（SjELAV-like 1）,分析其在日本血吸虫体内的表达情况及定位,探究该基因对日本血吸虫形态和生殖发育的影响。【方法】利用RACE技术扩增5′/3′末端,获得SjELAV-like 1基因序列提交至NCBI,Gene Bank登录号：MG515727,构建该序列的重组表达质粒 pET28-SjELAV-like 1,并在大肠杆菌BL21中利用IPTG诱导表达,收集不同诱导时间的菌体,SDS-PAGE法进行蛋白电泳。利用His镍柱亲和层析法纯化大量表达所得重组蛋白,用纯化重组蛋白免疫小鼠制备多克隆抗体,用于Western blotting 分析虫体内该天然蛋白的免疫原性,以及间接免疫荧光检测该蛋白在虫体内的分布情况。小鼠腹部贴片法感染日本血虫尾蚴,收集虫体不同发育阶段混合和合抱分开的雌、雄虫体,以单钉螺逸出的尾蚴感染小鼠获得25 d单性雌、雄虫体,通过实时定量 PCR分析该基因的表达情况。通过尾静脉注射小干扰RNA（siRNA）于感染小鼠体内,使该基因表达沉默,筛选最佳干扰效果的siRNA,用于长期RNA干扰（RNAi）试验,分析其对日本血吸虫雌虫产卵及卵胚孵化的影响。利用扫描电镜和透射电镜观察RNAi对虫体体被结构及雌、雄虫生殖器官的影响。【结果】获得的1 797 bp的SjELAV-like 1基因序列含有poly A尾,其中编码序列为1 533 bp,编码510个氨基酸。重组质粒pET28-SjELAV-like 1在诱导4 h时表达量最高,主要以包涵体的形式存在,利用纯化蛋白获得了优质多抗,获得的重组蛋白具有良好的免疫原性,经分析发现SjELAV-like 1蛋白主要分布在虫体体被。RT-qPCR 发现SjELAV-like 1在不同时期雌、雄虫体内均有表达,在雄虫体内表达稳定,但在雌虫体内随着发育成熟其表达水平呈下降趋势;在不同感染状态的雌、雄虫体内,与正常发育雌虫相比,该基因在发育阻遏雌虫体内高表达,而在雄虫体内无明显差异。RNAi试验中,与NC组相比,长期干扰组小鼠肝减卵率、雌虫对肝卵贡献减少率和卵胚减孵化率分别为58.27%（P＜0.05）、40.59%（P＜0.01）和74.58%（P＜0.01）;电镜观察发现,干扰组虫体体被结构改变,雄虫体表粘附的泡状物消失,立体的褶脊结构塌陷,整齐排列的条索状皮脊变的疏松,网状结构消失,雌虫体壁表面组织间隙增宽,分布于其上的体棘减少、变钝,雄虫精母细胞数目减少,其内的染色质减少,细胞肿大,细胞间质增宽,雌虫卵黄细胞中卵黄球减少,其中包含的卵黄滴也减少,内质网肿大,皮质颗粒排列散乱。【结论】成功克隆和表达了在日本血吸虫发育阻遏雌虫中高表达的部分SjELAV-like 1基因序列,且发现该基因主要在虫体体被表达。该基因沉默使肝脏荷卵数、雌虫对肝卵贡献率和卵胚孵化率均显著降低,并改变虫体体被结构,抑制生殖腺的正常发育,提示该基因对日本血吸虫的生殖发育有重要的作用。     

日本血吸虫SjEA基因的克隆和分析

为获得新的可表达保护性抗原分子的编码基因,以日本血吸虫虫卵抗原免疫血清筛选日本血吸虫虫卵cDNA文库,对获得的阳性克隆进行PCR鉴定并测序后,通过互联网将测序结果进行同源性分析和功能预测．结果发现,筛选到3个与GenBank中SjEA基因(登录号为AB017096)具有100％同源性的阳性克隆．序列分析表明,该基因全长774bp,编码257个氨基酸,编码蛋白的等电点为8．76,相对分子质量为28900;为一非跨膜蛋白,二级结构预测具有2个α-螺旋区,3个β-折叠区,4个无规卷曲区,具有一个称为TonB的PS00430保守区．     

日本血吸虫β-catenin基因的克隆及在不同发育阶段的表达水平

【目的】分析β-连环蛋白(β-catenin)在不同发育阶段日本血吸虫体内的表达特征,为研究Wnt/β-catenin信号通路对虫体发育的调控奠定基础。【方法】以7 d童虫cDNA为模板,通过RACE技术获得日本血吸虫β-catenin基因全长cDNA序列。采用实时定量PCR分析该基因mRNA在不同发育阶段日本血吸虫体内表达水平的变化。以含有多个抗原表位的β-catenin部分cDNA序列为模板,构建原核pET28a-β-catenin-310重组质粒,表达β-catenin蛋白。以纯化的原核表达产物为抗原,免疫BALB/c小鼠制备抗血清,以此抗血清为一抗,通过Westernblotting分析β-catenin蛋白在不同发育阶段日本血吸虫体内表达量的变化。【结果】β-catenincDNA(GenBank登陆号GU570442)序列全长2 354 bp,含完整的开放阅读框,编码671个氨基酸。β-catenin基因mRNA表达水平在虫卵中最高,23 d雌虫次之,在13 d童虫和23 d雄虫中也较高,约是23 d雌虫的一半,在其他发育阶段mRNA的表达水平相对较低。构建的重组质粒以包涵体形式表达β-catenin重组蛋白,该蛋白有很好的免疫原性。在日本血吸虫不同发育阶段β-catenin蛋白表达量的变化趋势与β-cateninmRNA表达水平的变化基本一致。【结论】不同发育阶段日本血吸虫β-catenin基因mRNA表达水平与β-catenin蛋白表达水平变化趋势基本一致;结合日本血吸虫发育特征,推测Wnt/β-catenin信号通路可能对虫体的器官分化、虫卵的形成及卵胚发育等过程起着重要的调控作用。     

日本血吸虫新基因SjPP的筛选、克隆及对小鼠的免疫效果

【目的】筛选克隆东方田鼠血清识别的日本血吸虫靶抗原基因，并研究其免疫保护效果。【方法】利用东方田鼠感染血清免疫筛选日本血吸虫（中国大陆株）成虫cDNA表达文库获得阳性克隆，以5′ RACE技术扩增获基因全长序列，构建含目的基因的核酸疫苗并研究在小鼠中的免疫保护效果。【结果】（1）获得4个日本血吸虫新的EST序列，即mfs-1（GenBank登录号BE974942）、mfs-3（GenBank登录号BE974944）、mfs-4（GenBank登录号BE974945）和mfs-5（GenBank登录号BE974946）。（2）mfs-5进行全长序列克隆，获得的日本血吸虫新基因SjPP(GenBank登录号AY902477)长1311 bp, 编码302个氨基酸，理论分子量为34.7 kD，等电点为5.51；其氨基酸序列具有丝/苏氨酸蛋白磷酸酶（serine/threonine specific protein phosphatase，简称PP）的保守序列LRGNHE，并且含有该酶特异性抑制剂冈田酸的作用位点SAPNYC，与人的PP6、鼠PP6、果蝇PPⅤ等蛋白的氨基酸序列具有高度同源性，分别达72%、70%和70%。（3）成功构建核酸疫苗pCMV-Script／SjPP，免疫BALB/c小鼠诱导产生肝组织减卵率为23.91%，粪便减卵率为31.91%。【结论】（1）获得日本血吸虫新的抗原基因SjPP。（2）含SjPP基因的核酸疫苗在小鼠中诱导了部分免疫保护效果。     

日本血吸虫中国大陆株22.6kD膜相关蛋白基因的克隆与表达

以日本血吸虫 mRNA 为模板,用 RT-PCR 法快速克隆到一大小约600bp 的 DNA 片段,DNA 序列分析证实,所扩增到的 DNA 片段中含有日本血吸虫22.6kD 膜相关蛋白(Sj-22.6(Ch))基因,将该基因重组到表达型质粒 pGEX-4T 中,表达的 GST 融合蛋白分子量约48kD,用谷胱甘肽琼脂塘凝胶亲和层析柱纯化的重组蛋白不仅纯度好,而且得率高,纯化产量可达40mg·L~(-1)培养物,免疫试验结果表明该重组蛋白具有良好的抗原性,为其在血吸虫病抗感染中的免疫作用研究创造了条件.     

罗曼鸡白细胞介素18基因的克隆、表达及生物学活性检测

应用RT-PCR技术从罗曼鸡脾淋巴细胞RNA中扩增鸡白细胞介素18(ChIL-18)全基因,并克隆和测序。结果表明,获得了ChIL-18全序列,其大小为597 bp。将其成熟蛋白基因(510 bp)亚克隆到原核表达载体pGEX-6P-1中,转化大肠杆菌BL21(DE3),在IPTG的诱导下表达融合蛋白(GST-ChIL-18)。SDS-PAGE可检测到分子质量为约46 kDa的融合蛋白,Western blot证实该融合蛋白可与鼠抗鸡IL-18单克隆抗体发生特异性反应。用MTT法测定表明,重组蛋白能明显促进鸡T细胞转化的活性。     

日本血吸虫新基因Sj314C10的表达及功能分析

【目的】筛选新的高效抗日本血吸虫病疫苗。【方法】运用"电子cDNA文库"筛选法和快速cDNA末端扩增技术,对日本血吸虫新基因Sj314C10进行了克隆,构建了原核表达载体pET-28a(+)-Sj314C10,并探索了各种条件对表达蛋白的影响;用生物学软件初步预测了该基因的编码蛋白,用亲和层析法对表达产物进行纯化并完成了表达产物的抗原性检测及其对动物的保护性研究。【结果】表达产物约50 ku,为包涵体蛋白,温度I、PTG浓度和表达时相的改变对该包涵体蛋白的可溶性表达无显著影响;生物信息学分析表明,Sj314C10编码蛋白与杆状病毒凋亡抑制蛋白的重复结构域有78%的同源性,纯化蛋白抗原性良好;小鼠抗血吸虫尾蚴攻击试验显示,与佐剂对照组相比,蛋白免疫组获得了部分保护作用,这为血吸虫候选分子疫苗的研究增添了新内容。【结论】日本血吸虫Sj314C10基因得到了成功表达,所表达蛋白具有良好的抗原性,对小鼠具有一定的免疫保护作用。     

猪粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)基因的克隆和序列分析及其基因表达

采取三元杂交猪的外周血,提取单核细胞总RNA,采用RT-PCR克隆猪粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)cDNA(GenBank登录号为DQ108393)。以pcDNA3.1(-)为质粒载体,构建猪GM-CSF基因真核表达质粒pGM-CSF,对克隆片段进行测序,并进行不同物种间同源性的比较。将重组质粒转染COS-7细胞,Western blotting鉴定表达蛋白的特异性。序列分析表明,GM-CSF的cDNA开放阅读框为435 bp,编码144个氨基酸和大部分信号肽,与用作PCR引物设计的参考序列比较,其核苷酸的同源性为97.5%,氨基酸的同源性为95.1%,同绵羊、人、牛、小鼠和犬的GM-CSF序列比较,其核苷酸的同源性分别为86.2%、80.5%、81.7%、69.7%和81.8%,氨基酸的同源性分别为78.5%、71.3%、70.3%、55.9%和71.5%。Western blotting证实目的基因可以在真核细胞中特异性的表达GM-CSF蛋白。以上结果表明,猪的GM-CSF基因被成功克隆,它存在着种属特异性。这为进一步研究该基因的生物学作用特别是利用GM-CSF增强DNA疫苗的免疫效果奠定了基础。     

哈维氏弧菌 glyA 基因的克隆及原核表达分析

【目的】哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)是存在于海水中的正常菌群,但近几年大密度养殖使它成为海水鱼致病甚至死亡的原因之一。对哈维氏弧菌ZJ0603株中的glyA基因进行克隆及原核表达分析,以期为下一步研制亚单位疫苗奠定基础。【方法】应用PCR技术克隆哈维氏弧菌菌株ZJ0603的glyA基因,并对其编码的丝氨酸羟甲基转移酶(serine hydroxylmethyltransferase,SHMT)进行理化性质、信号肽、亚细胞定位及高级结构分析。将克隆获得的glyA基因与表达载体pET-28a连接构建重组质粒pET-28a-glyA,然后构建BL21-pET-28a-glyA重组菌株,测序后选取正确的菌株用IPTG诱导并对重组蛋白进行Western blot分析鉴定。对表达重组菌株BL21-pET-28a-glyA的表达条件进行优化以获得大量蛋白。【结果】生物信息学分析结果表明,glyA基因全长为1 296 bp,共编码431个氨基酸,SHMT的理论等电点为6.18,不稳定系数为28.66,总平均亲水性为-0.200,整体表现为亲水且分布在细胞质中,预期蛋白分子量为46.60 ku。成功构建表达重组质粒pET-28a-glyA并转入表达菌株中,经IPTG诱导后进行Western blot分析,结果表明成功获得了SHMT重组蛋白。【结论】用控制变量法对表达条件优化后发现,IPTG最佳诱导时间、浓度以及温度分别为4 h、0.4 mmol/L和37 ℃。     

日本囊对虾Ran基因的克隆表达与蛋白质GTP结合活性分析

在对虾抑制性差减杂交（suppression subtractive hybridization,SSH）研究过程中,首次发现一段经同源比较为Ran基因的部分序列,在抗病对虾中上调表达.为了进一步探索对虾Ran基因的功能,通过RACE-PCR的方法克隆得到了对虾Ran基因全长共1441个碱基,其中开放阅读框为645个碱基,共编码215个氨基酸,这是首次在海洋无脊椎动物体内克隆到该基因.本研究还将该基因克隆到原核表达载体PGEX-4T-2中并转化大肠杆菌BL21,37℃下诱导6h,超声裂解表达菌株,结果表明GST-Ran融合蛋白在大肠杆菌中为可溶性表达,蛋白大小约为50ku,经纯化得到了纯度大于90%的GST-Ran融合蛋白.随后的GTP结合试验验证了Ran蛋白具有GTP结合活性.     

番茄SlN-like的克隆、表达与抗病毒功能

【目的】番茄(Solanum lycopersicum)作为重要的蔬菜作物,其生长受到包括害虫、真菌、细菌和病毒等各种生物因素的危害。明确番茄抗性基因SlN-like的抗病毒功能与机制,为番茄的抗病毒育种与抗病毒药剂的靶向开发提供理论依据。【方法】从茄科植物基因组数据库Solanaceae Genomics Network中获得SlN-like的全长,并将其分为4段,利用融合聚合酶链式反应(fusion PCR)扩增获得SlN-like的序列全长;通过生物信息学分析SlN-like的进化关系、蛋白特征、保守结构域、亚细胞定位以及互作关系;通过实时荧光定量PCR分析SlN-like在番茄根、茎、叶、花和果实中的表达情况及其在烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)侵染后的叶片表达量;借助烟草脆裂病毒(tobacco rattle virus,TRV)介导的基因沉默技术(virus induced gene silencing,VIGS)沉默番茄内源SlN-like,摩擦接种TMV-GFP于沉默植株,明确SlN-like对病毒侵染的影响。实时荧光定量PCR分析沉默植...     

大豆蚜羧酸酯酶基因AgCarE的克隆、表达及活性分析

【目的】克隆大豆蚜羧酸酯酶基因,了解该酶的分子特性,为研究大豆蚜抗药性机理奠定基础。【方法】利用RT-PCR和RACE技术,克隆了1个大豆蚜羧酸酯酶基因的全长cDNA序列,命名为AgCarE,利用生物信息学软件及网上工具进行序列分析,以pET-21b为载体构建原核表达系统进行表达,并以α-醋酸萘酯溶液为底物进行活性测定。【结果】测序分析表明,羧酸酯酶基因AgCarE（GenBank登录号：JF970181）全长1 946 bp,编码526个氨基酸。羧酸酯酶AgCarE的等电点（pI）为6.08,蛋白活性中心包括3个氨基酸残基（催化三联体）：Ser186、Glu313、His434,5个N-联糖基化位点,具备羧酸酯酶的结构特征,属羧酸酯酶家族（EC: 3.1.1.-）。将该基因编码序列与pET-21b载体重组,经IPTG诱导表达HIS标签融合蛋白、SDS-PAGE分析和Western-blot检测,在大肠杆菌BL21中成功表达约59 kD的AgCarE蛋白,以α-醋酸萘酯为底物,检测表达的羧酸酯酶活性为0.036 mmol/100 μL酶液。【结论】成功克隆、表达了大豆蚜羧酸酯酶蛋白AgCarE,以α-醋酸萘酯为底物,检测表达的羧酸酯酶活性为0.036 mmol/100 μL酶液,有助于进一步了解羧酸酯酶的结构特征及水解作用,为设计研发新型杀虫剂提供可能。