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。     

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。     

N-酰基高丝氨酸内酯降解酶的抗体制备与鉴定

根据已报道的aiiA基因及attM基因序列设计引物,分别从蜡质芽孢杆菌(Bacillus cereus)和土壤根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)中PCR扩增获得aiiA基因及attM基因,构建蛋白表达载体pET30a-aiiA及pET30a-attM,在大肠杆菌BL21中诱导表达.利用AiiA解酯酶蛋白和AttM解酯酶蛋白在SDS-PAGE中对应的产物直接成兔免疫,提取血清进行ELISA和Western Blot检测.SDS-PAGE检测发现aiiA基因及attM基因能高效表达AiiA解酯酶蛋白和AttM解酯酶蛋白.ELISA检测结果表明,抗体含量高,稀释106倍依然为有效值.Western Blot 检测结果表明抗体可特异性结合目的蛋白.应用检测结果表明抗体血清能检测到N-酰基高丝氨酸内酯降解酶相关基因的产物,在验证群体感应和群体淬灭等方面将具有应用价值.     

东亚飞蝗Toll-9受体基因及组织定位

采用RT-PCR争RACE方法获得了东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis)Toll-9受体基因(Lm Toll-9)的部分cDNA序列(GeneBank登录号:EU573213),分析了该基因的组织表达特征.获得的cDNA包括3'端,长1231 bp,含一个长918 bp的开放阅读框,编码305个氨基酸,推测的氨基酸序列与其它昆虫的Toll-9受体基因有较高的相似性.东亚飞蝗Toll-9受体具有昆虫Toll受体家族的典型结构,包括胞内的TIR结构域和跨膜区域.半定量RT-PCR研究表明,LmToll-9基因只在东亚飞蝗的中肠组织中表达,而在东亚飞蝗的头部、脂肪体、后腿和血细胞中均没有发现LmToll-9基因的转录.     

东亚飞蝗Toll-9受体基因及组织定位

采用RT-PCR和RACE方法获得了东亚飞蝗（Locusta migratoria manilensis）Toll-9受体基因（LmToll-9）的部分cDNA序列（GeneBank登录号：EU573213）,分析了该基因的组织表达特征．获得的cDNA包括3’端,长1231bp,含一个长918bp的开放阅读框,编码305个氨基酸,推测的氨基酸序列与其它昆虫的Toll-9受体基因有较高的相似性．东亚飞蝗Toll-9受体具有昆虫Toll受体家族的典型结构,包括胞内的TIR结构域和跨膜区域．半定量RT-PCR研究表明,LmToll-9基因只在东亚飞蝗的中肠组织中表达,而在东亚飞蝗的头部、脂肪体、后腿和血细胞中均没有发现LmToll-9基因的转录．     

三唑磷农药降解酶的定位及酶学性质研究

采用超声波破碎法破碎三唑磷农药降解菌芽孢杆菌TAP-1,研究不同细胞组分对三唑磷农药的降解率,应用液相色谱法研究三唑磷农药降解酶的酶学性质。结果表明,胞外酶、胞间粗酶液和胞内酶对三唑磷的降解率分别为2.8(±0.34)%、12.8(±2.44)%和84.4(±6.71)%。菌株TAP-1降解三唑磷农药的主要活性物质位于降解菌细胞内,属于胞内酶组分。该酶最适作用pH值为6.5~7.0,在pH 5.0~7.5之间,酶活力均能保持在最高酶活力的68%以上。最适反应温度为30℃,在25~40℃温度范围内能保持75%以上的降解活性。不同化学试剂和金属离子对酶活性产生不同的影响。巯基修饰剂、EDTA、Hg~(2+)和Mn~(2+)对酶活性有抑制作用。Mg~(2+)、Co~(2+)和Fe~(3+)对酶活性有促进作用。该降解酶米氏常数(Km)为23.02μmol/L,最大反应速度(Vmax)为0.738μmol/mg·min。     

氟磺胺草醚降解酶的定位及其酶学性质的研究

[目的]对氟磺胺草醚降解菌提取的降解酶进行定位,探讨其最适的酶促反应条件。[方法]通过采用紫外分光光度法测定酶活力来对氟磺胺草醚降解菌株F12提取的降解酶进行定位,并研究其酶学性质。[结果]氟磺胺草醚降解菌株F12降解酶属于胞外酶,最适的酶促反应时间为30 min,最佳的酶浓度为1.0 ml,最适pH为7.5,最适反应温度为35℃,最适添加药浓度为150 mg/L。[结论]试验结果为规模化生产氟磺胺草醚降解酶制剂及治理污染土壤提供了理论依据。     

β-葡萄糖苷酶抗体的制备及比较分析

β-葡萄糖苷酶是一种广泛存在于自然界的水解酶,其含量高低直接关系到水解产物的量。木薯含有大量的生氰糖苷,是β-葡萄糖苷酶的底物之一,被水解后将产生有毒的氰化物,给食品安全带来隐患。为保障食品安全,给木薯及其制品的氰化物含量提供快速检测技术。本研究以A,B,C 3种来源的β-葡萄糖苷酶为抗原免疫Balb/C小鼠,并制备单克隆抗体和做出初步评价。结果表明,A抗原免疫的小鼠融合后获得5株杂交瘤细胞株,效价均达到10~5以上,抗体亚型均为IgG1型,但单克隆抗体与B抗原、C抗原、KLH、BSA均无交叉反应。说明不同来源的β-葡萄糖苷酶免疫小鼠得到的抗体均为特异性抗体。     

双链RNA病毒定量分析的影响因素研究

以水稻双链RNA(dsRNA病毒)为例,研究了2种总RNA提取方法(Trizol法和柱层析法)以及寄主DNA污染对dsRNA病毒定量分析的影响。结果显示,2种总RNA提取方法中,Trizol法的dsRNA损失比率较大,不能应用于dsRNA病毒的定量分析;无论DNase I处理与否,提取的总RNA样品中普遍存在DNA污染。对于真核生物而言,通过设计跨内参基因内含子的引物可以有效地克服寄主DNA污染对定量分析的影响。     

拟南芥纤维素合酶的抗体制备与检测

将拟南芥CesA家族基因的高变区克隆到融合表达载体pGEX-4T-3中,构建重组质粒pGEX-AtCe-sAs,在大肠杆菌JM109中经IPTG诱导表达谷胱甘肽巯基转移酶融合蛋白(GST-AtCESAs)。采用GST亲和层析法纯化GST-AtCESAs并制备了多克隆抗体。Western-blotting检测表明,抗体Anti-CESA4和Anti-CE-SA7存在明显的交叉反应,Anti-CESA1、Anti-CESA3、Anti-CESA6、Anti-CESA2、Anti-CESA5、Anti-CESA8均能在拟南芥原生质膜上检测到特异免疫条带,这为进一步深入研究拟南芥纤维素合成机制提供了有利条件。     

苦马豆素降解酶的酶促降解特性

【目的】研究苦马豆素(Swainsonine,SW)降解酶的酶促降解特性。【方法】应用渗透休克原理,提取SW降解菌株YLZZ-1粗酶液,进行酶促降解研究,并考察SW降解酶的酶活力、动力学参数及稳定性。【结果】YLZZ-1菌株的胞内粗酶液对SW的降解率高达91.73%。SW降解酶对SW酶促降解的最适pH为8.0,最适温度为30℃,在pH6.0~8.5、温度25~45℃具有较好的降解活性,其米氏常数Km为0.073 98 mmol/L,最大反应速度Vmax为0.111 5μmol/(mg.min)。SW降解酶有较好的pH稳定性,但对热不稳定。【结论】菌株YLZZ-1的SW降解酶属于胞内诱导酶,具有良好的降解能力。     

转CmCSA基因双链RNA水稻的RNAi效应鉴定

稻纵卷叶螟是危害水稻的主要害虫之一,几丁质合成酶是昆虫几丁质合成通路上最后一个酶,对昆虫的生长发育至关重要。本研究对转稻纵卷叶螟几丁质合成酶A基因双链RNA(dsCmCSA)水稻进行了室内和田间RNA干扰(RNAi)效应鉴定。结果表明,相比于对照组,取食转dsCmCSA水稻的稻纵卷叶螟体型变小,蜕皮困难,出现畸形表型,死亡率明显增加。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析表明,取食转基因水稻株系CAⅡ-5的幼虫体内CmCSA表达量比对照组下降了54. 00%。田间实验结果表明,转基因水稻株系CAⅡ-5的卷叶率和白叶率分别为7. 98%和5. 04%,与对照组差异显著。转dsCmCSA水稻具有明显的RNAi效应,抗虫效果较好。该研究为利用转基因RNAi技术对稻纵卷叶螟进行绿色防控奠定基础。     

飞蝗β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶基因的表达及酶学特性分析

【目的】β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(β-N-acetylglucosaminidase,NAG)是昆虫几丁质降解过程中的重要酶类。研究旨在利用Bac-to-Bac杆状病毒表达系统获得高纯度LmNAG1蛋白并对其酶学特性进行分析,探究该酶在飞蝗(Locusta migratoria)生长发育过程中的生物学功能,为飞蝗绿色防控分子靶标研发提供理论与实践依据。【方法】根据Lm NAG1的cDNA全长序列(Gen Bank:JX888720.1)设计包含酶切位点Bam H Ⅰ、Hind Ⅲ和6×His标签的引物。采用PCR技术扩增包含开放阅读框的目标片段,双酶切后连接至pFast Bac~(TM)-Dual载体上。将重组质粒转化至大肠杆菌DH10Bac感受态细胞中,通过Tn7转座子把目的基因转座到杆状病毒基因组上,用蓝白斑结合抗生素筛选。挑取白斑用pUC/M13引物来扩增目的条带,挑选带目的基因全长的重组杆状病毒质粒(baculovirus plasmid,Bacmid)。用转染试剂将重组Bacmid转染至草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)卵巢细胞系Sf9中,72 h内连续观察细胞形态,当出现感染迹象后收集细胞,离心,取上清得到P1代重组病毒粒子。用P1代病毒粒子去感染Sf9细胞,裂解并提取蛋白,Western blot检测目的蛋白是否成功表达。之后大量感染Sf9细胞,提取蛋白,利用Ni-NTA琼脂糖亲和层析柱和阴离子交换柱Q对重组蛋白进行纯化,取最纯的馏分用Bradford法测定蛋白浓度。采用4MU-GlcNAc为底物对重组目的蛋白LmNAG1的动力学参数、最适温度和最适pH进行测定。【结果】克隆得到包含1 845 bp LmNAG1全长的pFast Bac-LmNAG1重组质粒,酶切验证与目标条带一致。将重组质粒转化至DH10Bac感受态细胞中,PCR扩增挑选出纯白斑,成功将LmNAG1全长序列构建到杆状病毒基因组上。将重组Bacmid转染至Sf9细胞,72 h后在显微镜下观察可见细胞膨大,边缘不规则等感染迹象。离心收集重组病毒粒子感染新的Sf9细胞,72 h后收集细胞,Western blot检测发现在67 kD附近有明显条带,与LmNAG1的理论分子量一致,获得带6×His标签的融合蛋白。大量感染收集细胞提取蛋白,经Ni-NTA琼脂糖层析纯化,进一步透析除盐后用阴离子交换柱Q二次纯化,得到了高纯度的目的蛋白。用Bradford法测定最纯的E3组分的蛋白浓度为0.057μg·μL~(-1)。体外活性测定结果表明LmNAG1的最适pH为8.0,且在pH 6.0—8.0范围内具有较高的稳定性;LmNAG1的最适温度为40℃,在40℃以下具有很高的稳定性,当温度高于45℃时热稳定性迅速下降;采用4MU-GlcNAc为底物测得LmNAG1具有水解β-1,4糖苷键的活性,可以释放出4MU,它的动力学参数K_m值为(0.28±0.02)mmol·L~(-1),K_(cat)值为(902.88±38.15)s~(-1)。【结论】成功获得高纯度且具活性的LmNAG1蛋白,其可水解β-1,4糖苷键连接的几丁质寡糖,与已知昆虫NAG1具有相似的生物学功能,即参与几丁质的降解。     

一种实用的双链RNA病毒基因组克隆方法

以克隆水稻矮缩病毒(Rice dwarf virts,RDV)基因组片段S11、S12为例,报道一种克隆植物dsRNA病毒基因组的方法.具体过程为:利用T4 RNA连接酶将5′-磷酸、3′-氨基修饰的引物Primer 1连接到RDV病毒基因组第11、12片段dsRNA的3′-OH端,经逆转录、退火、补齐形成全长双链cD-NA,使用单一的互补引物Primer 2进行PCR扩增,扩增产物克隆在pMD 18-T载体上,对重组子进行两次限制性内切酶分析,结合序列测定分离鉴定S11、S12.结果表明,这种方法能同时克隆RDV基因片段S11、S12,是一种有效实用的dsRNA病毒基因组克隆方法.     

鹅催乳素受体多克隆抗体制备及组织表达分析

为深入研究鹅催乳素受体(PRLR)的功能,构建了含鹅PRLR胞外域编码序列exPRLR的原核表达质粒exPRLR-pET-28a(+),通过转化E coli Roster建立了稳定的原核表达系统,在IPTG诱导下获得了PRLR胞外域的重组exPRLR.以重组exPRLR为抗原免疫家兔,获得了兔抗鹅exPRLR的抗血清.Western blot分析证明该抗血清可特异识别由原核生物表达的重组exPRLR.进一步分析成年母鹅的组织蛋白,发现成年鹅中可能至少存在3种相对分子质量不同的PRLR蛋白异形体.     

乳铁蛋白酶标抗体的制备及其酶联免疫检测方法的建立

采用过碘酸钠法对抗牛乳铁蛋白抗体进行了辣根过氧化物酶标记,建立了二步式的双抗体夹心ELISA法,并对市售奶粉样品进行了测定。结果表明:所制备的酶标记抗体效价达到了1.6×106,与乳中主要其他蛋白如酪蛋白、乳白蛋白和β-乳球蛋白基本没有交叉反应,特异性较好;将HRP-2B12稀释105倍,以1%OVA为封闭液、含3%BSA的PBST溶液为酶标抗体稀释液,在此条件下建立的ELISA方法实现了对奶粉样品的定性测定。     

壳聚糖降解酶及伽马辐射降解壳聚糖的研究概述

该文主要概述了壳聚糖降解酶及伽马辐射降解壳聚糖方面的研究。     

飞蝗几丁质脱乙酰基酶的真核表达、亲和纯化及酶活性

【目的】体外真核表达飞蝗(Locusta migratoria)几丁质脱乙酰基酶1和2(chitin deacetylase 1and 2,LmCDA1和LmCDA2)并测定其酶活性,为进一步明确飞蝗LmCDA1和LmCDA2在几丁质降解途径中的生理功能及研发新型绿色环保杀虫剂提供依据。【方法】使用BLASTP和SMART软件在线预测LmCDA1、LmCDA2a和LmCDA2b的结构域;PCR克隆获得目的基因LmCDA1、LmCDA2a和LmCDA2b的全长序列,并分别构建p Fast Bac-LmCDAs重组质粒,转化获得Bacmid重组质粒后,转染至昆虫Sf9细胞进行目的蛋白的体外表达。采用Western blot技术对目的蛋白表达情况进行检测,并通过Ni-NTA亲和层析柱和阴离子(Q-Sepharose)交换层析柱对蛋白产物进行纯化。12%SDS-PAGE检测蛋白纯度后,采用分光光度法以对硝基乙酰苯胺为底物检测目的蛋白的酶活性,T检验法对LmCDA2a和LmCDA2b酶活力进行差异显著性分析。【结果】BLASTP和SMART软件预测结果显示LmCDA1、LmCDA2a和LmCDA2b均含有4个结构域:N-端信号肽(signal peptide)、几丁质结合域(chitin binding peritrophin-A,Ch BD)、A型低密度脂蛋白受体结构域(low-density lipoprotein receptor class A,LDLa)和脱乙酰基酶催化结构域(catalytic domain,CDA)。3个基因的几丁质结合域中均包含6个保守的半胱氨酸。LmCDA2a和LmCDA2b两个剪切子除在其第3个半胱氨酸和第4个半胱氨酸之间(67—84 aa)的氨基酸数目和组成及在第4和第6个半胱氨酸(84—106 aa)之间的序列存在差异外,其余部分完全一致。Western blot结果显示LmCDA1、LmCDA2a和LmCDA2b的蛋白分子量约为61 k D左右,与预测的蛋白分子量大小一致,表明Bacmid重组质粒在昆虫Sf9细胞中成功表达。采用12%SDS-PAGE胶电泳对各蛋白纯化组分进行检测,结果显示Ni-NTA亲和层析柱可将大部分杂蛋白洗脱,而Q-Sepharose交换层析柱可对蛋白进行更彻底地纯化。酶活检测结果显示LmCDA1、LmCDA2a和LmCDA2b的酶活力分别为0.268、0.354、0.228 U·μL~(-1),并且LmCDA2a和LmCDA2b的酶活力存在显著差异。【结论】体外真核表达LmCDA1、LmCDA2a和LmCDA2b蛋白并进行酶活测定后发现三者均具有几丁质脱乙酰基酶活力,且LmCDA2a和LmCDA2b的酶活力具有显著性差异,推测前期研究中沉默LmCDA2a和LmCDA2b后分别出现不同飞蝗表型的原因可能是由于它们酶活力存在显著性差异。