牛乳中金黄色葡萄球菌山东分离株(zfb)β-溶血素(h/b)的克隆、表达及溶血活性分析

[目的]实现牛乳中金黄色葡萄球菌β-溶血素在大肠杆菌中的高效表达,并分析重组β-溶血素的溶血活性.[方法]PCR扩增牛乳中金黄色葡萄球菌山东分离株β-溶血素基因,构建原核表达载体pET32a+/hlb,并在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,用96孔血凝板测定重组蛋白的溶血效价,以血琼脂平板法检测重组蛋白的CAMP反应.[结果]测序结果表明,扩增片段含有993 bp的ORF,可编码含330个氨基酸的成熟蛋白;SDS-PAGE分析重组蛋白表达水平,IPTG诱导后表达的融合蛋白分子量为57 kD,表达量占菌体总蛋白的23.9%;溶血效价分析,金葡菌β-溶血素对绵羊红细胞的溶血效价为278 HU·mg-1,对奶牛红细胞的溶血效价为9×103Hu·mg-1;重组蛋白在血琼脂平板上和无乳链球菌能发生明显的CAMP反应.[结论]成功表达了牛乳中金黄色葡萄球菌β-溶血素,该毒素对奶牛红细胞的溶血活性明显大于绵羊红细胞,显示出牛源金黄色葡萄球菌β-溶血素的特性明显不同于人源金黄色葡萄球菌β-溶血素,为进一步研究其致病与免疫机理、疫苗设计提供了理论基础.此外,重组蛋白还可用来特异性诊断、鉴别无乳链球菌,为兽医临床诊断提供新的方法.     

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。     

枯草芽孢杆菌溶血相关基因yqxC的表达及功能鉴定

【目的】确定枯草芽孢杆菌溶血相关基因yqxC的功能。【方法】采用PCR方法,扩增枯草芽孢杆菌溶血相关基因yqxC,构建GST融合表达载体,并在大肠杆菌中进行表达。使用含体积分数5%绵羊血的琼脂平板,检测可溶性融合蛋白GST-YqxC的溶血活性。此外,采用RT-PCR检测yqxC基因在枯草芽孢杆菌中的转录情况。【结果】获得的可溶性融合蛋白GST-YqxC,在绵羊血琼脂平板上显示出较强的溶血活力;通过RT-PCR,检测到yqxC基因可以在枯草芽孢杆菌中转录。【结论】枯草芽孢杆菌yqxC基因编码蛋白YqxC有较强的溶血活性,且能够发生转录,yqxC很可能是引起枯草芽孢杆菌溶血的基因之一。     

牛金黄色葡萄球菌山东分离株β-溶血素基因的克隆及序列分析

根据GenBank上发表的金黄色葡萄球菌β-溶血素基因序列,设计了一对特异性引物。提取临床乳腺炎致病性金黄色葡萄球菌山东株zfb的全基因组DNA为PCR模板,扩增β-溶血素基因,将PCR产物纯化后连接到pMD18-T载体中。测序结果表明,扩增片断含有993 bp的ORF,可编码含330个氨基酸和1个终止子的成熟蛋白,与已报道的金黄色葡萄球菌β-溶血素蛋白的氨基酸组成同源性为99.4%。软件分析显示,克隆的金葡菌β-溶血素是一种依赖于金属离子的磷脂酶。上述结果显示,已获得金黄色葡萄球菌β-溶血素基因,为获得重组金黄色葡萄球菌β-溶血素蛋白及对其结构和功能的研究奠定了基础。     

定点突变阻止金黄色葡萄球菌α-溶血素溶血活性

金黄色葡萄球菌分泌的α-溶血素是导致肺炎的重要致病因子。为进一步研究金黄色葡萄球菌α-溶血素(α-hla)的分子致病机理以及对其进行免疫预防,对α-hla第35位氨基酸进行了定点突变。用聚合酶链式反应(PCR)技术,从S.aureus wood46株基因组中扩增出α-hla基因,再利用重叠延伸PCR技术,将第35位带正电荷的组氨酸(密码子为CAC)突变为非极性的亮氨酸(密码子为CTC)。hlaH35L基因测序结果显示第35位的组氨酸突变为亮氨酸,构建的重组表达质粒pET-28a-c(+)/hla和pET-28a-c(+)/hlaH35L在E.coli BL21(DE3)中得到表达,重组蛋白α-Hla及hlaH35L大小均为33.4 kDa,α-Hla引起兔红细胞溶血,hlaH35L未引起兔红细胞溶血。成功表达并获得了失去溶血毒性的重组蛋白hlaH35L。     

细菌溶血素的分类及代表性溶血素研究进展

 【研究目的】溶血素作为细菌致病的重要毒力因子,在动物细菌性疾病的发病过程中起着不容轻视的作用。但是,目前国内尚未见到关于细菌溶血素的系统介绍。另外,细菌溶血素的英文命名并不统一,检索时容易造成漏检或误检;【方法】通过查阅大量英文文献资料,归纳汇总近20年报道的溶血素研究进程;【结果】该文详细列出了细菌溶血素名称、分类以及各溶血素家族列表。并且分别介绍了其中三种典型的穿孔毒素：葡萄球菌α-毒素、链球菌溶血素-O（胆固醇结合家族代表）、埃希氏大肠杆菌溶血素HlyA (RTX家族成员代表)。【结论】最近十几年,溶血素的家族成员、分子结构、分类、作用机理日趋明朗。这无疑是寻找代替抗生素治疗细菌性疾病方法的一条新路。     

牦牛β-防御素5基因的原核表达及表达产物的抑菌活性

【目的】克隆与表达牦牛β-防御素5(BNBD5)基因,检测其重组蛋白的体外抗菌活性。【方法】采用RT-PCR方法从牦牛肺组织中扩增BNBD5基因成熟肽编码区,根据已发现的哺乳动物β-防御素5和部分禽β-防御素5的序列构建遗传进化树。将BNBD5基因亚克隆到原核表达载体pET-32a(+)的BamHⅠ和XhoⅠ双酶切位点上,构建重组表达质粒pET32a-BNBD5。将重组表达质粒转化大肠杆菌BL21,用IPTG于37℃进行诱导表达,SDSPAGE检测融合蛋白的表达情况,并对该重组蛋白进行纯化,测定其体外抑菌活性。【结果】克隆得到了BNBD5基因成熟肽编码片段,其长度为138bp,编码45个氨基酸残基,内含6个位置保守的半胱氨酸残基。经遗传进化分析发现,该基因序列与黄牛的mRNA同源性最高,可达到86.2%。经IPTG诱导,获得了分子质量为25ku的牦牛β防御素-5成熟肽融合蛋白。琼脂糖扩散结果表明,0.08mg/mL的纯化蛋白对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌均有抗菌作用。【结论】牦牛BNBD5成熟肽在大肠杆菌中得到了成功表达,其产物对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)均有抗性。     

荷斯坦牛中性粒细胞防御素BNBD12基因克隆、原核表达及其抗菌活性分析

 【目的】实现荷斯坦牛中性粒细胞防御素BNBD12基因在大肠杆菌中的高效表达,并分析重组BNBD12的抗菌活性。【方法】RT－PCR扩增荷斯坦牛中性粒细胞BNBD12基因,序列分析后人工合成了适于在大肠杆菌中表达的BNBD12成熟肽,构建原核表达载体pET32a(+)/BNBD12,并在大肠杆菌BL21（DE3）中诱导表达。通过琼脂扩散法分别确定重组蛋白对牛源乳腺炎主要致病菌革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的抗菌效果,应用扫描电镜观察重组蛋白的杀菌效应。【结果】测序结果表明扩增片段长度为180 bp,可编码含60个氨基酸的成熟蛋白。SDS－PAGE和Western blotting分析显示人工合成的BNBD12的成熟肽基因以融合蛋白形式表达,表达量占菌体总蛋白的21.4%;纯化的重组蛋白0.05 mg?mL-1对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有明显抑菌效果;扫描电镜观察发现重组蛋白作用后可引起病原菌内容物外泄而死亡。【结论】成功表达了荷斯坦牛中性粒细胞β-防御素12,该重组蛋白既可作用于革兰氏阳性菌又可作用于革兰氏阴性菌,显示出较好的临床应用前景。     

金黄色葡萄球菌β溶血素研究进展

金黄色葡萄球菌β溶血素是一种具有磷脂酶C活性的外毒素,具有白细胞毒性、溶血活性等特征,并且对奶牛乳房炎也具有一定的致病性。因此,β溶血素在免疫预防和细胞生物学领域的研究具有很大的价值。对其理化性质与细胞膜作用机制进行介绍,对其毒力、致病性等最新研究进展进行综述。     

鸭β-防御素2基因的克隆、表达和表达产物的生物学特性分析

 【目的】从鸭组织中克隆鸭β-防御素（AvBD）2基因,在大肠杆菌中高效表达,检测重组鸭AvBD2蛋白的生物学特性。【方法】应用RT-PCR技术从鸭胰腺组织中扩增鸭AvBD2基因,根据已发现的禽β-防御素和部分哺乳类动物β-防御素-2的氨基酸序列构建系统进化树,将该基因克隆到大肠杆菌原核表达载体pGEX-6p-1上进行原核表达,对该重组蛋白进行纯化,测定体外抗菌活性与理化特性。【结果】鸭胰腺组织中克隆出鸭AvBD2基因的cDNA大小为195 bp,编码64个氨基酸。同源性分析表明,鸭AvBD2与其它物种AvBD2同源性较高。凝胶电泳结果显示重组鸭AvBD2蛋白在原核高效表达（分子量约为32 kD）,对多杀性巴氏杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽胞杆菌有较高抗菌活性,对大肠杆菌与猪霍乱沙门氏菌的抗菌活性较弱。重组鸭AvBD2蛋白对上述细菌的最小抑菌浓度为15.25～125 μg?ml-1,对猪霍乱沙门氏菌最小抑菌浓度大于400 μg?ml-1。重组鸭AvBD2蛋白在-20～100℃或pH 3～12条件下处理30 min后仍有抗金黄色葡萄球菌作用。【结论】克隆并表达了鸭AvBD2基因,表达产物具有抗菌活性,对温度和酸碱度有较高的稳定性。     

牛源抗金黄色葡萄球菌α溶血素单链抗体研制

由金黄色葡萄球菌引起的奶牛乳腺炎给养殖业造成了严重损失,抗生素是治疗奶牛乳腺炎的首选方法,但易出现耐药菌株。而目前针对金黄色葡萄球菌的疫苗也不能对奶牛乳腺炎提供足够的保护,疫苗的主要作用机理是激发机体产生抗体,故被动免疫针对金黄色葡萄球菌毒力因子的抗体也许能对感染起到一定的治疗作用。本研究首先扩增得到影响其致病性的重要毒力因子-α溶血素(Hla)的编码基因,然后将其转化到E.coli中进行表达并纯化,再以此纯化产物为抗原,从牛源噬菌体单链抗体表达文库中筛选到了一株针对α溶血素(Hla)高亲和力的scFv,最终将该scFv进行纯化。本研究一方面为治疗金黄色葡萄球菌所致奶牛乳腺炎提供一种新思路,另一方面也为分子水平上研究α溶血素的致病机制提供了有效的阻断分子。     

牛角地黄汤对α-溶血素诱导红细胞溶血的抑制作用研究

[目的]牛角地黄汤是中国传统医学中用于清热解毒凉血化瘀的基础方剂,由水牛角、地黄、赤芍、丹皮、钩藤等主要成分组成。本研究旨在研究分析牛角地黄汤及方剂中主要成分对金黄色葡萄球菌α-溶血素诱导兔红细胞溶血作用的影响。[方法]将牛角地黄汤水煎剂及其各单味中药的水煎剂分别与金黄色葡萄球菌溶血毒素作用不同时间后检测溶血活性。[结果]研究发现,无论与溶血素同时给药或是在溶血素染毒之前给药,亦或是与溶血素预先单独作用一段时间后再给药,牛角地黄汤煎剂均能抑制α-溶血素致兔红细胞破裂的溶血作用。同时还发现,方剂中的赤芍和丹皮水煎液对溶血素破坏兔红细胞致溶血的活性抑制作用最为明显,是牛角地黄汤中起主要抗溶血作用的中药组分。而牛角和地黄的水煎液在各试验条件下均未表现出抑制溶血素溶血的作用。[结论]本研究表明,牛角地黄汤具有显著的对抗溶血素诱导红细胞溶血的作用,方中起主要作用的成分是赤芍和丹皮,钩藤的这种作用则比较弱,而牛角和地黄则不是牛角地黄汤中抗溶血作用的主要成分。     

金黄色葡萄球菌粘附素Fnbp A功能区基因的克隆和原核表达

【目的】克隆和表达奶牛乳腺炎金黄色葡萄球菌纤连蛋白连接蛋白A(Fnbp A)的功能基因。【方法】采集奶牛急性乳腺炎乳样,分离金黄色葡萄球菌,提取其DNA作为模板,利用设计合成的特异性引物,对金黄色葡萄球菌进行FnbpA功能基因的PCR扩增。回收目的基因并连接到T载体,鉴定后进行测序,然后将FnbpA基因连接到pET-32a(+)质粒中,经鉴定后转化大肠杆菌BL21感受态细胞,IPTG诱导后采用SDS-PAGE分析蛋白质的表达情况。【结果】PCR产物经电泳成像,仅金黄色葡萄球菌在1.7 kb处出现特异性条带,测序发现其与GenBank公布的FnbpA序列的同源性为98%;蛋白诱导表达SDS-PAGE分析发现,在80 ku处出现特异性条带。【结论】试验成功地克隆到FnbpA基因,并在大肠杆菌中获得高效表达,蛋白量为33.4%,为进一步研究金黄色葡萄球菌粘附素基因工程疫苗奠定了基础。     

亚抑菌质量浓度的百里香酚对金黄色葡萄球菌α-溶血素表达的影响

【目的】α-溶血素在金黄色葡萄球菌(金葡菌)肺炎的感染过程中起着非常重要的作用,可作为治疗金葡菌肺炎的新靶标。因此,研究百里香酚对金葡菌α-溶血素表达的影响具有重要意义。【方法】测定最小抑菌质量浓度(MIC)和生长曲线并进行了溶血试验、蛋白免疫印迹分析、荧光定量PCR以及细胞毒性试验。【结果】百里香酚对金葡菌USA300的MIC为256μg/mL,亚抑菌质量浓度的百里香酚(32μg/mL)可下调金葡菌hla和RNAIII的转录水平,降低α-溶血素的表达,对溶血素介导的肺癌上皮细胞A549损伤具有保护作用。【结论】百里香酚具有成为新型抗金葡菌感染药物的潜力。     

油樟油主成分对几种常见病原菌的抑菌活性研究

【目的】为了测定油樟油中1,8-桉叶油素(99.5%)、松油烯-4-醇(99%)和γ-松油烯(99%)主成分的抑菌效果。【方法】采用二倍释法测定其对几种常见病原菌沙门氏菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)和最低杀菌浓度(minimal bactericidal concentration,MBC),利用沙氏琼脂平板稀释培养法绘制其抑菌曲线。【结果】发现松油烯-4-醇对3种试验菌的抑菌效果最明显,其次是1,8-桉叶油素,γ-松油烯仅对沙门氏菌有较好的抑菌活性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌活性较差。【结论】3种油樟油单体的杀菌效果均呈现时间-浓度依赖型。     

鸡β- 防御素7 的克隆及表达

以NCBI已登录的鸡β-防御素7(登录号:NM_001001194)为模板,设计特异性引物,扩增鸡β-防御素7基因,目的基因与pET32a载体相连,构建表达质粒并导入大肠杆菌BL21,经IPTG诱导表达和抗菌试验。结果表明,PCR扩增的目的片段,经测序证明与鸡β-防御素7基因NM_001001194序列同源性达99%,经IPTG诱导表达的重组蛋白与预期大小相符。平板抑菌试验结果表明,该重组多肽对金黄色葡萄球菌有较强的抗菌活性。     

副溶血弧菌耐热直接溶血毒素基因的克隆及原核表达

根据GenBank上已有的副溶血弧菌耐热直接溶血毒素的基因序列,设计并人工合成引物.将耐热直接溶血毒素的基因全长克隆到大肠杆菌表达载体pGEX- 4T-1上,构建重组表达载体tdhA/pGEX- 4T-1和tdhS/pGEX- 4T-1,转化大肠杆菌BL21(DE3),得到表达的工程菌株.优化诱导表达条件,表达耐热直接溶血毒素.转化有重组质粒tdhA/pGEX- 4T-1,tdhS/pGEX- 4T-1的BL21可稳定高效地表达可溶形式的目的蛋白.表达产物用聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定,用GST琼脂糖珠柱亲和层析纯化.溶血实验表明,表达的蛋白具有溶血活性.     

鸭β-防御素9基因的克隆、组织分布及其原核表达

 【目的】从鸭组织中克隆鸭β-防御素9（AvBD9）基因,在原核表达重组鸭AvBD9蛋白;研究重组鸭AvBD9蛋白的体外抗菌活性与理化特性。【方法】采用RT-PCR法,从鸭肝脏组织中扩增鸭AvBD9基因,测定该基因在鸭各组织器官中的分布;将鸭AvBD9基因克隆到大肠杆菌原核表达载体pGEX-6p-1上,构建重组表达质粒pGEX-duck AvBD9,将重组质粒转化大肠杆菌BL21,用IPTG诱导表达;亲和层析纯化蛋白,利用薄层平皿琼脂糖孔穴扩散法测定重组鸭AvBD9蛋白的体外抗菌活性与理化特性。【结果】从鸭肝脏组织中克隆得到鸭AvBD9基因,序列分析表明该基因大小为204 bp,前体肽包括67个氨基酸残基。AvBD9基因在鸭体内广泛分布。SDS-PAGE电泳表明鸭AvBD9基因在大肠杆菌中高效表达,表达的重组鸭AvBD9融合蛋白以包涵体的形式存在,分子量约31 kD。重组鸭AvBD9蛋白对大肠杆菌、多杀性巴氏杆菌、金黄色葡萄球菌、嗜酸乳杆菌、枯草芽胞杆菌有抗菌活性,在-70～100℃或pH 3～10处理30 min后仍有抗多杀性巴氏杆菌作用。【结论】鸭AvBD9基因为204 bp,编码67个氨基酸残基,在鸭组织中广泛分布。重组鸭AvBD9蛋白基因在大肠杆菌中高效表达,该重组蛋白具有广谱的抗菌活性,对温度和酸碱性有较高的稳定性。     

重组鸡β-防御素12蛋白的原核表达及其生物学特性分析

为探讨鸡β-防御素12（AvBD12）的生物学特性,试验采用RT-PCR方法从鸡脾脏组织中扩增到鸡AvBD12基因,其cDNA大小为198 bp,编码65个氨基酸。将该基因亚克隆到大肠杆菌原核表达载体pProex HTa上,进行原核表达。Tricine-SDS-PAGE电泳表明,重组鸡AvBD12融合蛋白分子质量约为14 ku。对该重组蛋白进行纯化与体外抗菌活性的测定,结果显示,纯化后的重组鸡AvBD12融合蛋白对金黄色葡萄球菌和兔波氏杆菌有较高抗菌活性,对猪霍乱沙门氏菌和乳酸菌的抗菌活性较弱。高盐浓度对其抗菌活性有显著影响。该重组蛋白对鸡红细胞无显著溶血活性。荧光定量PCR结果表明,AvBD12基因在所测定的15个鸡组织器官中均有表达。     

牛源金黄色葡萄球菌突变株的筛选、鉴定及其免疫原性的研究

 【目的】诱变牛源金黄色葡萄球菌山东分离株(zfb),筛选、鉴定弱毒性突变株,并研究其在鼠上的免疫交叉保护性。【方法】牛源金黄色葡萄球菌山东分离株zfb,经N-甲基-N'-硝基-N-亚硝基胍(MNNG)化学诱变,经生长特性、回复突变、毒力检测、LD50、多种特征性酶检测、小鼠中免疫保护性等实验比较研究了突变株与亲本株的生物学特性,筛选得到遗传性状稳定β－溶血素缺失的弱毒性突变株。【结果】弱毒性突变株Hx与亲本株相比：其β－溶血性状完全缺失,生长缓慢,耐热核酸酶、血浆凝固酶等胞外蛋白的产量减少,在活体条件下可产生荚膜,半数致死量(LD50)10－1.83•mL-1远低下于亲本株的10－4.33•mL-1。亲本株保护检测,免疫接种过的鼠的半数致死量是未接种过的6—50倍。非亲本株保护检测,免疫接种过的鼠的半数致死率是未接种过的5—60倍。【结论】突变株Hx的β－溶血素缺失,毒性减弱,对金黄色葡萄球菌攻击具有较高免疫保护性。