家蚕微孢子虫(镇江株)β-微管蛋白基因部分片段的克隆及系统发育分析

设计1对正、反向引物btubf/btubr,对家蚕微孢子虫(镇江株)基因组DNA的β-微管蛋白(beta-tubulin)基因进行扩增,得到部分片段。经PCR鉴定、酶切及测序分析,该片段与Nosema属其它微孢子虫的beta-tubulin同源。采用邻近归并法(Neighbour-Joining)构建系统发育树,结果表明微孢子虫和真菌关系密切。研究结果对于微孢子虫的系统发育研究和家蚕微粒子病的治疗具有积极意义。     

家蚕微孢子虫(浙江株)α-微管蛋白基因部分片段的克隆及系统发育分析

基于微孢子虫分类学地位的争议,通过克隆家蚕微孢子虫(Nosema bombycis)的α-Tubulin基因,利用BioEditor将核苷酸序列翻译成氨基酸序列,并从NCBI中收集不同物种的α-Tubulin基因,用CLUSTALX(1.81)、Mega2以及在线生物信息学软件CLUSTALW(1.83)分析序列并构建系统发育树。结果显示:家蚕微孢子虫及其它微孢子虫与真菌聚为一类,且微孢子虫以一个独立群与接合菌(zygomycetes)的噬虫霉属(Entomophaga)、耳霉属(Conidiobolus)关系最近,与子囊菌(ascomycetes)、担子菌(basidiomycetes)、壶菌(chytrids)及其它接合菌互为姐妹群。     

微小隐孢子虫P23基因在毕赤酵母中的表达及初步应用

为将微小隐孢子虫(Cryptosporidium parvum)P23基因在巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)系统中进行表达,利用表达蛋白初步建立隐孢子虫病间接ELISA诊断技术,设计引物从微小隐孢子虫基因组DNA中扩增P23基因序列,构建pPIC9K-P23重组质粒,在毕赤酵母中进行表达,用阴离子交换层析柱进行纯化。以重组P23纯化蛋白为抗原建立间接ELISA检测方法,对现场采集的猪血清样品进行检测。SDS-PAGE显示所表达的蛋白大小约为23 kDa。Western blot检测表明该蛋白能与兔抗P23蛋白血清特异性结合。用建立的间接ELISA技术对186份猪血清样品进行检测,阳性率为83.3%。本研究获得了真核表达的P23重组蛋白,初步建立了微小隐孢子虫病间接ELISA诊断技术,为隐孢子虫病的诊断和流行病学调查打下了基础。     

家蚕微孢子虫水通道蛋白基因NbAQP的克隆及表达特征分析

水通道蛋白(aquaporin,AQP)是在动物、植物、微生物细胞膜上发现的能够高选择性透过水分的一类通道蛋白。通过克隆家蚕微孢子虫(Nosema bombycis,Nb)的AQP基因,并分析其表达特征,为研究AQP在Nb孢子侵染宿主细胞时调节孢子内渗透压的作用积累基础信息。依据从Microsporidia DB和MIPModDB数据库比对获得的序列设计引物,以家蚕微孢子虫基因组DNA为模板克隆了NbAQP基因,该基因大小为750 bp,编码蛋白质分子质量为26.66 k D,具有MIP超家族水通道蛋白的保守跨膜结构域。用半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR的方法,在Nb孢子感染宿主家蚕的7 d内,家蚕中肠组织中都能检测到NbAQP基因的表达,自感染后2 d开始,NbAQP基因的表达水平开始明显上升,直至感染后7 d达到最高水平。NbAQP基因的高水平表达时相与家蚕添食Nb孢子后中肠组织中成熟Nb孢子大量出现的时间相一致,初步推测NbAQP可能在家蚕微孢子虫成熟孢子发芽时的孢子内渗透压调节中起到重要作用。     

鸭白细胞介素-2基因在毕赤酵母中的表达

根据GenBank中登录的鸭IL-2基因序列设计并合成了1对特异性引物,以经ConA诱导的广州鸭外周血淋巴细胞提取的总RNA为模板,用RT—PCR方法扩增出长度为360bp的目的基因片段,并将该基因克隆到pMD18-T载体上。酶切鉴定、PCR鉴定及序列测定结果表明,获得了鸭IL-2成熟蛋白基因的完整克隆。测序结果表明,该成熟蛋白基因由360个核苷酸组成,共编码119个氨基酸。克隆的鸭IL-2基因与GenBank上序列号为AY173028及AF294322的鸭IL-2基因的同源性高达99．4％。将目的基因克隆至真核表达载体pPICZαC上,构建了重组质粒pPICZαC—DuIL-2。酵母转化子经甲醇诱导发酵分泌表达了鸭IL-2基因。SDS-PAGE分析证实,鸭IL-2基因在毕市酵母（Pichiapastoris）中表达成功,表达的重组蛋白的分子质量约为14．3ku。     

家蚕微孢子虫感染BmN细胞的差异表达基因筛选及Akirin的原核表达

为探究家蚕微孢子虫(Nosema bombycis,Nb)感染宿主细胞的分子机制,以感染Nb的家蚕卵巢上皮细胞(BmN)为材料,通过GeneFishing技术进行基因差异表达分析,发现感染Nb的BmN细胞有10个基因被诱导或抑制表达,这些差异表达基因功能涉及蛋白质合成、细胞信号转导、线粒体呼吸链电子传递、细胞能量代谢、细胞免疫及一些未知功能。运用RT-PCR方法克隆在感染Nb的BmN细胞中差异表达的免疫相关基因Akirin,获得一个长588 bp的完整ORF,编码195个氨基酸,预测蛋白质分子质量21.98 kD,等电点为8.97,属于碱性蛋白,该蛋白质经SignalP在线预测未见信号肽。通过原核表达获得家蚕Akirin的外源融合表达蛋白,为进一步研究家蚕Akirin在家蚕先天免疫系统中的功能奠定了基础。     

家蚕微孢子虫丙酮酸激酶基因的克隆与表达特征分析

丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)在糖酵解最后一步起着不可逆的作用,可以催化磷酸烯醇式丙酮酸将高能磷酸基团转移给ADP生成ATP和丙酮酸。通过在NCBI和家蚕微孢子虫(Nosema bombycis)数据库中对丙酮酸激酶基因的比对分析,选择家蚕微孢子虫丙酮酸激酶M2亚型的一个基因(NbPK-2,GenBank登录号EOB11679.1)进行克隆。生物信息学分析显示,该基因序列长度为1 359 bp,包含一个完整的开放阅读框,编码452个氨基酸,预测蛋白质等电点为7.13,相对分子质量为51.7 kD,没有信号肽;NbPK-2蛋白的二级结构预测显示其含有38%的螺旋、21%的延伸片段和40%无规则卷曲。通过qRT-PCR检测感染微孢子虫后家蚕不同发育时期的NbPK-2表达水平,发现该基因在感染后24 h内处于相对较高的表达水平,而此后表达水平开始降低,至144 h达到最低值,在168 h又有所升高。研究结果可促进对家蚕微孢子虫糖酵解途径的研究,为家蚕微粒子病的防控奠定理论基础。     

家蚕微孢子虫假定层粘连蛋白基因NbHLAMB4的克隆和序列分析及互作蛋白质筛选

层粘连蛋白是重要的细胞外基质成分之一,在基膜的构建及细胞的黏附等方面都有重要作用。通过检索微孢子虫数据库发现家蚕微孢子虫(Nosema bombycis)存在假定层粘连蛋白基因Nb HLAMB4,根据该基因序列设计引物,以家蚕微孢子虫基因组DNA为模板克隆了Nb HLAMB4基因。该基因的开放阅读框(ORF)全长为1 104 bp,预测编码的蛋白质含有367个氨基酸,分子质量为43.74 k D,等电点为5.72。Nb HLAMB4蛋白序列含有一个N-糖基化位点和Pfam:SAS-6_N结构域,无信号肽,也无跨膜结构域。应用酵母双杂交技术,以Nb HLAMB4作为诱饵蛋白,通过筛选家蚕中肠c DNA文库,初步得到3个与Nb HLAMB4互作的候选蛋白质,分别是家蚕热休克蛋白(Hsp40)、锌指蛋白420类似物(similar to zinc finger protein 420)、氨肽酶N(aminopeptidase N)。研究结果为阐明家蚕微孢子虫的侵染机制提供了新的线索。     

鸡β-防御素-1cDNA的克隆及在毕赤酵母中的表达

从鸡骨髓细胞中分离提取总RNA，经过反转录PCR（RT-PCR）扩增出鸡β-防御素-1（Gallinacin-1，Gal-1）cDNA，将扩增产物与pGEM—T Easy载体相连，经克隆测序表明扩增出的cDNA碱基数为198bp，与报道的Gal—1cDNA编码区碱基序列完全相同。分析核苷酸序列表明Gal-1与火鸡异嗜性白细胞肽-1（Turkey heterophil peptides，THP-1）具有85．4％同源性。氨基酸序列方面Gal-1与THP-1同源性最高，为72．7％。将Gal-1基因成熟肽片段插入到酵母表达载体pPIZα-C，构建重组表达载体pPICZα-C-gal-1，电转入表达宿主菌X-33，Zeocin抗性筛选重组菌株。挑取阳性菌株经甲醇诱导表达，Tricine-SDS-PAGE电泳发现在约4．5ku位置出现预期条带。对其抗菌活性检测发现具有抗大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等细菌的活性。反相高效液相色谱表明阳性菌株表达产物与标准品在层析柱中保留时间一致。     

家蚕微孢子虫孢壁蛋白SWP25、SWP30、SWP32的表达谱分析

研究家蚕微孢子虫(Nosema bombycis,Nb)的孢壁蛋白对于揭示家蚕微孢子虫感染宿主的分子机制具有重要意义。对已完成精细定位的家蚕微孢子虫孢壁蛋白SWP25、SWP30、SWP32在家蚕中肠组织中的表达谱进行了分析。RT-PCR结果表明,SWP32在感染后24 h就可以检测到其转录本,SWP25、SWP30的转录本在感染后36 h可检测到,提示SWP32可能在孢子裂殖体阶段就需要发挥作用;3种孢壁蛋白在感染3 d后其转录本均达到较高水平,并在感染过程中持续保持,在感染后第10天仍能明显检出。3种孢壁蛋白在感染3 d后转录本量明显增加的现象与家蚕微孢子虫的生活史相符合,即:孢子母细胞在此阶段迅速增加并向成熟孢子转化,成熟孢子的孢壁在这一时期形成。3种孢壁蛋白的表达能在感染早期阶段的家蚕中肠组织中被检出,为进一步探讨3种蛋白的功能提供了线索,也为开发基于这3种蛋白的分子生物学及免疫学特异性的家蚕微粒子病早期诊断技术提供了理论依据。     

家蚕微孢子虫核糖-5-磷酸异构酶A基因的克隆及表达特征分析

核糖-5-磷酸异构酶A(ribose 5-phosphate isomerase A,RpiA)是多种生物中普遍存在的一种高度保守的蛋白酶,在磷酸戊糖途径(PPP)中起着核心作用,参与原核生物与真核生物核糖-5-磷酸(R5P)与核酮糖-5-磷酸(Ru5P)之间的可逆异构化反应及植物二氧化碳固定的卡尔文循环。为探索RpiA在家蚕微孢子虫侵染家蚕后能量代谢与物质合成过程中所发挥的作用,通过PCR扩增得到NbRpiA基因的编码区。该开放阅读框全长345 bp,编码114个氨基酸,预测蛋白质的分子质量约为13.145 kD,等电点为7.72,未发现明显已知功能结构域。实时荧光定量PCR检测发现,NbRpiA基因在家蚕微孢子虫感染家蚕后7 d内均有表达:从感染后2 h起,NbRpiA基因的表达水平呈缓慢上升的趋势,第2天达到最高,随后表达水平逐渐降低,从第4天开始表达水平大幅降低,至第7天降至最低。初步推测NbRpiA可能在家蚕微孢子虫孢子发芽及增殖阶段发挥作用。研究结果为了解NbRpiA在家蚕微孢子虫能量代谢与物质合成中的作用提供了初步线索。     

猪瘟病毒E2基因在毕赤酵母中的表达

猪瘟是严重危害养猪业的一种烈性传染病,病死率高,被世界动物卫生组织(OIE)列为必须报告的动物疫病。E2蛋白是猪瘟病毒中最主要的保护性抗原,因此,围绕E2的基因工程疫苗研究已成为热点。本研究以含有猪瘟E2基因的重组质粒pMD18-T-E2为模板,设计一对特异性引物扩增去除跨膜区的E2基因,将PCR产物插入巴斯德毕赤酵母表达载体pPICZαA中,构建重组质粒pPICZαA-E2,将该质粒用SacⅠ酶切线性化后,电穿孔导入巴斯德毕赤酵母X-33中,经Zeocin筛选得到高拷贝转化子,通过甲醇诱导表达、SDS-PAGE和Western bolt试验验证,结果表明E2蛋白在酵母中获得成功表达。     

堆形艾美球虫广东株3-1E基因在毕赤酵母中的表达

以重组质粒pGEM-3-1E为模板，扩增了序列两端分别含有EcoRⅠ和XbaⅠ酶切位点的堆形艾美球虫（Eimeria acervulina）广东株3-1E基因（长度为529bp），将3-1E基因克隆至巴斯德毕赤酵母分泌型表达载体pPICZαC中，构建了酵母表达质粒pPICZαC-3-1E。转化毕赤酵母X-33得到含有3-1E基因的重组酵母，甲醇诱导产生的目的蛋白经SDS-PAGE分析和免疫印迹检测，表明毕赤酵母成功表达了3-1E基因。     

重组山羊FSH基因在毕赤酵母中的高效表达

为探讨快速高效表达山羊FSH（促卵泡素）基因的方法,将获得的FSHα,β亚基基因克隆到毕赤酵母快速表达载体pPICZαA中,然后将构建的载体线性化处理后,电击转化至毕赤酵母GS115中,经Zeocin抗生素筛选后获得阳性菌落,经甲醇诱导表达后进行SDS-PAGE和Western–blot分析。结果表明：pPICZαA载...     

猪传染性胸膜肺炎放线杆菌apxIA基因在毕赤酵母中的表达与分析

构建猪传染性胸膜肺炎放线杆菌(APP)apxIA基因的真核表达载体pPICZαA/apxI,并在毕赤酵母GS115中进行表达。SDS-PAGE显示仅在浓缩40倍的上清中检测得到表达产物,同时经RT-PCR可检测到重组酵母中编码目的基因成熟肽的mRNA,经分析发现目的序列AT含量高达62%,其中含49个毕赤酵母稀有密码子,占15.4%。证实ApxIA在毕赤酵母中为低水平表达。