家蚕微孢子虫伴侣蛋白CCT-α亚基的鉴定和亚细胞定位

CCT(chaperonin containing T-complex polypeptide 1,或称TRiC)是一种广泛存在于真核细胞中的伴侣蛋白,主要参与真核细胞中细胞骨架蛋白β-tubulin和actin的折叠和组装。CCT-α亚基作为单体或复合体在细胞骨架蛋白的折叠和组装中起着关键作用。对家蚕微孢子虫(Nosema bombycis)的CCT-α基因(NbCCT-α)进行鉴定和表达分析,该基因包含一个全长1 629 bp的完整ORF,编码由542个氨基酸组成的蛋白质。NbCCT-α的分子质量为59.662 kD,等电点(pI)为5.81,无信号肽和跨膜结构域。亚细胞定位结果表明,NbCCT-α蛋白位于休眠孢子的细胞质和质膜上,并在孢子萌发结束后转移到胞原质表面。在微孢子虫增殖时期,NbCCT-α蛋白不仅存在于细胞质中,还存在于核周和细胞膜。此外,NbCCT-α基因转录水平从感染后24 h开始升高,感染后96 h时达到最高,暗示CCT-α可能在家蚕微孢子虫的增殖中发挥作用。该研究为进一步探索NbCCT-α蛋白的功能奠定了基础。     

家蚕微孢子虫半胱氨酸脱硫酶基因的克隆及表达和亚细胞定位

半胱氨酸脱硫酶是一类活性依赖于磷酸吡哆醛的酶类,可催化L-半胱氨酸转化为L-丙氨酸和硫烷硫原子,为铁硫簇组装提供硫原子。基于家蚕微孢子虫基因组数据,克隆了家蚕微孢子虫半胱氨酸脱硫酶(NbNfs)基因。序列结构分析显示NbNfs含有其活性所需的保守氨基酸位点,但不具有线粒体型N端导肽;系统发育分析表明微孢子虫半胱氨酸脱硫酶与真菌线粒体型半胱氨酸脱硫酶聚为一类,属于类群Ⅰ,起源于α-变形细菌;共线性分析表明半胱氨酸脱硫酶基因在不同微孢子虫之间其基因座位保守,具有共线性。构建重组质粒pET30a(+)-NbNfs,并转化到E.coli Rosetta(DE3),经IPTG诱导表达NbNfs融合蛋白,用Ni-NTA亲和层析柱进行纯化后,将融合蛋白免疫昆明小鼠制备多克隆抗体,Western blotting检测NbNfs在成熟家蚕微孢子虫具有表达。胶体金免疫定位显示NbNfs主要定位于成熟家蚕微孢子虫的细胞质中。研究结果为家蚕微孢子虫铁硫簇组装途径的研究奠定了基础。     

家蚕Mod基因的序列分析及表达与亚细胞定位研究

已知多数含BTB/POZ结构域的锌指蛋白对生物体的发育、分化及染色体重组等具有重要的调节作用。从已构建的家蚕蛹cDNA文库中筛选到一条编码MOD(mdg4)蛋白的基因序列(GenBank登录号:DN237077)。该基因序列的ORF长1 080 bp,编码359个氨基酸残基,蛋白含有BTB保守结构域和FLYWCH保守结构域,与黑腹果蝇、冈比亚按蚊、赤拟谷盗和埃及伊蚊的MOD多序列比对,其同源性不超过40%。表达、纯化带有His标签的家蚕MOD蛋白(BmMOD),并用纯化的融合蛋白免疫新西兰兔获得多克隆抗体。实时荧光定量PCR显示BmMod基因mRNA转录水平在家蚕蛾期及5龄幼虫的卵巢最高,推测BmMod基因在家蚕生殖腺发育过程中产生一定作用。利用纯化的BmMOD蛋白多克隆抗体进行Western blotting分析也表明该蛋白在家蚕蛾期及5龄幼虫卵巢中的表达量最高,验证了BmMod在家蚕生殖腺发育中的功能。亚细胞定位结果显示BmMOD蛋白几乎完全定位于家蚕卵巢上皮细胞(BmN)的细胞核中。     

家蚕冷激蛋白BmCSP的表达及亚细胞定位分析

冷激蛋白是一种多功能RNA/DNA结合蛋白,其特征是存在1个或多个冷激域,不仅可以调节自身的表达,还可以调节许多与疾病相关基因的表达,并协调多种细胞过程,包括增殖和分化。家蚕体内存在一个冷激蛋白(Bombyx moricold shock protein,BmCSP),通过构建重组表达载体pET-28a-BmCSP进行表达纯化和多克隆抗体制备,制备的抗体效价大于1∶12 800。通过实时荧光定量PCR和免疫印迹(Western blotting)对家蚕各个发育时期及5龄幼虫各个组织的BmCSP基因和蛋白质的表达水平进行检测,发现在5龄幼虫期和5龄幼虫生殖腺的表达水平最高,而蛾期和头部中的表达水平最低。推测BmCSP蛋白可能在家蚕生殖过程中发挥一定作用。通过免疫细胞化学技术在家蚕卵巢细胞中进行亚细胞定位分析,发现BmCSP蛋白在整个细胞周期主要分布于细胞质中,但在4℃冷激2 h后,BmCSP蛋白则同时位于细胞核和细胞质内且表达水平上升。推测BmCSP蛋白在冷激情况下向细胞核内迁移,可能对家蚕细胞处于低温条件下保护细胞核正常的生理活动和细胞存活起重要作用。     

家蚕Bmtutl-519蛋白在家蚕微孢子虫感染BmEN细胞中的作用

家蚕Bmtutl-519蛋白是家蚕Turtle蛋白的一个亚型,属于免疫球蛋白超家族。在家蚕微孢子虫感染BmN细胞后,Bmtutl-519的相对表达水平明显上调。在BmN细胞中,通过间接免疫荧光分析(indirect immunoinfluscent assay,IFA)、共定位实验、蛋白印迹法以及增强型绿色荧光蛋白(EGFP)融合载体转染Bmtutl-519表达质粒来研究Bmtutl-519的亚细胞定位。结果表明,Bmtutl-519在BmN细胞的细胞质和细胞膜中均有分布。Bmtutl-519可能作为细胞表面受体或调控因子参与了家蚕微孢子虫的感染过程。Bmtutl-519与家蚕微孢子虫壁蛋白NbSWP26(参与宿主细胞粘附和感染过程)的相互作用分析表明,NbSWP26的C端肝素结合基序(heparin-binding motif,HBM)介导了这两种蛋白之间的相互作用。在将NbSWP26的赖氨酸突变为甘氨酸(K208G、K209G、K210G和K213G)的突变型中,NbSWP26蛋白中HBM的突变导致其结合Bmtutl-519蛋白的能力丧失。微孢子虫粘附和感染试验表明,Bmtutl-519增强了家蚕微孢子虫与宿主细胞表面的结合能力,但并没有增强家蚕微孢子虫对宿主细胞的感染能力。相反,在BmN细胞中,Bmtutl-519的持续高表达抑制了家蚕微孢子虫的增殖。     

家蚕微孢子虫蛋白水解酶的活性检测及质谱鉴定和序列分析

微孢子虫的蛋白水解酶类不仅参与代谢活动,而且可能作为一种潜在的侵染宿主的毒力因子。为了研究家蚕微孢子虫蛋白水解酶的种类及蛋白质结构特点,将家蚕微孢子虫总蛋白经非变性凝胶电泳后与底物酪蛋白孵育,检测到可水解酪蛋白的蛋白酶类的活性。采用质谱法分析该类蛋白酶主要是锌离子依赖型的细胞质型亮氨酰氨肽酶和丝氨酸蛋白酶。细胞质型亮氨酰氨肽酶序列是由1 515个碱基编码的505个氨基酸组成,无信号肽,有2个潜在的锌离子结合部位,属于金属蛋白酶M17家族;丝氨酸蛋白酶具有肽酶S8结构域和跨膜域。通过序列比对发现在兔脑炎微孢子虫、蝗虫微孢子虫、蜜蜂微孢子虫、肠道微孢子虫和比氏肠道微孢子虫中均有这2种酶,且相似度较高,其进化较为保守。     

家蚕微孢子虫表面抗原蛋白对家蚕致病性的影响

家蚕微粒子病是由家蚕微孢子虫通过食下传染和胚种传染引起的,对蚕业生产影响很大,历来是蚕种的检疫对象,为此对家蚕微孢子虫的研究一直是一个重要课题。除Ｐａｓｔｅｕｒ(1870)提出的母蛾检验外,相继出现了双向免疫扩散法,凝集法,荧光抗体法,酶联免疫吸附法,酶标抗体法,免疫过氧化物酶染色法及单克隆抗体法等方法[1],这些方法各有特色。但基本上都是以识别检测微孢子虫的表面抗原蛋白为基础。河原勇[2]根据微孢子虫表面抗原蛋白的不同将家蚕Ｎｏｓｅｍａ属分为3种类型,即Ｂｏｍｂｙｃｉｓ型、Ｍ11型、Ｍ12型。本文以家蚕微孢子虫的表面抗…     

家蚕脂围蛋白(PLIN)基因的序列分析及表达与亚细胞定位研究

脂围蛋白(perilipin)与脂肪细胞脂类代谢的调节有关。从家蚕蛹cDNA文库中筛选到一条cDNA开放阅读框(ORF)序列长度为918 bp的基因,预测其编码305个氨基酸残基,蛋白分子质量约32.5 kD。经NCBI比对发现该蛋白具有部分脂围蛋白的保守结构域,因此将该ORF序列命名为BmPLIN基因。将该基因插入到载体pET-28a(+)的多克隆位点,构建重组表达质粒pET-28a(+)-BmPLIN,并转化大肠杆菌中进行原核表达得到带有His标签的融合蛋白,表达的融合蛋白以包涵体形式存在。用纯化后的融合蛋白为抗原免疫大白兔获得多克隆抗体,ELISA间接法测定抗体的效价达到1∶12 800以上。通过荧光定量PCR和Western blotting技术对BmPLIN基因及其编码蛋白在家蚕5龄幼虫各个组织器官中的转录、表达水平进行分析的结果是:BmPLIN基因mRNA在家蚕5龄幼虫各组织器官中的转录水平由高到低依次为生殖腺(卵巢和睾丸)、脂肪体、肠、表皮、头部、马氏管、丝腺、气门,在家蚕5龄幼虫的生殖腺(卵巢和睾丸)中有明显的BmPLIN蛋白特异条带。以家蚕Bm5细胞进行免疫细胞实验的结果显示,BmPLIN蛋白在细胞质和细胞核中均有分布。     

家蚕BmLHep_59蛋白的表达和亚细胞定位

肝细胞癌相关抗原-59(hepatocellular carcinoma-associated antigen59,Hep_59)属于哺乳动物中一类含有约100个氨基酸残基的保守结构域家族,这类蛋白主要存在于真核生物细胞中,大多为假想蛋白。从家蚕蛹cDNA文库中筛选的一个新基因,其编码蛋白含有一个和Hep_59高度同源的保守结构域,将其命名为BmLHep_59(GenBank登录号:DN985181)。PCR扩增该基因的ORF,经EcoRⅠ/XhoⅠ双酶切重组到原核表达载体pET-28a(+),并转入E.coli Rosetta(DE3)感受态细胞中表达。通过镍柱亲和层析得到纯化的重组蛋白BmLHep_59,并以此纯化重组蛋白作为抗原免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体,经ELISA检测抗血清效价可达1∶12 000以上。用Western blotting检测到家蚕5龄幼虫的表皮、丝腺和血淋巴中均有BmLHep_59表达,其中在血淋巴的表达量较高,暗示该蛋白可能参与调控家蚕的造血机能。该蛋白在蛹期中也有表达。亚细胞定位显示BmLHep_59在家蚕Bm5细胞的细胞质和细胞核中均有分布。     

家蚕病原性微孢子虫孢子表面蛋白的选择性分离与总蛋白比较分析

选择性分离了Ｎｏｓｅｍａｂｏｍｂｙｃｉｓ孢子表面蛋白和总蛋白，采用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ检测发现，孢子表面蛋白由分子量不同的３种亚基（３２０００、２６０００、２４５００Ｄａ）组成，其总蛋白至少包括２５个条带。同时将从养蚕生产中收集到的两种微粒子ＭＡ－１和ＭＤ－１以及从野外昆虫收集到的微孢子虫Ｐｈａ－Ｍ和Ｈａ－Ｍ与Ｎ．ｂｏｍｂｙｃｉｓ进行了比较，发现不同微孢子虫间蛋白组成有差异。     

家蚕微孢子虫与桑尺蠖微孢子虫的研究

研究了家蚕,桑尺蠖微孢子虫的生物学特性和交叉感染。     

家蚕ycaCR基因的表达特征及蛋白质的亚细胞定位

ycaC相关蛋白含有一个保守的ycaC-related结构域,属于异分支酸酶超家族成员。从家蚕蛹cDNA文库中检索到一条EST序列,编码一个含ycaC-related保守结构域的蛋白质,将该cDNA的全长序列命名为BmycaCR(GenBank登录号:GU292794)。通过基因克隆、原核表达和纯化技术得到BmycaCR蛋白,用纯化的蛋白质为抗原免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体。Western blot检测BmycaCR蛋白在家蚕卵期的表达水平明显高于其它发育时期,蛋白质在5龄幼虫的睾丸、马氏管、气管、卵巢、表皮、肠和脂肪体中均有表达,而在头部、血液和丝腺中没有检测到阳性信号。荧光定量PCR检测BmycaCR在家蚕卵期的转录水平明显高于其它发育时期,在5龄幼虫各组织中,BmycaCR的转录水平由高到低依次为睾丸、气管、脂肪体、卵巢、表皮、肠、血液、马氏管、丝腺和头部。亚细胞定位显示BmycaCR蛋白在细胞核和细胞质中均有分布,可能发挥基本的生物学功能,并在靠近质膜区域有强的荧光信号,可能具有与其它蛋白质相互结合的功能。     

两种微孢子虫孢子表面蛋白及对家蚕侵染性的比较研究

对来自家蚕的内网虫属样微孢子虫和家蚕微孢子虫的形态、表面蛋白及侵染性进行了比较研究。内网虫属样微孢子虫孢子显著小于家蚕微孢子虫 ,孢囊中孢子数为 8～ 32个 ,只侵染中肠组织 ,对家蚕无胚胎传染性。SDS UreaPAGE和 2D PAGE图谱显示两种孢子表面蛋白有明显差异。在SDS UreaPAGE中 ,内网虫属样微孢子虫的主要表面蛋白为 2 2kD ,而家蚕微孢子虫为 4 5kD。 2D PAGE显示 ,当上样量为 12 0 μg时 ,内网虫属样微孢子虫孢子表面蛋白斑点有 330多个 ,而家蚕微孢子虫孢子只有 16 0多个 ,其中仅有 10多个相同或疑似蛋白点。家蚕微孢子虫的主要表面蛋白点约有 2 0个 ,以中性偏酸的小分子居多 (<18kD ,pI 5 .4～ 7.2 ) ;内网虫属样微孢子虫有 30多个 ,分布较分散。根据两种孢子都能感染家蚕的特点 ,认为相同或疑似蛋白与是否能够感染有关 ,而大量差异蛋白与对家蚕的感染程度有关。两孢子表面蛋白中的主要蛋白均为差异蛋白 ,可能是孢子表面的结构蛋白。     

粉纹夜蛾培养细胞对家蚕微孢子虫的吞噬及与孢壁蛋白的关系

解明家蚕微孢子虫(Nosema bombycis,Nb)入侵宿主细胞的相关因素,有助于深入研究Nb对家蚕的侵染机制。利用激光共聚焦显微镜观察Nb孢子接种粉纹夜蛾(Trichoplusiani,Tn)培养细胞48h后孢子的分布状态和培养细胞的生长情况,并对接种Nb孢子后的Tn培养细胞培养物总蛋白进行SDS-PAGE分析,证实经0.2mol/LKOH预处理的Nb孢子可以被Tn培养细胞所吞噬。对Nb孢子孢壁蛋白的SDS-PAGE分析显示,Nb孢子经KOH预处理后,大小为80kD和12kD的孢壁蛋白带缺失或明显减弱,30kD的孢壁蛋白带丰度降低。推测KOH预处理使Nb孢子部分孢壁蛋白被分解(部分或完全)或使蛋白结构发生变化,由此影响了Nb孢子与Tn培养细胞的相互作用关系,有利于Tn培养细胞对Nb孢子的吞噬。     

家蚕微孢子虫(Nosema bombycis)交叉感染的孢子形态变化及表面蛋白差异

试验探讨了微孢子虫的交叉感染性与孢子表面蛋白的变化。结果表明,家蚕微孢子虫(Nosema bombycis)转主感染桑尺蠖(Hemerophila atrilineata)后孢子形态变为细长,分离纯化感染前和感染后的孢子表面蛋白,通过SDS-PAGE电泳发现形态变异株出现了34 kD和67 kD的差异带,在相同条带17、30、47、77和114 kD表达量存在明显的差异,但33 kD和43 kD条带表达量没有差异。孢子表面蛋白的差异性表达可能与微孢子虫感染适应性有关,而33 kD和43 kD可能是微孢子虫共有的保守蛋白。     

家蚕微孢子虫Ubc9蛋白的基因克隆与功能研究

SUMO(small ubiquitin-like modifier)修饰是一种重要的蛋白质翻译后修饰,Ubc9(ubiquitin-conjugating enzyme)是SUMO修饰靶蛋白过程中唯一的E2结合酶,在SUMO修饰过程中发挥关键作用。本研究克隆了家蚕微孢子虫(Nosema bombycis,Nb)NbUbc9基因的完整开放阅读框。序列分析表明,NbUbc9与所有来源于微孢子虫属(Nosema)的Ubc9聚类在同一大分支上,与同为Nosema属的西方蜜蜂微孢子虫(Nosema apis)和东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)Ubc9同源性最高,说明NbUbc9蛋白在进化上高度保守。qRT-PCR分析表明,家蚕内源性Ubc9的表达量在Nb感染后有所下降,而Nb自身NbUbc9的表达显著增加。对NbUbc9基因RNAi后,Nb基因组DNA的复制水平显著下降,说明NbUbc9在Nb的细胞增殖中起着关键作用。经Pull-down和质谱分析,初步鉴定出有46个家蚕蛋白和8个Nb蛋白可能与NbUbc9相互作用,涉及蛋白质折叠与转运、去泛素化、信号转导等。研究结果为进一步研...     

家蚕JAB1/CSN5蛋白的基因克隆表达及亚细胞定位

JAB1/CSN5是COP9信号复合体(constitutive photomorphogenic signalosome CSN)的第5个亚基,内嵌的JAMM基序是CSN参与蛋白的泛素化降解途径并调控生物体生长发育过程的异构酶活性位点。在家蚕蛹cDNA文库中筛选到的一条基因序列,其ORF长度为1047 bp,预测编码蛋白含有JAB1/CSN5保守结构域JAB-MPN,因此命名为BmJM。将BmJM基因的ORF插入到载体pET-28a(+)的多克隆位点,构建重组表达质粒pET-28a(+)-BmJM,于E.coliRosetta菌中进行原核表达,重组蛋白以包涵体形式存在。以纯化后的重组蛋白为抗原免疫大白兔获得BmJM的多克隆抗体,采用RT-PCR、Western blotting方法对BmJM基因在家蚕不同发育时期和组织中的转录及蛋白表达水平进行分析,发现BmJM蛋白在家蚕5龄幼虫的生殖腺表达量最高,而在其他组织中表达量较少,由此初步揭示了JAB1/CSN5在家蚕生长发育过程中的作用。亚细胞定位测定表明BmJM蛋白在细胞质近核区域含量最高,在细胞核中也有分布。     

家蚕病原性微孢子虫极丝蛋白的研究

从家蚕微孢子虫 (Nosemabombycis,简称N .b)和蓝萤叶甲微孢子虫 (MPa)中抽提了极丝蛋白 (PTP) ,进行SDS PAGE分析。并选择性分离、纯化了N .b孢子中主要极丝蛋白 ,经氨银染色法鉴定其纯度较纯。将N .b孢子中该主要极丝蛋白免疫家兔制备多克隆抗体 ,用酶联免疫法 (ELISA)测定其效价 ,滴度为 1∶10 2 40 0。利用制得的抗体进行胶体金标记免疫电镜定位观察 ,发现所纯化蛋白确实存在于极丝上。     

家蚕微孢子虫单克隆抗体的制备及鉴定

用家蚕微孢子虫(Nosema bombycis)总蛋白为抗原,采用长程免疫法免疫BALB/c小鼠,取4次免疫后的脾细胞与SP2/0骨髓瘤细胞用PEG-1500进行细胞融合,第1次融合率为13.3%,第2次融合率为55.4%。建立间接酶联免疫吸附测定法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA),用于检测杂交瘤细胞上清中的单克隆抗体。初检阳性率分别为4.68%和5.26%。经3次亚克隆筛选获得了2株能稳定分泌抗家蚕微孢子虫的单克隆抗体的杂交瘤细胞株,命名为2G10和2B10。间接免疫荧光试验(indirect immunofluorescence test,IFAT)和Western-bloting分析证实所获得的单克隆抗体是特异针对家蚕微孢子虫蛋白的,将在孢子孢壁蛋白的研究中发挥重要作用。