嗜水气单胞菌外膜蛋白(OMP)在乳酸乳球菌中的表达及其对BALB/c小鼠的免疫保护效果

乳酸球菌(Lactococcus lactis)是一种安全级微生物,为活载体疫苗传递抗原的理想选择.嗜水气单胞菌(A eromonas hydrophila,Ah)能引起鱼类等多种动物的败血病,因其血清型众多,寻找共同保护性抗原是进行疫苗研究的重点.为探究嗜水气单胞菌AS1.927株外膜蛋白(OMP)在乳酸乳球菌中的表达和检测其表达产物对小鼠的免疫保护效果,本研究将己克隆的ompA基因经BamH Ⅰ和Xba Ⅰ双酶切后连接载体pNZ8048,转化乳酸乳球菌NZ9000,nisin诱导表达,并进行SDS-PAGE分析鉴定.结果显示,重组基因工程菌L.lactis[pNZ-ompA]表达的融合蛋白分子量约为36.2 kD,成熟蛋白分子量约为33.7 kD.将重组基因工程菌L.lac tis [pNZ-ompA]口服免疫BALB/c小鼠(Mus musculus),用放射免疫法检测末次免疫一周后的各组小鼠肠粘膜分泌型免疫球蛋白A(sIgA)的水平以及用间接ELISA法检测小鼠血清特异性抗体IgG,结果发现,该重组基因工程菌能显著提高sIgA的分泌(P＜0.05);同时在小鼠血清中的特异性抗体含量也显著高于对照组(P＜0.05).末次免疫两周后用100 LD50的Ah AS 1.927(3.3×105 cfu/mL)腹腔注射攻击小鼠,口服重组菌对小鼠的相对免疫保护力(relative percent survival,RPS)为87.5％,表明重组基因工程菌可诱导小鼠对AhAS1.927产生一定的免疫保护作用.该结果将为开发安全有效的口服基因工程鱼用疫苗提供一定的实验基础.     

嗜水气单胞菌粘附素和外膜蛋白A基因克隆与结构预测

采用PCR方法扩增嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）外膜蛋白相关基因,即粘附素（Aha）、外膜蛋白A（OmpA）基因全长序列,进行DNA测序及生物信息学分析。结果表明：Aha基因长1 314 bp,推导编码355 aa,5～24 aa区域为跨膜螺旋,26～355 aa区域为革兰氏阴性菌孔蛋白结构域（PF00267）,Aha蛋白三级结构与模板（PDB：1PHO_A）相似性达28.21%;OmpA基因长1 102 bp,推导编码338 aa,含有OmpA跨膜结构域（PF01389）和OmpA结构域（PF00691）,预测OmpA蛋白抗原表位位于64～69 aa、160～171 aa、244～249 aa、259～274 aa和295～301 aa区域,OmpA蛋白三级结构OmpA跨膜结构域和OmpA结构域与模板（PDB：1BXW_A,PDB：4ERH_A）相似性分别为27.45%和57.58%;进一步采用拉马钱德兰图（Ramachandran plot）检测分析,与Aha、OmpA基因蛋白三级结构预测结果一致。本研究有助于理解嗜水气单胞菌致病的分子机制,为鱼类疾病防治及疫苗应用提供科学参考。     

鱼源嗜水气单胞菌外膜蛋白基因ompTS在枯草芽孢杆菌中的表达及检测

用PCR方法从枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis）、鱼源嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）的基因组DNA和质粒pGFP-2中,分别扩增P43启动子、不含信号肽的外膜蛋白基因ompTS和不含启动子的绿色荧光蛋白基因。各PCR产物经测序、酶切、连接到大肠杆菌（Escherichia coli）-枯草芽胞杆菌穿梭载体pNW33N相应位点分别构建了穿梭表达载体pNWP43gfp和pN-WP43omp。电转枯草芽胞杆菌构建菌株BS01（pNWP43gfp）,在荧光显微镜下发出明亮的绿色荧光;电转枯草芽胞杆菌构建菌株BS01（pNWP43omp）,表达的外膜蛋白经SDS-PAGE和Western blot检测,结果表明,穿梭表达载体pNWP43gfp和pNWP43omp构建成功。构建的枯草芽胞杆菌在P43启动子的调控下,分别实现了绿色荧光蛋白基因和外膜蛋白基因ompTS的表达。     

嗜水气单胞菌温敏胞外蛋白酶活性片段的表达和对小鼠的免疫试验

为确定嗜水气单胞菌(Aeromonashydrophila,Ah)J-1株温敏胞外蛋白酶EprJ1的表达产物是否具有酶活性和抗原性及测定对小鼠的相对保护率,根据eprJ1基因ORF阅读框的序列设计1对引物,扩增出不含信号肽序列的EprJ1成熟蛋白结构基因(850bp),经EcoRⅠ/SalⅠ双酶切后连接pET-32a( ),转化大肠杆菌(Escherichiacoli)BL21。在30℃经IPTG诱导后,重组菌冻融液在脱脂奶平板上经28℃和24h孵育检测有透明溶蛋白圈出现,经56℃和30min处理后则无。纯化的重组蛋白免疫小鼠后,用1.0×107cfu的AhJ-1(50LD50)腹腔注射攻击小鼠,重组蛋白对小鼠的相对保护率可达60%。免疫印迹显示,AhJ-1胞外产物的抗血清可以识别该融合蛋白,但AhJ-1的热稳定胞外蛋白酶ECPase54抗血清不能识别该融合蛋白。重组蛋白分子量约53.2kD,有温敏蛋白酶活性和抗原性。     

鱼源嗜水气单胞菌外膜蛋白基因ompTS在枯草芽胞杆菌中的表达及检测

用PCR方法从枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)、鱼源嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)的基因组DNA和质粒pGFP-2中,分别扩增P43启动子、不含信号肽的外膜蛋白基因ompTS和不含启动子的绿色荧光蛋白基因.各PCR产物经测序、酶切、连接到大肠杆菌(Escherichia coli)-枯草芽胞杆菌穿梭载体pNW33N相应位点分别构建了穿梭表达载体pNWP43gfp和pN-WP43omp.电转枯草芽胞杆菌构建菌株BS01(pNWP43gfp),在荧光显微镜下发出明亮的绿色荧光;电转枯草芽胞杆菌构建菌株BS01(pNWP43omp),表达的外膜蛋白经SDS-PAGE和Western blot检测,结果表明,穿梭表达载体pNWP43gfp和pNWP43omp构建成功.构建的枯草芽胞杆菌在P43启动子的调控下,分别实现了绿色荧光蛋白基因和外膜蛋白基因ompTS的表达.     

绿色荧光蛋白标记可移动载体质粒的构建及其在嗜水气单胞菌的表达

以多寄主可移动载体质粒ｐＳＵＰ１０１１为基础载体,构建了绿色荧光蛋白（ＧＦＰ）标记的重组质粒,通过细菌接合,将重组质粒转移到嗜水气单胞菌Ｊ－１中。经紫外光检测和ＳＤＳ－ＰＡＧＥ电泳分析,证实重组粒在该 可表达ＧＦＰ。在无选择压力的培养条件下,２４小时后,重组质粒的稳定率在７２．２％,３６小时后,稳定率在５０％。显示ＧＦＰ作为报告基因在嗜水气单胞菌致病机理研究的应用前景。     

嗜水气单胞菌转录调控蛋白基因(ahyR)突变株的构建及特性分析

根据GenBank公布的嗜水气单胞菌(Aeromonashydrophila,Ah)转录调控蛋白基因ahyR序列设计1对特异性引物,利用PCR方法扩增AhJ-1株ahyR的部分片段。PCR产物克隆入pMD18-T载体,经序列测定后定向连接入含有卡那霉素抗性(Kanr)基因的自杀性质粒pJP5603中,构建重组质粒pJP-ahyR。将鉴定为阳性的重组质粒转化嗜水气单胞菌J-1株感受态细胞,获得1突变株细菌。PCR方法鉴定该突变株为J-1株ahyR基因同源突变株,命名为J-1△ahyR。与J-1株相比,突变株的外膜蛋白图谱和部分生化特性发生改变;胞外蛋白酶、淀粉酶、DNA酶、溶血素等几种主要毒力因子同时丧失;致病力明显降低,对小白鼠的半数致死量大于1.0×108CFU(colonyformingunits)。该研究为ahyR基因功能的探讨及嗜水气单胞菌弱毒疫苗的研制奠定了基础。     

小鼠抗病毒基因viperin的原核表达及其抗原性探索

Viperin是一种由Ⅰ型和Ⅱ型干扰素诱导的宿主蛋白,在进化上高度保守。本研究以小鼠脑组织为原材料,通过RT-PCR扩增得到包括完整open reading frame（ORF）的1 155 bp的viperin基因序列,成功亚克隆并构建了原核表达载体pET-32a-vip,将其转化到大肠杆菌Rosetta中进行原核表达。结果表明：原核表达的重组蛋白viperin主要以包涵体的形式表达,用镍离子亲和层析法获得纯度较高的viperin蛋白,为探讨原核表达的viperin抗原特性,将纯化的viperin蛋白免疫4周龄昆明小鼠,制备得到抗viperin多克隆抗体。经Western blot和IFA检测,该抗体能与真核细胞自然表达的viperin反应,特异性良好且效价高,表明原核表达的viperin具有良好的抗原性。获得的多克隆抗体为进一步研究viperin的抗病毒生物学功能奠定了良好的基础。     

鱼源嗜水气单胞菌aopB-/aopD-/aroA-缺失株的构建及鉴定

嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)能引起多种鱼类暴发性出血性败血症,为研制更加安全的嗜水气单胞菌口服活疫苗,构建了鱼源嗜水气单胞菌aopB-/aopD-/aroA-缺失株。首先构建含缺失369 bp的aopB/aopD基因(编码嗜水气单胞菌外膜蛋白B、D)与蔗糖敏感基因(sacB)的重组自杀性质粒pREaopB/aopD,与嗜水气单胞菌Ah2056接合转移,应用二步法筛选aopB-/aopD-缺失株,PCR证实aopB/aopD基因的缺失突变。在此基础上,构建另一个含缺失1 290 bp的aroA基因(编码5-酸烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合酶)与庆大霉素抗性片段（aacC1片段）的重组自杀性质粒pSUParoA,与aopB-/aopD-缺失株接合转移,利用庆大霉素抗性筛选aopB-/aopD-/aroA-缺失株,用PCR证实aroA基因的缺失突变。进一步对aopB-/aopD--/aroA-缺失株进行生长特性、对鱼的毒力等生物学特性鉴定。结果表明,aopB-/aopD-/aroA-缺失株构建成功,且该缺失株为毒力丧失、营养缺陷株。     

兔多杀性巴氏杆菌外膜蛋白A(OmpA)重组蛋白单克隆抗体的制备及潜在应用

制备兔多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida,Pm)外膜蛋白A(OmpA)重组蛋白单抗,为兔多杀性巴氏杆菌病的诊断提供特异性强,灵敏度高的单克隆抗体。本研究选取并扩增Pm外膜蛋白基因OmpA,原核表达获得了的大小为37.6kD的OmpA重组蛋白,以纯化复性的兔多杀性巴氏杆菌OmpA重组蛋白作为免疫原,按常规方法免疫BALB/c小鼠(Mus musculus),取其脾细胞与SP2/0细胞融合,ELISA筛选出了4株分泌Pm OmpA蛋白单克隆抗体的杂交瘤细胞,分别命名为5D2、BC11、2A2和6A4。其中2A2细胞培养液效价为1∶256,5D2、BC11和6A4效价为1∶128;2A2腹水效价为1∶12800,其余3株达1∶6400。杂交瘤细胞经反复冻存、复苏及多次传代,仍能稳定分泌高效价抗体。Western blot显示,4株单克隆抗体均能与Pm OmpA重组蛋白重组发生特异性反应。用ELISA方法鉴定2A2单克隆抗体亚型为IgG2b,Protein A亲和纯化2A2腹水抗体,获得的单抗浓度为130μg/mL。选取纯化的2A2单克隆抗体进行潜在应用研究,Western blot与间接免疫荧光结果显示,单克隆抗体能与兔多杀性巴氏杆菌分离菌株发生特异性反应。表明利用体外重组表达兔多杀性巴氏杆菌OmpA融合蛋白制成的杂交瘤能够稳定分泌效价高、特异性强的单克隆抗体,可用于兔多杀性巴氏杆菌诊断,本研究结果为兔多杀性巴氏杆菌诊断试剂盒的研制提供技术参数。     

银杏果仁抗菌蛋白的分离纯化及其基因克隆和原核表达初步研究

通过40%及80%(NH4)2>SO4>分级盐析,CM Sephorose F.F.离子交换层析和Superdex 75凝胶过滤层析;从银杏(Ginkgo biloba)种仁中分离纯化到一种表观分子量约为12 KD的抗菌蛋白.经过MALDI-TOF-MSPMF鉴定表明,该蛋白与一种新型抗菌蛋白Gnk2(ginkbilobin-2)具较高匹配率(P<0.05);根据ESI-MS/MS内肽氨基酸测序结果设计简并引物,扩增该蛋白基因一段,经比对发现与Gnk2基因序列相似性也达99%.按照Gnk2基因序列设计同源引物,利用RT-PCR克隆该抗菌蛋白全长基因,提交GeneBank(Accession No.FJ865399),并以此构建原核表达载体pGEX-GK2-1转化大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3),SDS-PAGE和Western blot分析表明,融合蛋白在大肠杆菌中能够高效表达.     

解淀粉芽孢杆菌YN-1抑菌蛋白TasA基因的克隆及原核表达

本文以解淀粉芽孢杆菌YN-1菌株为研究对象,利用PCR方法从基因组DNA中扩增出编码TasA抑菌基因的全长DNA,并构建pGEX-4T2/TasA原核表达载体,获得TasA-GST融合表达的抑菌蛋白。测序结果表明,解淀粉芽孢杆菌YN-1TasA基因核苷酸序列全长为786bp(GenBank登录号:EU131674),编码261个氨基酸残基;同源性分析表明,它与解淀粉芽孢杆菌B.amyloliquefaciens FZB42(YP_001421886)序列的同源性最高,达98%,预测蛋白分子量为31kD。SDS-PAGE分析表明,TasA基因能在大肠杆菌BL21中表达,Western印迹分析pGEX-4T2/TasA原核表达载体,检测到约57kD的TasA-GST融合外源蛋白,与预测的融合蛋白分子量大小相符。表达产物细胞裂解液上清经Ni柱层析,表明浓度为500mmol/L咪唑洗脱缓冲液时获得较高浓度和纯度的纯化蛋白。进一步抑菌活性分析表明表达产物对黄瓜灰霉病病原菌检测平板上显示出较好的抑菌活性。本研究结果将为今后深入研究TasA抑菌蛋白基因以及抗病转基因工程提供了参考。     

人Irisin基因的克隆、原核表达及重组蛋白的纯化

鸢尾素(Irisin)是新发现的一种肌肉因子,其前体是Ⅲ型纤连蛋白组件包含蛋白5(fibronectin typeⅢdomain-containing protein 5,FNDCS).为实现人(Homo sapiens) Irisin的原核表达,通过反转录PCR得到人肌肉组织总RNA的cDNA,并以特异性引物扩增得到人FNDC5基因的cDNA序列.以特异性引物扩增将人Irisin基因序列引入NdeⅠ和Xho Ⅰ酶切位点,经双酶切后插入原核表达载体pET-30a中,构建重组质粒并转化大肠杆菌(Escherichia coli) Rosetta (DE3) pLysS.通过异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(isopropylβ-D-1-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导表达,进行十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl dulfate polyacrylamide gel electropheresis,SDS-PAGE)检测,用镍柱纯化目的蛋白,并用Western blot方法鉴定.DNA序列分析结果显示,克隆的人Irisin基因序列和NCBI公布的序列一致,并成功构建了pET-30a-Irisin重组表达载体;SDS-PAGE电泳检测和Western blot结果表明,表达蛋白分子量约为14kD,与预期大小一致;实现了人Irisin的可溶性表达,得到了较高纯度的目的蛋白,为进一步研究人Irisin蛋白的结构、功能及应用提供了理论依据.     

猪甲状腺激素应答基因SPOT14(THRSP)的原核表达及其融合蛋白的亲和纯化

甲状腺激素应答基因（thyroidhormone responsive SPOT14,THRSP）是受甲状腺激素诱导表达的核内基因,参与脂肪合成代谢途径限速酶的转录调控,对动物脂肪生成具有重要的调控作用。为进一步研究猪SPOT14基因所编码蛋白质的生物学功能,本实验将猪SPOT14（GenBank登录号:JF₉51726）的ORF片段与表达载体pET-28α（+）进行重组,获得的重组子pET-28α（+）-S14,转化大肠杆菌（Escherichia coli）BL2l（DE3）感受态细胞,重组菌经IPTG诱导,通过SDS-PAGE分析显示,目的蛋白分子量约为20.91kD,且主要以包涵体形式存在,最佳诱导条件是37℃1mmol/LIPTG诱导5h。将获得的包涵体用6xHisNi-NTA纯化柱纯化后,采用Western blot进一步检测到了21kD目的蛋白的表达。重组质粒pET-28α（+）-S14在大肠杆菌BL21（DE3）中成功地得到了表达,不仅为SPOT14基因生物学功能的研究,而且为进一步研究S14蛋白功能,了解脂肪代谢调控机制提供了基础资料。