噬菌体裂解酶Cp51在重组乳酸菌中的表达及对A型产气荚膜梭菌的抗菌活性

【目的】构建A型产气荚膜梭菌Clostridium perfringens裂解酶重组表达乳酸菌Lactococcus lactis,并检测重组菌及其表达产物的抗菌效果。【方法】全基因合成噬菌体裂解酶Cp51基因,构建PNZ8148-Cp51原核表达重组载体,电转化至乳酸菌NZ9000,经乳链菌肽诱导表达可溶性Cp51蛋白;用比浊法检测表达蛋白对A型产气荚膜梭菌的抗菌活性;利用细菌液混合培养检测重组菌对A型产气荚膜梭菌增殖的抑制作用。【结果】噬菌体裂解酶Cp51在乳酸菌中成功表达,为1 268 bp;质量浓度1μg·mL-1以上的重组蛋白对A型产气荚膜梭菌具有高效抗菌活性;重组乳酸菌对A型产气荚膜梭菌增殖有一定的抑制效果,混合培养后使产气荚膜梭菌活菌数从9×10~9 CFU·mL~(-1)下降到约9×10~8 CFU·mL~(-1)。【结论】A型产气荚膜梭菌噬菌体裂解酶重组乳酸菌构建成功,为后续优化表达和临床应用研究奠定了基础。     

产气荚膜梭菌肠毒素基因原核表达载体的构建

以含C型产气荚膜梭菌分离株(CP2)肠毒素基因的克隆载体pMD18-T-cpe为材料,根据产气荚膜梭菌开放阅读框设计合成一对特异性引物,采用PCR技术对其进行扩增,经BamHI和EcoRI双酶切后,从胶上回收目的基因,与经过相同两种内切酶处理的原核表达栽体pET32a连接,转化大肠杆菌DH5a感受态细胞后,提取质粒进行PCR和BamHI/EcoRI双酶切鉴定后测序.结果表明,肠毒素基因已成功地克隆到原核表达栽体上(重组质粒命名为pET32a-cpe),从而构建了产气荚膜梭菌肠毒素基因的原核表达质粒.     

A型产气荚膜梭菌的分离及鉴定

从山西各鹿场采集鹿出血性肠炎急性病死鹿病料39例,通过病原微生物分离培养,形态学观察和血清型鉴定,初步表明分离到的产气荚膜梭菌主要是A型,对PCR产物的序列分析表明经过PCR得到了特异性的α毒素基因片段,因而A型产气荚膜梭菌是引起山西鹿场发生鹿出血性肠炎的主要致病菌。为该疾病的防治和疫苗研制提供依据。     

SDS-PAGE法检测产气荚膜梭菌毒素型研究

为了探索一种快速、准确检测产气荚膜梭菌毒素型的方法,以便有效预防控制该病的流行和发生,利用SDS-PAGE方法,对通过ELISA鉴定的20株(A型16株、C型3株和D型1株)德国牛舍环境气源性产气荚膜梭菌分离株,以及通过Multiplex-PCR鉴定的57株山东省疫区产气荚膜梭菌分离株外毒素蛋白的相对分子质量进行测定,以确定毒素的种类,进而确定菌株的毒素型。结果表明,产气荚膜梭菌标准株、德国牛舍环境气源性产气荚膜梭菌分离株、山东省疫区产气荚膜梭菌分离株粗提外毒素的质量浓度分别为3.261,2.238~3.333,1.451~3.109mg/mL,精提外毒素的质量浓度分别为0.803,0.521~0.999,0.530~0.812 mg/mL。SDS-PAGE法检测的20株德国牛舍环境气源性产气荚膜梭菌分离株中A型17株、C型2株、D型1株,与ELISA检测结果的符合率为95.0%;SDS-PAGE检测的57株山东省疫区产气荚膜梭菌分离株全部是A型,与Multiplex-PCR检测结果的符合率为100%。说明应用SDS-PAGE方法对产气荚膜梭菌的检测结果与ELISA方法的检测结果有一定的差异性,与Multi-plex-PCR方法的检测结果一致。     

牦牛源产气荚膜梭菌β2基因的原核表达及生物信息学分析

为了原核表达一株牦牛源产气荚膜梭菌Qinghai-1的β2基因及了解其编码蛋白的生物信息。首先利用PCR扩增技术、基因克隆技术构建原核表达质粒并通过高通量测序、双酶切技术、SDS-PAGE检测和Western blotting方法对表达情况进行鉴定,其次利用生物信息学分析的方法对β2毒素蛋白的一级结构、二级结构、蛋白特殊区域、三级结构及B细胞线性抗原表位等多方面进行预测分析。原核表达结果显示：牦牛源产气荚膜梭菌β2基因在温度为37℃,IPTG浓度为1.5 mmoL/L,培养时间为8 h～10 h的条件下可得到大小约为28KD的可溶于细胞质的不含信号肽的目的蛋白。生物信息学分析结果显示：牦牛源产气荚膜梭菌β2基因大小为798 bp,共编码265个氨基酸,与印度的产气荚膜梭(FR687302.1)的β2毒素基因相似性最高;其分子式为C₁₃₉₂H₂₁₃₆N₃₅₆O₄₁₈S₁₁,分子量为30.9 ku,pI=6.04,负电荷(Asp+Glu)残基总数36个,正电荷(Arg+Lys)残基...     

羔羊产气荚膜梭菌感染的诊断

贵州某羊场羔羊突然发生急性腹泻和死亡,从病死羊的肠道内容物中分离得到病原菌,经对该病原菌进行病原形态、培养特性及分子生物学等鉴定,结果该病菌为产气荚膜梭菌,该病确诊为羔羊产气荚膜梭菌病.     

一种大肠杆菌噬菌体新裂解酶的表达与活性检测

前期分离得到1株具有较强裂解能力的大肠杆菌噬菌体v B_Eco M-ep3。测序后发现,噬菌体v B_Eco M-ep3的裂解酶基因在大肠杆菌噬菌体中尚未报道,能够编码一种新的裂解酶,并与绿脓杆菌噬菌体裂解酶具有很高同源性。为了探讨该裂解酶对大肠杆菌和绿脓杆菌的裂解活性,克隆了v B_Eco M-ep3的裂解酶基因,经原核表达和纯化,体外评价了Lysep3裂解活性。结果表明:克隆裂解酶基因Lysep3长为492 bp;表达蛋白分子质量为17.7 ku;裂解酶单独作用时,对大肠杆菌和绿脓杆菌均不能裂解,但是能够显著抑制生长;与柠檬酸配合使用(0.5 mg/m L终浓度的Lysep3和0.5 mmol/L终浓度的柠檬酸),对大肠杆菌和绿脓杆菌均表现出较好的裂解能力,作用从2~24 h持续有效,细菌数量分别下降7.2倍和17.3倍。该结果表明,v B_Eco Mep3的裂解酶不但在基因序列上与绿脓杆菌存在进化关系,在功能上也具有相关性。该研究为解析裂解酶结构与功能的关系提供了一个良好的例证,同时有助于裂解酶的广谱性改造。     

产气荚膜梭菌β2 -β1毒素融合基因在大肠杆菌中高效表达条件的优化

本研究在已获得产气荚膜梭菌β2-β1毒素融合基因表达载体,并在BL21（DE3）中成功表达的基础上,研究了以乳糖为诱导剂在不同条件下对β2-β1。重组蛋白诱导表达的影响,并对其表达条件进行了优化。结果表明,重组菌株BL21（DE3）（pXETB2B1）在37℃、菌体诱导密度OD_600为1．0、乳糖诱导浓度为0．1g／L时诱导5h,目的蛋白的表达效果最好,乳糖则以分批添加的方式为佳。     

产气荚膜梭菌的分离鉴定

从山西省太原市、阳泉市、昔阳县、绛县、太谷、榆次等地的鹿场发生鹿出血性肠炎的病死鹿体内分离到21株产气荚膜梭菌,鉴定均为A型。对A型产气荚膜梭菌的培养条件进行了研究。结果表明:最佳培养基为厌氧肉肝胃酶消化汤,最佳产毒条件为35℃7h。     

产气荚膜梭菌α毒素基因的定点突变与表达

选择可能影响α毒素生物活性的氨基酸相关碱基位点进行定点突变,构建α毒素基因的突变体并在大肠杆菌中表达。利用PCR定点突变技术,进行第68位组氨酸→亮氨酸的定点突变,构建含α毒素突变基因表达质粒的重组菌株BL21(DE3)pLys(pXMCPA02)。结果表明,α毒素突变基因第287位核苷酸由A→T,经酶切鉴定和序列测定证实,构建的重组质粒pXMCPA02含有α毒素突变基因,且基因序列和阅读框架正确;重组菌株BL21(DE3)pLys(pXMCPA02)表达产物经SDS-PAGE分析,其表达量占菌体总蛋白相对含量的33.82%。因此,已成功构建了α毒素基因突变体,并实现了在重组大肠杆菌中的表达。     

A型产气荚膜梭菌青海分离株virR基因序列与蛋白结构分析

为了探究产气荚膜梭菌virR基因功能及其蛋白结构特点,提取了产气荚膜梭菌青海分离株的基因组,设计引物对virR基因进行PCR扩增和测序,使用生物软件对该基因进行序列分析和蛋白预测。结果显示,产气荚膜梭菌分离株virR基因长为759 bp,其编码252个氨基酸;分离株virR基因与参考菌株SM101、13、ATCC 13124、CP15、Del1、EHE-NE18、FORC 003、FORC 025、JIR4025、JP55、JP838、LLY N11、NCTC2837以及NCTC13170的virR基因核苷酸序列同源性和氨基酸同源性均在97%以上;二级结构预测显示分离株virR蛋白主要由α螺旋结构和β折叠组成;三级结构预测表明分离株virR蛋白有5种可信度较高的结构,蛋白功能位点预测表明分离株virR蛋白具有1个N-糖基化位点、1个cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点、2个蛋白激酶C磷酸化位点、3个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点以及1个N-豆蔻酰化位点。     

产气荚膜梭菌β毒素抗体间接ELISA检测方法的建立

【目的】建立产气荚膜梭菌β毒素抗体间接ELISA检测方法。【方法】将原核表达重组质粒pET-28a-β转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,用IPTG进行诱导表达,表达产物经镍柱亲和层析纯化、尿素梯度透析复性后进行Western blot鉴定。用复性的β毒素重组蛋白作为包被抗原,通过优化间接ELISA试验条件,建立其抗体间接ELISA检测方法,对该方法的特异性、敏感性和重复性进行考察,并用其对521份临床样本进行检测。【结果】通过诱导、纯化和复性,获得了纯度较高且具有良好反应原性的β毒素重组蛋白。间接ELISA条件为:抗原最佳包被质量浓度为5.0μg/mL,阳/阴性血清最佳稀释度为1∶50,酶标二抗最佳稀释度为1∶2 500,以含50g/L脱脂奶粉的PBST作为封闭液,37℃封闭1h,抗原抗体作用1h,TMB显色30min。间接ELISA的判定标准为OD450≥0.313为阳性,OD4500.313为阴性;建立的间接ELISA方法的特异性为96%,敏感性为98%;批内变异系数在3%~4%,批间变异系数在9%以下。利用间接ELISA检测方法对521份临床山羊血清样本的检测结果表明,抗体阳性率为72.5%。【结论】对产气荚膜梭菌β毒素进行了原核表达,成功建立了其抗体间接ELISA检测方法,为产气荚膜梭菌β毒素抗体检测试剂盒的研制奠定了基础。     

产气荚膜梭菌毒素型菌落多重PCR方法的建立及应用

根据产气荚膜梭菌α、β、ε和ι毒素基因cpa、cpb、etx、iA设计并合成4对特异性引物,建立快速鉴定产气荚膜梭菌毒素型的多重PCR方法。结果显示:产气荚膜梭菌A、B、C、D和E型参考菌株均扩增出相应的片段,而肉毒梭菌、气肿疽梭菌、腐败梭菌、诺维梭菌的扩增均为阴性;将产气荚膜菌株单个菌落稀释100倍,仍能扩增出相应的目的片段。利用此多重PCR方法对16株不同动物来源的产气荚膜梭菌进行分型鉴定,并与毒素中和试验鉴定结果进行比较,结果显示2种方法具有较高的符合率。该方法可有效进行产气荚膜梭菌的快速检测和分型,对产气荚膜梭菌感染与食品安全问题的研究具有参考价值。     

零售肉品中产气荚膜梭菌的检测与定型：以陕西关中地区为例

【目的】检测陕西关中地区肉品中的产气荚膜梭菌,并进行血清型和产气荚膜梭菌肠毒素(CPE)基因型鉴定,初步掌握该地区肉品中产气荚膜梭菌的污染状况。【方法】从陕西西安、杨凌、武功等地的超市、农贸市场、肉食品小摊随机采集新鲜生熟鸡、猪肉及其制品,共计314份,经细菌分离纯化、染色镜检、生化试验和单重PCR检测确定分离菌株为产气荚膜梭菌,应用多重PCR检测分离菌株的血清型并进行cpe毒素基因检测。【结果】样品中产气荚膜梭菌检出率为45.86%,且均为A型cpe产气荚膜梭菌,其中熟肉制品、生鲜肉检出率分别为50.91%和43.14%;鸡肉、猪肉检出率分别为53.06%和33.90%。【结论】陕西关中地区的肉品中存在产气荚膜梭菌污染,建议针对可能引起产气荚膜梭菌污染和大量繁殖的环节采取更有效的预防措施。     

纤维素降解菌中葡聚糖酶基因的克隆表达及活性

为探明约氏梭菌(Clostridium josui)中纤维小体内某个酶的功能性,从该菌属CJ-1菌株中克隆出基因片段Cel9C,大小为1943 bp,编码647个氨基酸,将该基因构建于大肠杆菌表达载体p ET28a(+)中,获得重组表达载体p ET28a-Cel9C,转化至大肠杆菌菌株BL21(DE3)中进行表达。结果表明,该酶的最适反应温度为45℃,最适反应p H为p H6.0;对大麦-β-葡聚糖(Barley-β-glucan)和魔芋葡甘聚糖(Konjac glucomannan)具有较高的反应活性,比活值分别达到114和57 U·mg-1;几乎不能以木聚糖(Brichwood xylan)和半乳甘露寡糖(Galacto mannan)为底物。说明该酶对葡聚糖类物质时有较高的降解能力,应为葡聚糖酶。     

致仔猪痢疾沙门氏菌特异性噬菌体的分离与纯化

【目的】筛选仔猪痢疾病原菌沙门氏菌特异性噬菌体,为噬菌体制剂的研制和仔猪痢疾的生物防治提供参考。【方法】从患痢疾仔猪粪便中分离致病菌沙门氏菌,鉴定后以其为宿主菌,从生活污水中筛选、纯化出特异性噬菌体,并以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为对照,检测该噬菌体的特异性。【结果】分离到了致病菌沙门氏菌,并得到了纯化的沙门氏菌噬菌体;经检测,该噬菌体只能裂解沙门氏菌,而对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌没有作用。【结论】得到了纯化的可裂解沙门氏菌的特异性噬菌体。     

金鱼Tgf2转座酶的原核表达及其DNA结合活性

金鱼Tgf2转座子基因属于Hobo/Activator/Tam3（hAT）超家族,其编码的活性转座酶能在多种鱼类转座中介导基因插入及诱变,因此在鱼类重要性状主控基因的筛选、功能解释及育种等方面具有重要的应用前景。鉴于Tgf2转座酶基因（JN886591）存在众多稀有密码子,本研究依据大肠杆菌对密码子的偏好性,对金鱼Tgf2转座酶基因进行密码子优化,所得Tgf2转座酶基因连接原核表达载体pET-28a（+）,将重组载体转化到大肠杆菌BL21（DE3）细胞。该大肠杆菌细胞在培养温度37℃、OD₆₀₀≈0.5时用IPTG诱导获得高效表达,即菌体中含有8.8%的重组蛋白,上清液中含有4.0%重组蛋白。采用亲和层析纯化从菌体上清液中分离得到分子量约70 ku的可溶性重组蛋白,经MALDI-（TOF）/TOF串联质谱鉴定其为重组Tgf2转座酶。进而采用分子排阻色谱法研究转座酶的DNA结合活性,结果表明：所得重组Tgf2转座酶能识别并结合含Tgf2转座子特异性亚末端重复序列的DNA探针,即启动转座。采用原核表达体系高效获得重组Tgf2转座酶,为其作为工具酶应用于鱼类生物学研究奠定必要的基础。     

康氏木霉HEX1蛋白的原核表达及纯化

【目的】对康氏木霉HEX1蛋白进行原核表达和纯化,为进行抗体制备及深入研究HEX1功能奠定基础。【方法】采用RT-PCR方法扩增康氏木霉hex1基因,构建pMD19-T-hex1重组克隆质粒,在此基础上构建pET28a-hex1表达载体,转化E.coli BL21(DE3)细胞。通过IPTG诱导表达,对重组HEX1蛋白进行可溶性分析、纯化及鉴定。【结果】成功克隆了长660bp的hex1基因并构建了融合表达载体,HEX1蛋白在IPTG诱导下得到表达。融合蛋白主要以包涵体形式存在,能与抗His标签的兔多克隆抗体发生特异性反应,并纯化出了融合表达蛋白。【结论】康氏木霉HEX1蛋白在原核细胞中得到成功表达及纯化,获得了分子质量约为25ku的重组蛋白。     

OjCHS原核表达载体的构建及重组蛋白的纯化

查尔酮合酶（chalcone synthase,CHS）是类黄酮生物合成过程中的第一个关键酶,也是限速酶,它直接影响并限制类黄酮的合成与积累。在克隆得到日本蛇根草CHS基因（OjCHS）基础上,将该基因插入原核表达载体pET-28a,完成重组表达质粒pET28a-CHS的构建。随后,利用冻融法将上述质粒转入大肠杆菌BL21感受态细胞中用于重组蛋白的表达。选择不同IPTG 浓度、诱导温度及诱导时间对重组菌进行诱导,确定了可溶性重组蛋白的最佳诱导表达条件。最后,通过洗脱、纯化、透析与浓缩完成重组蛋白的纯化。结果显示,成功构建原核表达载体pET28a-CHS,可溶性重组蛋白最佳诱导条件为：IPTG 浓度0.45 mmol·L^-1,25 ℃下诱导12 h。最后大量制备并纯化获得符合预期大小的可溶性蛋白,为深入研究OjCHS的生物学功能奠定了基础。