单核细胞增生李斯特菌噬菌体裂解酶Lys039的活性分析及初步应用

为探究单核细胞增生李斯特菌噬菌体裂解酶的特性及在食品基质中的初步应用,从NCBI获取李斯特菌噬菌体裂解酶lys039基因序列,分析其生物信息学,并在大肠杆菌中表达纯化,研究其裂解活性、对生物被膜的影响以及在牛奶基质中的应用。结果表明：1）裂解酶Lys039由341个氨基酸组成,分子质量为36.4 ku,等电点为9.81,其结构具有酰胺酶活性,对本实验室22株单核细胞增生李斯特菌、2株无害李斯特菌、1株伊氏李斯特菌以及1株威氏李斯特菌具有裂解活性,但是对葡萄球菌、枯草芽孢杆菌以及沙门菌没有显示出裂解活性。2）随着Lys039浓度的升高,裂解活性逐渐增强,最适温度为30 ℃,最适pH值为6.0。3）Lys039能显著清除单核细胞增生李斯特菌形成的生物被膜,并且可以降低牛奶中单核细胞增生李斯特菌的细菌数量。综上,Lys039温度耐受范围广、耐酸耐碱且裂解谱较宽,可显著清除生物被膜以及初步应用效果良好。 本研究为进一步防治及快速检测单核细胞增生李斯特菌提供理论基础。     

噬菌体裂解酶的应用概况

近年来由于耐药菌的频频出现,抗生素在抗感染领域面临前所未有的挑战,目前研制可裂解病原菌的噬菌体制剂已为一大热点。噬菌体裂解酶是双链DNA噬菌体在基因组复制晚期合成的一类蛋白质,它能够水解细菌细胞壁中的肽聚糖从而杀灭细菌。噬菌体裂解酶在体内外的试验中都表现出很高的杀菌性、种属特异性和安全性,因而具有广阔的应用前景。简要介绍了噬菌体裂解酶的结构性质,并对裂解酶显示出的抗菌性能及应用进行了综述。     

铜绿假单胞菌噬菌体裂解酶LysYH6的表达与活性

以耐药性铜绿假单胞菌为宿主菌分离并筛选出1株烈性噬菌体YH6,根据电镜下的形态特征,YH6为短尾噬菌体家族的成员。通过对YH6的全基因组序列测定和分析,确定了其裂解酶基因,并通过原核表达获得了噬菌体的裂解酶Lys YH6。菌落计数及浊度下降法表明:该裂解酶在EDTA(25 mmol/L)存在的条件下对铜绿假单胞菌表现出了显著的抑菌活性。具有抑菌活性裂解酶Lys YH6的获得为治疗和预防耐药性铜绿假单胞菌引起的感染开辟了新思路。     

大肠杆菌O157 Stx噬菌体裂解酶的克隆表达及活性分析

为研究大肠杆菌O157Stx噬菌体编码的裂解酶(内溶素)对肠出血性大肠杆菌的抗菌作用,克隆表达了大肠杆菌O157Stx噬菌体裂解酶,并检测其裂解作用和裂菌谱。利用PCR方法扩增大肠杆菌O157Min27株中Stx2噬菌体裂解酶基因(R基因),构建表达质粒pET28a(+)-lysEC1,并转化至大肠杆菌BL21(DE3)。重组质粒在BL21中获得了高表达,目的蛋白表达量占菌体总蛋白的34%,经His-trapTM亲和层析柱纯化后,获得的重组LysEC1的纯度大于97%。体外裂解活性试验证实纯化的噬菌体裂解酶LysEC1对肠出血性大肠杆菌菌株具有很好的裂解作用,这为新型噬菌体抗菌生物制剂的研发提供了新的研发方向。     

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。     

猪链球菌噬菌体SMP裂解酶在乳酸乳球菌中的表达及活性研究

猪链球菌（Streptococcus suis,SS）烈性噬菌体SMP的宿主谱窄,制约了其临床应用潜力。研究发现,由噬菌体编码的裂解酶（LySMP）可有效拓宽其裂解谱。本研究以SMP基因组DNA为模板,扩增获得SMP裂解酶基因,将其克隆至质粒pNZ8148中,电转化乳酸乳球菌NZ9000,获得重组乳酸乳球菌NZ9000（pNZ8148-LySMP）,经Nisin诱导可表达LySMP。浊度递减实验结果显示,所表达的LySMP对7株猪链球菌2型菌株和猪链球菌9型菌株有较高的裂解活性,浊度下降可达30%~77%。表明利用NICE表达系统及pNZ8148表达载体在乳酸乳球菌中可实现猪链球菌噬菌体裂解酶的活性表达,为开展LySMP的应用研究提供了可能。     

沙门菌噬菌体T139基因组分析及其裂解酶LysT40的异源表达和活性鉴定

为开发噬菌体裂解酶作为一种新型的抗菌剂,用于沙门菌的防控,采用生物信息学及异源表达蛋白的方法,获得鼠伤寒沙门菌噬菌体T139的裂解酶,并验证裂解酶对鼠伤寒沙门菌的裂解活性。通过对鼠伤寒沙门菌噬菌体T139基因组进行分析,发现该基因组全长38 854 bp,平均GC含量为49.10%,不包含tRNA基因。进化树分析表明噬菌体T139属于T7噬菌体属,共预测出43个ORFs,有23个被赋予已知功能。多序列比对及保守结构域分析表明,orf 40基因编码的蛋白（LysT40）包含126个氨基酸残基,具有内肽酶保守结构域,为可能的噬菌体裂解酶。LysT40二级结构中存在大量的螺旋结构（70.63%）,使得该蛋白能够保持结构稳定。将orf 40进行异源表达、纯化,经过SDS-PAGE和Western blot分析,在10~15 ku处获得单一目标蛋白条带,纯化的蛋白质量浓度为280 μg/mL。LysT40在30 min内对氯仿或EDTA预处理的鼠伤寒沙门菌具有较好的裂解活性,吸光值OD600相比于对照组分别下降0.18和0.31。     

A型产气荚膜梭菌噬菌体裂解酶Cp51的原核表达及活性检测

【目的】原核表达A型产气荚膜梭菌噬菌体裂解酶Cp51并研究其对A型产气荚膜梭菌Clostridium perfringens的体外抗菌活性。【方法】合成噬菌体裂解酶Cp51基因,并构建了pET-32a-Cp51原核表达载体,转化到大肠埃希菌Escherichia coli BL21(DE3),经终浓度为0.5 mmol·L~(-1)的IPTG诱导以及镍柱纯化后,获得了可溶性的Cp51重组蛋白;用比浊法检测Cp51重组蛋白的杀菌活性。【结果】噬菌体裂解酶Cp51重组蛋白能够有效降低7株A型产气荚膜梭菌的浊度,裂解酶质量浓度在5μg·m L~(-1)以上、作用30 min对A型产气荚膜梭菌的杀菌率可达到99.99%以上,而对其他种类细菌无杀菌效果。【结论】A型产气荚膜梭菌噬菌体裂解酶Cp51重组蛋白对A型产气荚膜梭菌有较强的体外杀菌活性和特异性,研究结果为后续裂解酶Cp51的临床应用奠定基础。     

噬菌体裂解基因E原核表达载体构建及大肠杆菌菌影的制备

根据Genbank已知序列,设计1对引物,采用PCR方法扩增PhiX174噬菌体裂解基因E,经克隆、鉴定及序列测定分析,将该基因亚克隆到原核表达载体pGEX-6P-1,构建了能够在大肠杆菌中表达裂解基因E的载体pGEX-E,并采用CaCl2法将其转入大肠杆菌BL21(DE3),经诱导后成功获得了大肠杆菌菌影,为进一步研究菌影这一新型的疫苗制备方法和新的疫苗佐剂奠定了基础。     

粪菌移植结合噬菌体抵抗雏鸡沙门氏菌感染的作用

本试验研究了粪菌移植(fecal microbiota transplantation)与噬菌体(phage)的结合疗法抵抗雏鸡肠炎沙门氏菌感染的作用.试验设置4个处理,分别为Ca组(口服PBS缓冲液且攻毒)、Cb组(口服PBS缓冲液且不攻毒)、FPa组(粪菌移植与噬菌体结合疗法且攻毒)和FPb组(粪菌移植与噬菌体结合...     

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。     

抗噬菌体色氨酸酶基因工程菌的筛选

利用自发突变、紫外诱变、协同进化、紫外耦合协同进化4种方法对色氨酸酶基因工程菌WD0801进行了抗噬菌体筛选.结果表明紫外耦合协同进化法具有较好的筛选效果,筛选的42株稳定遗传的抗性菌株中有23株的长势高于出发株,11株的酶活优于出发株.     

一株裂解性青枯雷尔氏菌噬菌体的分离及生物学特性分析

【目的】分离并纯化出一株裂解性青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)噬菌体,并测定其各项生物学特性,为开发新的抗烟草青枯病制剂提供依据。【方法】取烟草青枯病重病田中健康烟株的根际土壤制成土壤悬浮液,并通过在青枯雷尔氏菌菌液中加入过滤后的土壤悬浮液富集噬菌体,用双层平板法验证噬菌体的存在后挑取单个最大噬菌斑进行反复纯化,直到得到单一清晰的噬菌斑。纯化后的单个噬菌斑加入对数早期的青枯雷尔氏菌菌液中进行增殖培养,将增殖液按常规方法进行噬菌体颗粒浓缩后,取20 μL浓缩液用磷钨酸染色并通过电子显微镜观察噬菌体的形态特征;同时将浓缩液进行SDS-PAGE电泳,观察蛋白条带大小和数量;用λ噬菌体DNA提取试剂盒提取噬菌体增殖液中的噬菌体核酸进行琼脂糖凝胶电泳,确定其基因组片段大小;最后用常规方法测定噬菌体的滴度、最佳感染复数、一步生长曲线,并通过比较加入噬菌体液前后青枯雷尔氏菌菌液的OD₆₀₀值变化测定其对温度、pH、紫外线、氯仿的敏感性。【结果】分离并纯化出了一株裂解性青枯雷尔氏菌噬菌体,命名为∈RS-1, 噬菌斑为圆形,清晰透明,边缘光滑,直径1-2 mm,经电镜观察其形态为蝌蚪状,头部为二十面体的立体对称,直径约为94 nm,并有一带伸缩尾鞘的长尾大约为27 nm×100 nm,按照国际病毒分类委员会分类标准,其属于有尾噬菌体目（Caudovirales）,肌尾噬菌体科(Myoviridae)的裂解性噬菌体,核酸性质为dsDNA;噬菌体浓缩液经SDS-PAGE分析至少可以观察到25条蛋白条带,相对分子质量在10-100 kD,说明其蛋白外壳至少含有25个结构蛋白;将提取的DNA进行琼脂糖凝胶电泳显示其条带大于48 kb,符合肌尾噬菌体科基因组大小范围（31-317 kb）;生物学特性的测定显示该噬菌体对青枯雷尔氏菌的最佳感染复数为0.01;其吸附和感染青枯雷尔氏菌时的潜伏期约为30 min,爆发期约为80 min,裂解量约为156;该噬菌体的裂解活性在28℃时最高,在28-50℃均较强,但在温度超过60℃后活性基本丧失;其对酸碱的耐受力较强,在pH 3-8的范围内均有较强的裂解活性,当pH值超过9后活性开始降低;其对紫外线有一定的耐受能力,经紫外线照射0-9 min后裂解活性依然较强,12 min后活性开始下降,21 min后活性基本丧失;其对氯仿不敏感,5%浓度的氯仿对其活性基本没有影响。【结论】分离到了裂解性的青枯雷尔氏菌噬菌体,属于有尾噬菌体目,肌尾噬菌体科,经过测定其各项生物学特性可知其潜伏期较短,裂解能力较强,具有很好的杀菌效果,且其裂解活性持续时间长,并能在不同温度、不同酸碱性的环境内有较强的适应能力,具有开发为抗青枯雷尔氏菌菌剂的潜力。     

海刺猬消化腺褐藻胶裂解酶的制备及其酶学性质的研究

以海刺猬Glyptocidaris crenularis为原料,利用丙酮沉淀法制备褐藻胶裂解酶,并对其酶学性质进行分析。结果表明:最佳提取条件为原酶液与丙酮体积比为1∶1.4;酶反应的最适温度和pH为30℃和8.5。酶促反应结果表明:此酶的热稳定性及耐酸碱性较强,受多种金属离子的影响;EDTA对酶活力的影响较小。酶促动力学曲线表明,vm ax=5.928 U/mL,Km=9.001 mg/mL。     

海刺猬消化腺褐藻胶裂解酶的制备及其酶学性质的研究

以海刺猬Glyptocidaris crenularis为原料,利用丙酮沉淀法制备褐藻胶裂解酶,并对其酶学性质进行分析。结果表明:最佳提取条件为原酶液与丙酮体积比为1∶1.4;酶反应的最适温度和pH为30℃和8.5。酶促反应结果表明:此酶的热稳定性及耐酸碱性较强,受多种金属离子的影响;EDTA对酶活力的影响较小。酶促动力学曲线表明,vm ax=5.928 U/mL,Km=9.001 mg/mL。     

一株可裂解耐黏菌素大肠杆菌噬菌体的分离鉴定及全基因组分析

为研究耐黏菌素大肠杆菌的噬菌体治疗方法,本研究以耐黏菌素大肠杆菌为宿主菌,采用双层琼脂平板法从山东烟台某养鸡场污水样中分离纯化得到裂解性噬菌体SDYTW1-F1-2-2。通过透射电镜观察,最佳感染复数,一步生长曲线,温度稳定性,酸碱度稳定性等生物学特性测定,并对其进行全基因组测序分析。结果表明：1）噬菌体SDYTW1-F1-2-2噬菌斑呈现透亮,外周无晕圈,形态学观察显示其具有可伸缩性尾鞘。2）生物学特性分析表明,噬菌体最佳感染复数为0.1,潜伏期为50 min,爆发期为40 min,爆发量为（331±9）PFU/cell。在温度4～40℃,pH为4～12的环境下,噬菌体活性较为稳定。3）通过噬菌体全基因组测序及核酸类型鉴定显示,该噬菌体基因组全长为74 752 bp,双链DNA,GC含量42.1%。在噬菌体基因组中共鉴定出121个编码蛋白（CDS）,包括结构组成、DNA代谢与复制和包装以及细菌裂解相关的功能基因,发现一个tRNA基因,且未检测到如stx-1等致病性基因和mcr-1等耐药基因相关的基因。综上,噬菌体SDYTW1-F1-2-2裂解谱较宽,具有良好的酸碱性、热稳定性以及安全...     

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。     

重组褐藻胶裂解酶基因工程菌超声波破碎条件研究

褐藻胶裂解酶是制备褐藻胶寡糖的重要工具酶,利用工程菌进行褐藻胶裂解酶基因的克隆与高效表达是提高酶活的主要途径之一。工程酶位于胞内,需采取有效破碎手段获取。对重组褐藻胶裂解酶基因工程菌E.coli TOP10采用超声波破碎,分析了超声波破碎强度、总工作时间、NaCl浓度对菌体破碎程度及酶活力的影响。通过单因素试验和正交试验得出重组大肠杆菌的最佳破碎条件为:菌液浓度40 mg/mL,菌液体积50 mL,超声波工作时间4 s,间歇时间8 s,超声波破碎强度50%,总工作时间6min,NaCl浓度为0.15 mol/L。在该条件下获得褐藻胶裂解酶粗酶液的酶活为21 U/mL。     

猪链球菌9型噬菌体裂解酶Ply5218最小功能域及关键氨基酸位点的鉴定

为了鉴定猪链球菌9型噬菌体裂解酶Ply5218的最小活性功能域及关键氨基酸位点,利用PCR技术对全长裂解酶Ply5218进行截短并对可能与活性相关的关键氨基酸位点进行定点突变,研究截短与突变后各个蛋白的活性并与全长蛋白活性对比。结果显示,截短片段Ply5218_(1-147)可在平板上形成裂菌圈,仍保持裂菌活性,而比该片段更短的截短片段则失去裂菌活性,推测Ply5218_(1-147)为Ply5218的最小活性相关功能域;第8、58、136和142位点的氨基酸突变后,裂菌活性部分降低,第34和144位点的氨基酸突变后,则彻底失去裂菌活性。研究结果为深入揭示Ply5218的裂菌机制和进一步改造裂解酶提供了基础数据。     

噬茵体裂解基因E原核表达载体构建及大肠杆菌菌影的制备

根据Genbank已知序列,设计1对引物,采用PCR方法扩增PhiX174噬菌体裂解基因E,经克隆、鉴定及序列测定分析,将该基因亚克隆到原核表达载体pGEX-6P-1,构建了能够在大肠杆菌中表达裂解基因E的载体pGEX-E,并采用CaCl2法将其转入大肠杆菌BL21(DE3),经诱导后成功获得了大肠杆菌菌影,为进一步研究菌影这一新型的疫苗制备方法和新的疫苗佐剂奠定了基础.