蜂毒肽类似物的基因表达与构效关系研究

根据先前建立的蜂毒肽QSAR模型预测，为获得溶血活性相对最低，保留或提高抑菌活性的蜂毒肽类似物。设计了六条蜂毒肽类似物基因，采用P. pastoris表达系统，通过构建 pPICZα-A-Mel重组质粒，电击转化酵母。以α-factor为分泌信号，在GS115中分泌表达。以MDH、MMH筛选，诱导培养，6×His亲和层析纯化表达产物, Tricine-SDS-PAGE电泳证实。新设计的六条类似物基因表达后抑菌活性与天然序列蜂毒肽相比，四条增强，两条减弱。类似物【C】抑菌效价(U)为1.29，是重组天然序列蜂毒肽的1.6倍左右，活性最强，而重组天然序列蜂毒肽为0.7977。类似物【C】溶血活性比天然序列蜂毒肽降低至1/25。类似物【B】的表达量最高，为0.31mg/mL，其抑菌活性仅次于【C】。两种类似物的溶血活性降低至天然序列蜂毒肽的1/25左右，两种降低至1/20左右，还有两种降低至1/15左右。对蜂毒肽分子结构的优化设计合理，达到了保留或提高抑菌活性，降低溶血活性的目的。     

抗菌肽AD基因的改造及在毕赤酵母中的表达

采用PCR技术改造抗菌肽AD基因，将其C末端改造为Asn编码，改造后的抗菌肽Cecropin AD基因克隆到pPICZα－A载体上，构建成酵母重组分泌型表达载体，转化毕赤酵母（Pichia pastoris)受体菌GS115中，采用zerocin抗性标记筛选重组转化子，经摇瓶发酵，浓缩发酵液进行酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳分析和抑菌活性检测。结果表明，改造后的Cecropin AD基因在毕赤酵母中获得了表达，表达产物经α－Factor信号肽引导分泌到胞外，具有较强的杀菌活性。     

绿色糖单孢菌麦芽糖α-淀粉酶基因在枯草芽孢杆菌中的高效分泌表达

【目的】构建高产麦芽糖α-淀粉酶的工程菌株并实现高效分泌表达。【方法】PCR扩增麦芽糖α-淀粉酶基因sva,再与大肠杆菌-枯草芽孢杆菌麦芽糖诱导型穿梭载体pHCMCO4-Pglv连接,构建重组质粒pHCMCO4-Pglv-sva并转入枯草芽孢杆菌进行表达,对重组酶进行SDS-PAGE分析,然后对重组菌株的生长及发酵条件进行优化。【结果】成功构建重组质粒pHCMCO4-Pglv-sva并在枯草芽孢杆菌中实现分泌表达,SDS-PAGE分析发现,在55kDa处得到特异性蛋白条带。单因素试验结果显示,重组菌的最适诱导温度为35℃,最适接种量为4%(V/V),最适装液量为30mL。正交实验结果显示,重组菌的最佳发酵条件组合是诱导温度37℃、接种量5%(V/V)、装液量25mL,在此条件下发酵液粗酶活力达到257.3698U/mL。装液量对重组菌的产酶量影响显著。【结论】成功构建能高效分泌表达麦芽糖α-淀粉酶的枯草芽孢杆菌工程菌株,经发酵条件优化后,重组酶产量显著提高10倍左右。     

Klebsiella sp.GXK-1的α-L-鼠李糖苷酶的酶学性质

【目的】克隆、表达克雷伯氏菌Klebsiellasp.GXK-1菌株中的α-L-鼠李糖苷酶基因,并研究重组酶的酶学性质。【方法】比对分析GenBank数据库中克雷伯氏菌同属的α-L-鼠李糖苷酶基因序列,设计简并引物PCR扩增基因的保守区。扩增目的基因,以pSE380为表达载体构建重组质粒pSE-rha1,并在大肠杆菌E.coli XL-blue进行诱导表达,使用镍亲和层析纯化重组蛋白,研究目的蛋白RHA1的酶学性质。【结果】以pNPR为底物,进行重组酶酶学性质的研究。重组酶RHA1的最适pH值和最适温度分别为5.0和45℃,Km值为(0.223±0.030)mmol/L,V_(max)值为(1.272±0.121)μmol/(min·mg)。在pH值为6~10的缓冲液内酶活力仍保持在80%以上;在温度为40℃以下时,酶活较为稳定,但在温度高于40℃时酶活力迅速下降。RHA1能水解pNPR、橙皮苷和芦丁。【结论】RHA1具有良好的pH稳定性,不仅能够水解人工底物pNPR,还能够水解α-1,6键的天然底物橙皮苷和芦丁,具有一定的医疗应用价值。     

四川S.suis2强毒株溶血素样蛋白HLP序列信息分析及克隆表达产物活性检测

对四川猪链球菌2型(S.suis 2)强毒株05ZYH33溶血素样蛋白(hemolysin-like protein,HLP)编码基因hlp进行序列信息分析、分子克隆表达及溶血活性检测,深入探讨HLP的致病机制.用Blast和Clustal X程序对HLP进行基因同源性分析,用Signal P 4.1和TMHMM Server 2.0分析HLP氨基酸序列.设计合成hlp引物进行PCR扩增,先后将hlp克隆入p MD-18T载体和p ET30a表达载体中,构建p ET30a::hly原核表达质粒.将重组质粒转化至E.coli BL21中诱导表达,并对重组HLP蛋白进行纯化和溶血活性检测.同源性分析表明HLP与多种具有溶血活性的蛋白相似性较高.氨基酸序列分析发现HLP具有信号肽和跨膜区,且由DUF21、CBS和Cor CHly C 3部分组成.序列测定显示hly片段全长1 335 bp,编码445个氨基酸.重组质粒经诱导表达和纯化后电泳显示,HLP分子量约为70 k Da,具有溶血活性.结果表明,HLP是一个膜结合蛋白,不同于能够分泌到细胞外的溶血素Suilysin.重组HLP具有一定的溶血效价,此可能与致病相关.     

嗜线虫致病杆菌抗生素基因簇克隆及遗传体系建立

【目的】嗜线虫致病杆菌(Xenorhabdus)是昆虫病原线虫的共生菌,研究此共生菌分泌的抗菌活性的次级代谢产物基因蔟信息。【方法】通过直接PCR将目的基因簇分为数段扩增,利用天然酵母重组系统实现体外重组;同时采用果聚糖蔗糖转移酶基因sacB负筛选系统,通过两次同源臂重组构建基因敲除突变株,建立嗜线虫致病杆菌DSM 16338的遗传操作系统。【结果】成功获得推测目的基因簇;缺失所推测基因簇的3个相连基因,筛选到大片段缺失突变株GW2及调控基因敲除突变株GW4。【结论】利用高效的直接克隆方法获得了基因簇,成功对DSM 16338推测基因簇完成了基因中断,建立了该菌的遗传操作系统,为阐述此类细菌天然产物的生物化学多样性奠定了基础。     

人β防御素3基因在巴斯德毕赤酵母细胞中的表达

根据大肠杆菌对精氨酸密码子使用的偏爱性和β防御素3全基因中G．C、A、T含量的平衡,设计搭桥引物,通过PCR法合成人β防御素全基因序列,克隆到真核表达载体pPICZα-A,测序确认．将重组体电击转化酵母GS115,转化子经甲醇诱导表达,Tricine-SDS-PAGE分析,琼脂孔穴扩散法检测抑菌活性．结果表明,目的基因在毕赤酵母中已得到表达,表达量为0．22mg／mL,重组人β防御素3对金黄色葡萄球菌有抑菌活性．     

蓝莓果实多酚提取物的抗炎活性研究

【目的】探索蓝莓果实多酚提取物的抗炎作用及其机理。【方法】采用RAW264.7巨噬细胞炎症模型,考察蓝莓果实多酚提取物对一氧化氮合酶(iNOS)基因和环氧合酶-2(COX-2)基因表达以及NO分泌量的影响。【结果】蓝莓果实多酚提取物能抑制脂多糖(LPS)诱导的巨噬细胞中NO的分泌,且随着浓度的增加NO分泌量逐渐降低; 蓝莓果实多酚提取物下调了iNOS和COX-2基因的表达; 参试的5个蓝莓品种果实多酚提取物的抗炎活性有差异。【结论】蓝莓果实多酚提取物能够抑制LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞炎症反应,减少NO的分泌,下调被炎症因子激活的iNOS和COX-2基因的表达,从而缓解和抑制炎症的发生和发展。     

蜂毒肽Melittin对小鼠红细胞溶血效应及影响机制分析

蜂毒肽Melittin是一种具有高效抗细菌、真菌、肿瘤细胞等多种生物学活性的抗菌肽,然而其溶血活性限制了其发展为高效抗菌抗癌药物的应用.本文深入分析了Melittin对小鼠红细胞的作用机制,探讨影响Melittin溶血活性的细胞机制.结果表明,Melittin可以引起红细胞膜上形成空洞,抑制细胞内ATPase的活性.红细胞膜中糖蛋白或糖脂糖链中的唾液酸参与Melittin的相互作用,介导Melittin的溶血活性.质膜胆固醇也影响Melittin与红细胞膜相互作用,降低溶血活性.研究还发现,外源添加D-葡萄糖和D-蔗糖能显著抑制Melittin的溶血活性.研究结果为降低抗菌肽溶血性以及推动抗菌肽的药物应用提供了重要理论基础.     

朱黄青霉α-葡聚糖酶在毕赤酵母中的高效表达

【目的】提高朱黄青霉（Penicillium minioluteum ）α-葡聚糖酶（Dextranase）基因在毕赤酵母（Pichia pastoris）中的表达水平。【方法】根据毕赤酵母的密码子偏爱对酶基因进行优化与合成。优化后的基因片段与载体 pGAPZαA 连接,转化毕赤酵母 KM71 H。【结果】获得组成型分泌表达α-葡聚糖酶的工程菌 KM71 H／pGAPZαA-dex。发酵工艺试验中,摇瓶培养144 h,酶活为153 U／mL。6．8 L发酵罐补料分批培养92 h,酶活达到1218 U／mL。【结论】该工程菌以甘油作为碳源,发酵调控简单,产酶水平较高,具有适用于大规模生产的潜力。