结核分枝杆菌H37Rv高丝氨酸激酶基因的克隆、表达及酶学性质分析

采用PCR方法克隆到结核分枝杆菌H37Rv的高丝氨酸激酶基因thrB,将其连接到pET-28a( )表达载体中,在大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中经丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导得到高效表达.用Ni·NTA His·Bind亲和层析柱对表达的活性重组蛋白进行了分离纯化,并对其酶学性质进行了研究.结果表明:重组结核分枝杆菌高丝氨酸激酶能以L-高丝氨酸和ATP为底物催化L-高丝氨酸生成O-磷酰-L-高丝氨酸,该酶的比活力为2.946 U/mg,对底物L-高丝氨酸和ATP的米氏常数分别为2.303 1 mmol/L和2.342 9 mmol/L.     

结核分枝杆菌H37Rv组氨醇脱氢酶基因的克隆、表达及酶学性质分析

以结核分枝杆菌H37Rv基因组为模板,扩增hisD基因,构建pET-28a-HDH重组质粒;转化重组质粒到E.coli BL21(DE3)并诱导表达,纯化可溶性的结核分枝杆菌L-组氨醇脱氢酶(HDH),并对其性质进行研究,结果表明:重组结核分枝杆菌L-组氨醇脱氢酶能以L-组氨醇和NAD 为底物催化L-组氨醇生成L-组氨酸;该酶的最适pH值为8.3,最适温度为45℃,比活力为1.788 U/mg;Mn2 ,Ca2 ,Zn2 ,Co2 等对酶促反应有激活作用;底物NAD 和L-组氨醇的米氏常数分别为0.9765 mmol/L和2.755μmol/L;25℃时重组蛋白的二级结构中有20.5%的α-螺旋,40.9%β-折叠,4.2%β-转角,34.3%无规卷曲.     

结核分枝杆菌Rv1009基因的克隆、表达及亲和层析纯化

克隆表达结核分枝杆菌Rv1009基因,序列测定正确后进行融合表达、纯化。采用聚合酶链反应（PCR）从结核分枝杆菌H37Rv基因组中扩增了Rv1009编码基因,用限制性内切酶消化后插入到pGEM—Teasv中,序列测定正确后．再亚克隆到融合表达载体pPro—EX HT中,转化大肠杆菌DH5α,目的基因经IPTG诱导,由T7启动子调控表达了氨基端带6个连续组氨酸残基的Rv1009蛋白,在变性条件下对目的蛋白进行纯化。获得了结核分枝杆菌H37Rv株Rv1009蛋白基因．得到融合6个组氨酸残基的Rv1009蛋白纯度大于80％。证实构建了结核分枝杆菌Rv1009基因的重组表达载体,并获得了高纯度的融合表达蛋白．为以后的深入研究奠定了基础．     

异柠檬酸裂解酶肽类抑制剂结构的修饰

利用Fmoc固相多肽合成法, 按已知异柠檬酸裂解酶抑制剂的直链肽氨基酸序列合成首尾相连的环肽抑制剂. 经色谱纯化和质谱鉴定, 其相对分子质量的实测值与理论值相符. 抑制率实验结果表明, 合成的环肽对异柠檬酸裂解酶有明显抑制作用, 抑制率大于50%. 采用高效液相色谱法分别检测直链肽和环肽在血浆中的半衰期, 实验
结果表明, 环肽在血浆中的半衰期为11 min, 比直链肽的半衰期延长175%.     

异柠檬酸裂解酶肽类抑制剂的优化筛选

利用噬菌体肽库筛选与计算机模拟分子对接技术, 优化异柠檬酸裂解酶肽类抑制剂的筛选. 先通过噬菌体肽库筛选出与异柠檬酸裂解酶（ICL）具有高亲和力的结合肽, 再利用Discovery Studio 2.1模拟多肽与ICL蛋白晶体（1F8I）的分子对接, 最后用Fmoc固相合成法合成多肽, 并对其生物活性进行检测. 实验结果表明, 通过噬菌体肽库筛选得到了29条七肽序列, 其中12条可与ICL蛋白晶体成功对接. 体外生物活性检测结果显示, 得到的12条七肽均对ICL的活性有明显抑制作用（抑制率均超过50%）.     

结核分枝杆菌Rv2450基因真核表达质粒的构建及表达

构建结核分枝杆菌Rv2450基因真核表达载体.PCR扩增Rv2450基因,测序正确后克隆入真核表达载体pCDNA3.1（-）,重组质粒酶切鉴定正确后以阳离子聚合物转染P815细胞,分别以RT-PCR方法检测mRNA表达和间接免疫荧光技术检测目的蛋白的表达.结果构建了重组质粒pCDNA-Rv2450,RT-PCR结果证明Rv2450可在P815细胞中转录,用间接免疫荧光检测,表达有Rv2450蛋白的细胞着染.成功构建了结核分枝杆菌Rv2450基因的真核表达载体pCDNA-Rv2450,Rv2450基因可以在P815细胞中表达.     

结核分枝杆菌Rv2626c基因的表达、纯化和鉴定

克隆结核分枝杆菌Rv2626c基因,构建其原核表达载体,并进行表达、纯化及鉴定.采用聚合酶链反应(PCR)方法从结核分枝杆菌H37Rv基因组中扩增出Rv2626c基因片段,克隆入pMD18-T载体,序列测定正确后亚克隆入原核表达载体pPro-EXHTb,转化入E.Coli DH5α,经IPTG诱导表达,SDS-PAGE分析后与抗His单抗进行Western-blot,以Ni-NTA亲和层析纯化目的蛋白.PCR扩增获得的目的基因为432bp,与预期大小一致,测序与Genebank公布的基因序列完全一致.成功构建原核表达载体pPro-EXHTb-2626c,转化E.Coli DH5α后能特异性表达目的蛋白,大小约16KD,与理论值相一致.蛋白可溶性分析表明该蛋白主要以可溶性方式存在,纯化蛋白经Western-blot鉴定有特异性反应条带.成功构建结核分枝杆菌Rv2626c原核表达载体pPro-EXHTb-2626c,并获得纯化的目的蛋白,为研究新型结核疫苗的靶抗原奠定了基础.     

结核分枝杆菌H37Ra FadD3基因克隆与表达研究

为探索FadD3在结核分枝杆菌胆固醇分解代谢中的作用,从结核分枝杆菌H37Ra的全基因组中克隆了FadD3基因,并在大肠杆菌BL21中表达.根据NCBI公布的结核分枝杆菌全基因组序列设计一对引物,PCR扩增FadD3基因.PCR扩增产物与克隆载体pGEM3Zf(+)进行拼接,得到重组基因FadD3-pGEM3Zf(+),再转化到大肠杆菌DH5ɑ得到克隆.PCR检测阳性克隆,再与表达载体pYUB28b拼接,得到重组质粒FadD3-pYUB28b.阳性重组质粒亚克隆到大肠杆菌BL21宿主菌进行自体诱导表达.经过表型筛选及鉴定分析,已成功构建了重组表达质粒FadD3-pYUB28b.SDS-PAGE和Western blotting证实,重组基因FadD3-pYUB28b在大肠杆菌BL21中有表达产物.实验结果表明,以pYUB28b为表达载体,FadD3重组基因在大肠杆菌表达体系于温度分别为18,28 ℃有包涵体形式的表达蛋白,在37 ℃无表达产物.     

结核分支杆菌H37Rv莽草酸脱氢酶基因的克隆、表达及酶学性质的研究

以结核分支杆菌H37Rv基因组为模板,扩增了该菌株的莽草酸脱氢酶基因aroE,通过在大肠杆菌BL21(DE3)pLYS中表达,纯化出可溶性的重组结核分支杆菌莽草酸脱氢酶(SD). 对其酶学性质测定分析表明:在辅酶NADPH作用下该酶可催化还原3-脱氢莽草酸生成莽草酸,最适pH值为11,最适温度为63 ℃,比活性8.26×104 U/mg. Mg2+,Ni2+,Zn2+等金属离子及NP40、TritonX-100等变性剂对其酶活有一定的促进作用,而SDS则强烈抑制该酶活性. 应用圆二色仪初步测定了重组蛋白的二级结构,重组SD的二级结构中大约有29.2%的α螺旋,9.3%β折叠,32.7%β转角,28.8%无规卷曲. 结核分支杆菌H37Rv莽草酸脱氢酶基因的克隆,为该酶的晶体结构分析、免疫学研究及抗结核药物靶点的筛选奠定基础.     

结核分枝杆菌esat6-cfp 10融合基因的克隆表达及纯化

获得esat6-cfp 10重组蛋白,为研究其在结核病诊断和预防中的作用奠定一定基础。以结核杆菌H37,Rv基因组DNA为模板,克隆cfp10基因,将其插入到pGEM-7ZF( )克隆载体后与esat6基因连接,构建含有esat6和cfp10融合基因的克隆载体esat6-cfp 10。酶切消化esat6-cfp 10重组质粒,将esat6-cfp 10基因亚克隆到pPROEX^TM HTb原核表达载体,经IPTG诱导后,可表达出分子量约28kD的esat6-cfp 10融合蛋白,重组蛋白经镍柱纯化后,得到了高纯度的esat6-cfp 10融合蛋白。Western blot证明表达重组蛋白有较好的免疫原性。     

结核分支杆菌H37Rv株抗原成份分析

通过免疫印迹技术（Western blotting），用结核杆菌的单克隆抗体及兔抗结核菌多克隆抗体对结核分支杆菌H37Rv的菌体蛋白和培养液蛋白成份进行了初步分析，发现固体培养菌与液体培养菌的菌体具有基本一致的多肽抗原成份，而培养液中的抗原成份与前两者差异稍大。通过筛选和鏊定结核分枝杆菌的特异性和保护性抗原，研究结核杆菌的免疫反应特点，为探索结核病的诊断和治疗的新途径奠定了一定的基础。     

结核分枝杆菌mpt64基因真核表达载体的构建及表达

构建结核分枝杆菌分泌蛋白mpt64基因真核表达载体。通过PCR法从MTBH37Rv株基因组中扩增mpt64基因,插入pGEM-T-easy载体中,序列测定正确后,将其亚克隆到真核表达载体pcDNA3．1（-）,重组质粒酶切鉴定正确后,以Lipo-fectamine2000转染COS-7细胞后,分别以RT-PCR方法检测mRNA表达和间接免疫荧光技术检测目的蛋白的表达。构建了真核表达载体pcDNA-mpt64,RT-PCR结果证明mpt64基因可在COS-7细胞中转录,用间接免疫荧光检测,有表达mpt64蛋白的细胞着染。结果表明,构建结核分枝杆菌mpt64基因的真核表达载体pcDNA-mpt64成功,mpt64基因可以在COS-7细胞中表达。     

结核分枝杆菌H37Rv株与耐异烟肼菌株间细胞壁蛋白质组双向电泳图谱比较

利用双向电泳技术可以对体外培养的结核分枝杆菌非耐药型菌株和耐药型菌株进行细胞壁蛋白质组学比较,寻找与耐药相关的蛋白质．结核分枝杆菌H37Rv株与耐异烟肼菌株在Middlebrook 7H9 Broth培养基中37℃摇床培养1个月后,从培养物中提取结核分枝杆菌细胞壁蛋白．以pH4～7的IPG预制胶条为第一向等电聚焦,以SDS-PAGE为双向电泳第二向,经过银氨染色,图像扫描后,利用软件分析处理图像．在结核分枝杆菌H37Rv株和耐异烟肼菌株的细胞壁蛋白质凝胶图谱中分别检测出499和582个蛋白质斑点．它们的蛋白质分子质量分布基本相似,其中有102个斑点差异显著．这为研究耐异烟肼菌株的耐药机制提供了蛋白质组学方面的信息．     

基因功能预测的整合算法及其在结核分枝杆菌基因表达谱分析中的应用

基因功能预测是后基因组时代生物信息学领域的重要课题.生物学机理的阐释需要准确的基因功能的信息,但目前还缺少大规模测定基因功能的实验手段,这使得运用计算方法对基因功能进行预测显得尤为重要,对这些算法的效率和准确性要求也越来越高.在本项研究中开发了一种新的整合算法,将3种比较典型的基于蛋白质序列预测基因功能的算法GOtcha、PFP和conFunc整合起来,并将其应用于结核分枝杆菌的全基因组功能预测中.预测结果通过不同的角度得到了验证,结果表明该整合方法不仅使得基于序列进行基因功能预测的算法可以达到较高的准确度,而且较原来3种方法大幅度提升了预测的性能.另外,预测结果也被用于分析结核分枝杆菌受到卷曲霉素处理前后的基因表达谱,功能富集分析揭示了卷曲霉素新的可能的抗菌作用机制,从而显示出基因功能预测重要的潜在应用价值.     

Heterologous Expression of Mycobacterium tuberculosis Ag85B in Pichia pastoris

Tuberculosisisaworldwidehealthproblemandmaybethemostcommoncauseofdeathfromanysingleinfectiousagent.Theannualnumberofdeathscausedbythisdiseaseisanticipatedtoreach3.5×106by2005.Theserioussituationhascreatedanurgentneedfora newvaccinetopreventTB[1].TheMycob…