几丁质酶和葡聚糖酶生物学特性及其编码基因的克隆和转化

几丁质酶和葡聚糖酶在植物病害生物防治作用中具有重要的作用，本文着重介绍了几丁质酶和葡聚糖酶的分子生物学方面的特性，以及几丁质酶和葡聚糖酶编码基因的克隆和转化研究概况，将编码几丁质酶和／或葡聚糖酶的基因导入到植物中，能够提高植物抗病能力，导入到植物病害生防直菌或细菌中，可以提高生物防治菌的效果。     

小拟南芥几丁质酶基因cDNA的克隆与序列分析

通过合成1对特异引物，应用RT-PCR技术从小拟南芥总RNA中经反转录克隆出几丁质酶基因，该cDNA基因全长985bp，含有1个963bp的开放阅读框(ORF)，编码321个氨基酸，推测分子量为35．53kD，序列同源性分析表明，该基因与拟南芥几丁质酶基因有93％的同源性。     

水稻几丁质酶基因(Oschi)cDNA的克隆及序列分析

 以成功克隆大蕉几丁质酶基因（MpChi-1）时设计的一对引物,采用RT-PCR技术从广亲和水稻品种（Oryza．satival L．Cpslo17）中扩增到一水稻几丁质酶的全长cDNA,长1 115 bp,命名为Oschi;此序列已在GenBank中注册,登录号为EU045451;将Oschi基因核苷酸测序结果在NCBI服务器上用BLAST搜索软件进行同源性基因检索;并将Oschi的cDNA序列及氨基酸序列与大蕉及其它单子叶植物的相应序列进行多重序列排列比较并构建系统树;结果显示此基因具有编码Ⅰ类几丁质酶的基本结构;与大蕉核苷酸序列相比同源性为99%,氨基酸序列同源性为99%,与预测登记的最相近的水稻［Oryza sativa(japonica cultivar-group)］核苷酸序列相比同源性为98%, 氨基酸序列同源性为98%;广亲和水稻Oschi基因与大蕉MpChi-1基因的序列及蛋白结构有较高的一致性。     

改进RBB染色法初步筛选几丁质酶基因chiA的表达

对RBB(Remazol Brilliant Blue)底物染色方法进行产几丁质酶细菌的酶活性筛选,应用几丁质胶体平板诱导表达的筛选取得好的效果.粘质沙雷氏菌几丁质酶基因chiA在E.coli中的异源表达过程:首先从质粒pMD-chiA(DH5a)中切出含粘质沙雷氏菌几丁质酶基因chiA的片段,将其插入到表达载体pET-22b( )内,构建成几丁质酶表达质粒pET-chiA.然后,转化进入DH5a感受态细胞内,鉴定正确后将pET-chiA质粒转入BL21(DE3)pLySS中进行表达,并进行初步筛选.     

利用细菌血红蛋白提高大肠杆菌基因工程菌几丁质酶基因的表达

将透明颤菌(Vitreoscilla)血红蛋白基因(vgb)插入几丁质酶基因表达质粒中,然后转入大肠杆菌(Escherichia coli)内,研究vgb基因的表达对几丁质酶基因表达和产物分泌的影响．结果表明,在不同的通氧条件下,vgb基因的表达产物均能不同程度地促进细胞的生长,而且发酵上清液的几丁质酶活性也有提高;若溶氧浓度越低,则效果越明显,可比对照提高达12．1％．同时,由于vgb在大肠秆菌的表达,还可进一步促进几丁质酶在大肠杆菌中的分泌。     

花生几丁质酶的纯化及酶学性质研究

本课题利用亲和色谱和凝胶过滤色谱法从花生种子中分离得到了几丁质酶.经SDS-PAGE鉴定,该酶蛋白已达电泳纯,分子量约34.4 kD.在还原和非还原状态下均显示单一区带,表明其为单体蛋白.此外,通过等电聚焦法可测得该酶等电点为5.1.而酶学性质的相关研究则表明:该酶最适pH为5.4,最适反应温度为40～50℃.     

梅花鹿过氧化氢酶基因的克隆与表达

克隆得到梅花鹿过氧化氢酶基因序列,已提交Genbank登录(HQ877674).基因编码区全长1 584 bp,编码527个氨基酸,理论计算分子量为60 027.4 Da,理论计算等电点为6.67,预测蛋白质结构中不含有二硫键,在蛋白质序列中,具有过氧化氢酶家族活性中心保守序列和过氧化氢酶家族亚铁血红素保守序列,其DNA序列和蛋白质序列均与Bos taurus来源过氧化氢酶的同源关系最为接近.使用pPICZαC质粒和毕赤酵母GS115菌株,成功异源表达该基因,对诱导表达的发酵上清液进行活性测定,酶活为463 U·mL-1.     

麦芽寡糖基海藻糖合酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

应用PCR方法,从芝田硫化叶菌B12中扩增了麦芽寡糖基海藻糖合酶基因（TreY）,扩增产物大小为2．2kb,将扩增片段与pUCm-T连接,得到重组质粒pUCm-T-TreY,CaCl2法转化DH5α,并筛选阳性克隆。用BamHI／Ndel分别双酶切pUCm-T-TreY和表达载体pET21a,连接后得重组pET21a-TreY,转化大肠杆菌DE3并进行了表达。表达产物经SDS-PAGE分析,得到一条分子量约为74kDa的特异条带,同核苷酸序列所推导的值相符。     

转几丁质酶基因烟草后代的遗传分析

本论文采用分子检测(PCR扩增、PCR-Southern杂交)与表型检测(接真菌实验、酶活力测定)相结合的手段，对花粉管通道法及载体法导入几丁质酶基因烟草后代的遗传表现进行研究。结果证明通过不同方法导入受体细胞基因组中的外源基因均能遗传给后代，并能在转化受体当代及后代中高效表达。但采用花粉管通道法导入的外源基因虽然能够遗传给后代，但分离比复杂，遗传规律性较差。而载体法导入的外源基因T1代x^2检测符合3：1的遗传分离比，遗传稳定性要好于DNA直接导入。因此，建立良好的遗传转化系统是外源基因稳定遗传和表达的前提。     

湘扁豆系列RAPD指纹图谱的构建

采用RAPD标记技术对在湖南省主要种植的湘扁豆系列和地方共11个扁豆品种构建指纹图谱,在种子检验中用于鉴别种子真伪,从48条引物中筛选出多态性好、带型稳定的引物12条,检出等位基因17个,片段大小约在100bp至3000bp之间,并利用其中三条引物结果的扩增,建立了湘扁豆系列品种的RAPD指纹图谱及相应的数字指纹,可以区别各个品种．     

从玉米和陕西菜豆中提取凝集素及促淋巴细胞转化试验的比较分析

从玉米和陕西菜豆中提取凝集素及促淋巴细胞转化试验的比较分析贾敬肖，庄海博，陈栓虎，张莉（陕西省动物研究所，西安７１００３２；西北大学化学系，西安７１００６９；第一作者，女，４９岁，助理研究员）凝集素是一类具有使细胞凝集作用的蛋白质．１８８８年，Ｈ·Ｓ...     

青稞脱水素基因dhn4的克隆与原核表达

用RT-PCR的方法从重要的高原作物青稞(Hordeum vulgare L.vat.nudum Hook.f.)中克隆到了脱水素基因dhn4,其编码区长为678 bp,所编码的蛋白质DHN4为YSK2型脱水素.经预测,该蛋白二级结构易形成α-螺旋,并无固定的三级结构.将dhn4基因cDNA编码区定向克隆到载体PEW30-c上,获得了重组质粒PET-dhn4,该重组质粒再转化到大肠杆菌BL21茵株,37℃经1.5 mmol/L IPTG诱导获得了大量分子量约为35 kD的融合蛋白.然后用亲和层析的方法对该蛋白进行纯化,得到了纯化的脱水素DHN4蛋白.     

大连蛇岛蝮蛇类凝血酶基因克隆与表达研究

根据同源性设计引物，通过RT－PCR方法从大连蛇岛蝮蛇毒腺总RNA中合成扩增出类凝血酶基因，并由此推测出其相应的氨基酸序列。将该基因克隆到表达载体pPIC9K中，经电激转化后整合至毕氏酵母细胞中获得表达。该表达产物经两步柱层析后，进行聚丙烯酰胺凝胶电泳，获得单一条带，并表现较强的生色底物活性。     

红豆中几丁质酶的纯化与表征

利用硫酸铵沉降、离子交换色谱CM-Sephadex C-50、凝胶过滤色谱Sephadex G-75以及高效液相色谱(HPLC)Poros HS-20,从红豆种子中分离纯化出一种具有抗真菌活性的几丁质酶.SDS-PAGE显示还原与非还原状态下该蛋白分子质量分别为27.7和22.7 kDa,这表明该几丁质酶分子内含有二硫键.该酶比活为14.57 U/mg,最适反应pH为5.4,最适反应温度为50℃.它对棉花枯萎病菌、甜瓜枯萎病菌与瓜果腐霉病菌等真菌有明显的抑制作用.     

人血管生成素基因的克隆及表达

利用RI-PCR方法从培养的人黑色素瘤细胞系A375中扩增得到了人血管生成素cDNA片段,测序正确后克隆入表达载体pET-28a( )中并转化于E.coli BL21宿主菌中.经IPTG诱导,表达了N端融合6个组氨酸标签(6His-tag)的血管生成素融合蛋白.利用6His-tag与过渡态金属离子Ni2 高亲和力结合的性质,经镍柱纯化,获得了高纯度的血管生成素融合蛋白,为进一步研究其生物活性及应用奠定了基础.     

绿豆几丁质酶的纯化和酶学性质分析

利用亲和色谱Affi-gel和离子交换色谱SP-Toyopearl从绿豆种子中分离纯化出几丁质酶.纯化的蛋白通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定达到电泳纯,分子质量为30.8kDa.还原和非还原状态下的几丁质酶蛋白均显示单一区带,说明该几丁质酶为单倍体蛋白.通过等点聚焦法测得pI为6.3.该酶的最适pH为5.4,最适反应温度为40～50℃.     

Salsolinol合成酶的克隆和表达

 Salsolinol 合成酶是一种催化多巴胺和乙醛生成Salsolinol 的酶,与帕金森病发病机制密切相关。研究发现Salsolinol 合成酶与泛素的氨基酸序列高度相似,只有4 个氨基酸位点有差异。本研究以泛素基因为模板,采用聚合酶链式反应技术对4 个位点进行定点突变,将突变基因片段克隆到载体pET30a-GST 上,构建pET30a-GST-Sal synthase 重组载体,转化BL21 后,IPTG 诱导重组菌表达融合蛋白,经亲和层析柱纯化。结果表明,实现目的位点的定点突变,获得Sal 合成酶基因,成功构建了GST-Sal synthase 原核表达质粒,在大肠杆菌中表达纯化后得到较高纯度的GST-Sal synthase 融合蛋白。     

环状芽孢杆菌C-2几丁酶基因在荧光假单胞菌中的表达

将已克隆到的环状芽孢杆菌（Bacillus circulans)C-2的几丁酶基因chi1片段克隆到质粒载体pUXBF5中，得到重组质粒pUXCH1，该重组质粒在大肠杆菌中可以表达产生具有生物活性的几丁酶并分泌到胞外。将pUXCH1分别利用感受态法和三亲本杂交法转化荧光假单胞菌（Psendomonas fluorescens），在含有卡拉霉素的金氏B平板上筛得转化子。但将转化子点种于几丁质平板上却不能产生水解圈，提取细胞内容物后用比色法也没有检测到有效的酶活性。该研究表明环状芽孢杆菌 的几个酶基因chi1已经被成功的整合到荧光假单胞菌的染色体上，但却没有表达或表达效率极低，这可能是由于荧光假单胞菌的表达系统不能正确有效的识别存在于该chi1几丁酶基因片段中的环状芽孢杆菌基因启动子而造成的。