微泡菌ALW1几丁质酶Chi18A的克隆及信息学分析

以微泡菌(Microbulbifer sp.)ALW1的基因组为模板,利用几丁质酶基因的特异性引物进行PCR扩增,然后将产物插入到pMD18-T载体后进行DNA序列测定,并对目的基因编码的蛋白质序列进行信息学分析。结果显示,克隆的目的基因大小为1644 bp,预测编码含有547个氨基酸残基的蛋白质。该蛋白质序列与其他菌株来源的几丁质酶序列具有70%左右的相似性,表明预测目的基因编码几丁质酶。该蛋白质具有2个几丁质结合结构域和1个GH18家族酶的催化结构域,属于糖苷水解酶(glycoside hydrolase,GH)家族18,命名为几丁质酶Chi18A。模拟的三维结构显示,Chi18A含有(βα)_8桶状结构。     

昆虫几丁质酶的进化与保守性质的比较基因组学研究

昆虫几丁质酶家族属于第18家族糖苷键水解酶,主要参与昆虫蜕皮、细胞增殖和免疫等生理过程。在7个物种基因组数据中通过BLASTP和PSI-BLAST的方法获得131条chitinase和chitinase-like的同源蛋白质,利用隐马尔科夫算法,找到了几丁质蛋白的保守模体区域。通过进化树分析,将所选的蛋白分为9组,与糖苷水解酶18催化结构域和几丁质结合结构域的特性一致。通过PAML软件计算出几丁质酶的正向选择位点,发现了豌豆蚜虫中的A.pisum xp003243674.1为一条新的几丁质酶蛋白。对深入研究昆虫几丁质酶结构与功能很有帮助。     

番木瓜果胶裂解酶基因片段的克隆及序列分析

以4个不同成熟阶段的番木瓜果肉cDNA为模板,经RT-PCR扩增仅在第四成熟度的番木瓜果肉中得到596 bp的PL基因片段,所得核苷酸序列通过Blast分析,该序列与草莓、拟南芥、芒果、葡萄等果胶裂解酶基因的相似性都较高,均在79 %-82 % 之间.     

嗜麦芽窄食单胞菌产生的几丁质酶的特性

从土壤中筛选出一株产几丁质酶的革兰氏阴性细菌,通过16S rDNA法对酶活力最高的菌株C进行鉴定,确定为嗜麦芽窄食单胞菌(S.maltophilia)菌株.通过单因素优化法和均匀设计法确定S.maltophilia产几丁质酶的最佳条件:在pH值为7.0的基础培养基中添加质量分数为1.0%的酵母膏、质量分数为0.5%的胶体几丁质,于180 r·min-1,30 ℃的摇床中培养60 h.对硫酸铵沉淀获得的粗酶进行酶学性质研究,结果表明,该几丁质酶的最适反应温度为50 ℃,最适反应pH值为7.2,在55 ℃以上的温度条件下容易失活.通过聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,确定S.maltophilia几丁质酶的相对分子质量为6.8×103;以筛选的S.maltophilia菌株的总DNA为模板,利用聚合酶链式反应(PCR)扩增出几丁质酶DNA测序;应用生物信息学手段推导S.maltophilia几丁质酶为分泌型蛋白酶,预测其等电点pI值为5.42,相对分子质量为6.8×103(与实验纯化的酶蛋白电泳结果一致).预测该酶氨基酸序列具有信号肽区(氨基酸残基1～41)、Ⅲ型几丁质结合区(残基47～92)、多囊肾病域(107～194)、类纤维连接蛋白Ⅲ型区(Fn3,201～278)和18家族糖基水解域等5个结构功能区,5个区域被富含Ala,Gly,Pro,Ser和Thr的短序列连接起来;在第400～500个氨基酸残基间有一个螺旋结构.     

基于密码子优化策略的厚壳贻贝几丁质酶原核重组表达及功能

厚壳贻贝mytichitin-1是一种特殊的,可通过裂解方式产生抗菌肽的几丁质酶。对该酶的研究有助于了解贻贝的免疫防御以及几丁质酶的功能多样性机制。为深入研究厚壳贻贝mytichitin-1的结构与功能,采取原核重组表达方式,结合密码子优化策略,获得适于大肠杆菌表达体系的目标基因。通过表达以及表达产物的分离纯化,获得重组mytichitin-1蛋白。经过SDS-PAGE,western blot以及质谱验证,表明重组mytichitin-1序列无误,表达成功,在此基础上,对重组mytichitin-1开展了几丁质催化活性,几丁质结合活性和抑菌活性研究。研究结果表明重组mytichtin-1具有明显的几丁质催化活性和几丁质结合活性;同时重组mytichitin-1表现出对细菌和真菌的抑制活性,且对真菌的抑制活性相对较强。上述研究不仅成功表达出厚壳贻贝mytichitin-1,同时也为后续研究几丁质酶的功能多样性及其分子机制,以及基于厚壳贻贝几丁质酶的蛋白质工程和应用研究奠定了基础。     

意大利蜜蜂AmCht11基因的克隆鉴定和发育时期表达分析

【目的】克隆鉴定和定量PCR分析不同发育时期意大利蜜蜂(Apis mellifera)几丁质酶AmCht11基因。【方法】克隆测序鉴定AmCht11基因序列,通过多重序列比对分析该基因编码的氨基酸序列特征和结构域组成;在线预测AmCht11蛋白的二级结构、三级结构以及相互作用靶蛋白,构建系统进化树分析该蛋白在几丁质酶家族中的分类和进化关系;实时定量PCR分析AmCht11基因的组织表达特征。【结果】AmCht11基因c DNA序列全长1 404 bp,编码468个氨基酸;预测AmCht11蛋白质相对分子质量为53.5 k Da,等电点为7.21。多重序列比对和系统进化分析表明,AmCht11蛋白为几丁质酶GH18家族Group-Ⅷ亚家族成员,该蛋白的氨基酸序列N-端含有跨膜域,具典型的几丁质酶催化结构域,无结合结构域,也不具信号肽。进一步实时定量PCR分析表明,AmCht11基因表达量在意大利蜜蜂幼虫发育第2至第5日龄无明显波动,至幼虫后期第6日龄表达量明显上调。【结论】推测AmCht11基因与意大利蜜蜂幼虫发育后期的蜕皮有关。     

意大利蜜蜂AmCht11基因的克隆鉴定和发育时期表达分析

【目的】克隆鉴定和定量PCR组织表达分析意大利蜜蜂(Apis mellifera)几丁质酶AmCht11基因。【方法】克隆测序鉴定AmCht11基因序列,通过多重序列比对分析该基因编码的氨基酸序列特征和结构域组成;在线预测AmCht11蛋白的二级结构、三级结构以及相互作用靶蛋白,构建系统进化树分析该蛋白在几丁质酶家族中的分类和进化关系;实时定量PCR分析AmCht11基因的组织表达特征。【结果】AmCht11基因cDNA序列全长1404bp,编码468个氨基酸;预测AmCht11蛋白质相对分子质量为53.5kDa,等电点为7.21。多重序列比对和系统进化分析表明,AmCht11蛋白为几丁质酶GH18家族Group-Ⅷ亚家族成员,该蛋白的氨基酸序列N-端含有跨膜域,具典型的几丁质酶催化结构域,无结合结构域,也不具信号肽。进一步实时定量PCR分析表明,AmCht11基因表达量在意大利蜜蜂幼虫发育第2至第5日龄无明显波动,至幼虫后期第6日龄表达量明显上调。【结论】推测AmCht11基因与意大利蜜蜂幼虫发育后期的蜕皮有关。
     

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。     

南海海域几丁质降解菌的筛选及其特性研究

从南海海域水样和沉积物中分离并筛选到两株几丁质降解菌,分别为SCSS04和SCSWE13.16S rDNA序列分析结果表明,菌株SCSS04属于芽孢杆菌属,菌株SCSWE13属于弧菌属.两株菌几丁质酶的产生均需要几丁质的诱导,并在富营养培养基中产酶量较高.菌株SCSS04在培养第9天产酶量达到最高,所产生的几丁质酶最适反应温度为40～50℃.菌株SCSWE13属于低温酶,在培养第7天产酶量达到最高,所产生的几丁质酶最适反应温度为20～28℃.     

黑曲霉β-葡萄糖苷酶基因的分离

以黑曲霉基因组DNA、mRNA为模板,利用种属相似性设计了一对引物,采用PCR与RT-PCR技术得到β-葡萄糖苷酶基因的DNA和cDNA全序列.测序表明:克隆得到的DNA序列全长2 924 bp,cDNA序列全长2 583 bp,编码860个氨基酸.编码序列推导的蛋白质序列相似性分析显示:完整蛋白质序列同源性高达97%～99%.该研究为β-葡萄糖苷酶基因的遗传转化及应用 奠定了基础.     

球孢白僵菌几丁质酶的定位研究

采用酶解球孢白僵菌菌丝细胞壁以获得原生质体,用超声破碎器破碎细胞,并用差速离心等方法,对此丝状病原真菌细胞中几丁质酶的定位进行了研究.采用球孢白僵菌 Eu-120株,分别用几丁质酶、蜗牛酶和纤维素酶,以不同比例混合进行脱壁处理.通过测定培养物上清液及原生质体溶解物的几丁质酶活性,发现此培养物上清液中的酶活性占其总酶活性的81.46%,而原生质体溶解物中酶活性极少.研究表明,球孢白僵菌几丁质酶主要存在于细胞的周质空间,并在菌生长过程中通过细胞壁分泌至细胞外.     

远海梭子蟹Sox9基因序列测序验证与进化分析

采用全长转录组文库结合三代高通量测序的方法得到远海梭子蟹Sox9基因的全长序列，通过引物设计及PCR产物直接测序验证三代测序结果，最终准确地获得Sox9基因序列。对Sox9基因全长序列进行生物信息学及基因进化分析。结果表明该基因CDS基因序列全长1461bp，蛋白质的无规则卷曲、α-螺旋、β-折叠区域分别占58.64%、25.93%、0%。进化树分析结果表明，远海梭子蟹Sox9与三疣梭子蟹的Sox10基因同源性较高，其核酸序列和氨基酸序列的相似性分别为96.24%和98.77%。远海梭子蟹的Sox9基因鉴定和蛋白质结构预测与功能分析，将为该物种遗传资源挖掘与利用分析奠定重要基础。     

黏质沙雷氏菌产几丁质酶二步发酵工艺的优化

采用二步发酵法,研究黏质沙雷氏菌的产几丁质酶发酵条件.在二步发酵产酶的过程中,通过单因素法优化得到二步发酵培养基中最适碳源、氮源的质量分数和菌龄,同时选取发酵时间、初始pH值、接种菌体量和装液量4个因子进行正交试验.最终得到的最优条件:胶体几丁质质量分数为0.8%,酵母粉质量分数为1.0%,菌龄为12 h,发酵时间为7...     

土壤产几丁质酶菌株的筛选鉴定及产酶条件

利用几丁质为碳源,从土壤中筛选出3株产几丁质酶菌株,其中酶活最高的为一株革兰氏阴性菌.对该菌株应用16S rDNA法进行鉴定,结果为嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia).通过单因素优化法和均匀设计法实验,结果表明,以质量分数0.5%的胶体几丁质为碳源,质量分数1.0%的蛋白胨为氮源,及30℃和pH值为7.2,发酵60 h的条件是菌株的最合适产酶条件.此时,胞外几丁质酶酶活力最高.     

里氏木霉几丁质酶基因的克隆及其同源转化研究

丝状真菌里氏木霉(Trichoderma reesei)外切几丁质酶具有β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性.根据里氏木霉基因组数据库获得了一个编号为21725的外切几丁质酶nagl基因序列,根据检索结果,从里氏木霉QM9414基因组DNA中克隆获得1.9kb的基因片段.构建了以cbhl为启动子和终止子的重组质粒pCbhNag,与含有pyr4基因的质粒pSKpyr4共转化里氏木霉pyr4缺陷株RutC30△U3.共得到99个转化子,初筛得到5株乙酰氨基葡萄糖苷酶酶活较高的转化子,其中N3菌株的β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶酶活可达26.65 U/mL,而出发菌株的胞外几丁质酶几乎无酶活.成功实现了里氏木霉几丁质酶的克隆及同源表达.     

中国棉铃虫多粒包埋型核多角体病毒几丁质酶基因的研究

中国棉铃虫多粒包埋型核多角体病毒VHA273毒株的几丁质酶基因的开放阅读框大小为1713bp，编码570个氨基酸残基，分子量约60kDa，氨基酸序列分析显示，杆状病毒与原核生物特别是细菌的几丁质酶具高度同源性，暗示杆状病毒的几丁质酶基因与细菌的几丁质酶基因有更为接近的讲化关系，可能源于共同的祖先。     

碱性蛋白酶对小麦麸皮中蛋白质的酶解作用

采用碱性蛋白酶降解小麦麸皮中的蛋白质成为可溶性组分,通过水洗过滤分离将其除去.以小麦麸皮中蛋白质残留量为考察指标,对酶解过程中的影响因素进行单因素和正交设计分析,优化工艺参数组合.通过比较分析后得到结论,采用碱性蛋白酶酶解分离小麦麸皮中蛋白质,酶解后小麦麸皮中蛋白质残留量仅为0.62%.     

重组粘质沙雷氏菌几丁质酶C的纯化及酶学性质

为从已构建的重组大肠杆菌pET-22b-chiC获得高纯的几丁质酶C,通过降低培养温度,提高粘质沙雷氏菌几丁质酶C的可溶性表达.表达产物经镍柱亲和层析(IMAC)和Phenyl-Sepharose疏水层析(HIC)分离纯化后,得到电泳纯的几丁质酶.酶学性质研究表明,纯化的几丁质酶C为单体蛋白,相对分子质量为51.8ku;最适pH值为5.0,最适温度为55℃,在55℃的条件下保温4 h后仍有90%以上的酶活力.研究结果还表明,Cu2+,Hg2+,Co2+,Mg2+对酶活力均有明显抑制作用,而Fe2+,Zn2+,Sn2+,Ba2+对酶活力有一定促进作用,Mn2+对酶活力明显促进作用.     

几丁质酶在苏云金芽孢杆菌中的分布及抑小麦赤霉菌菌株的筛选

利用几丁质平板法和几丁质酶基因特异引物PCR两种方法,对本室保藏的995株苏云金芽孢杆菌的几丁质酶及其基因进行了检测.结果显示所有被检测的菌株都可以在几丁质为唯一碳源的平板上生长.其中93.0%的菌株PCR检测阳性,54.1%的菌株可产生明显的水解圈.证明苏云金芽孢杆菌中几丁质酶普遍存在.通过研究发现Bt几丁质酶活力高低与其血清型及杀虫晶体蛋白基因的类型无相关性.同时对286个菌株进行了抑小麦赤霉菌实验,筛选出19株抑真菌效果较好的苏云金芽孢杆菌.