辣椒小G蛋白CaROP的生物信息学分析

【目的】研究辣椒内小G蛋白CaROP的生物学功能、蛋白理化性质、蛋白结构及系统发育关系。【方法】运用ProtParam、ProtScale、SignalP5.0、TMHMM、NetPhos3.1和NetCGlyc1.0等生物信息学软件分析9个CaROP蛋白的蛋白理化特性;运用SOPMA和SWISS-MODEL等生物信息学软件预测分析9个CaROP蛋白的结构;运用生物信息学软件MEGA11分析9个CaROP蛋白的系统发育关系。【结果】9个CaROP蛋白的亲水性总平均值均小于0,均为亲水蛋白,其中6个为稳定的亲水蛋白;9个CaROP蛋白均无信号肽,即均为非分泌性蛋白;9个CaROP蛋白无跨膜结构域,即均非膜蛋白;9个CaROP蛋白均存在磷酸化位点,均无糖基化位点。9个CaROP蛋白的主要二级结构原件为无规则卷曲和α-螺旋,其次是β-折叠,最后是β-转角。9个CaROP蛋白聚为4个分支,其中分支Ⅰ和分支Ⅲ各包括1个CaROP蛋白。分支Ⅱ包括2个CaROP蛋白,其余5个CaROP蛋白均聚于分支Ⅳ中。【结论】9个CaROP蛋白具有完整的Rho功能域,均为非分泌性亲水蛋白。9个CaROP蛋白在系统进化树中共聚为了4个分支,其三级结构建模的预测结果也均较为理想,9个CaROP蛋白结构较稳定。

弓形虫棒状体蛋白ROP18表位肽抗体的制备与初步应用

设计并制备兔抗弓形虫棒状体蛋白ROP18的特异性表位肽抗体,并对其进行鉴定及初步应用。运用在线蛋白质分析软件Bepi Pred 1.0 Server预测和分析ROP18的抗原表位,人工合成选定的两段优势表位肽,与载体蛋白BSA偶联后分别免疫新西兰兔制备抗ROP18血清,通过ELISA鉴定其效价,Western blot鉴定其特异性,并将这两种抗体应用于免疫荧光和免疫共沉淀技术。间接ELISA结果显示两种抗体效价分别为1∶16 000、1∶64 000;Western blot结果显示,两种抗体均能够特异性识别弓形虫速殖子中的内源性天然ROP18蛋白和外源重组ROP18蛋白;免疫荧光检测到ROP18定位于弓形虫速殖子顶端及感染细胞的纳虫泡膜上;免疫共沉淀未能成功下拉目标蛋白。成功获得ROP18的两种表位肽多克隆抗体,效价高且特异性强,并成功应用于免疫荧光定位,为进一步探究ROP18在弓形虫中的功能和作用奠定了基础。

一种体内检测ROP蛋白活性的方法及应用

【目的】建立一种体内检测ROP蛋白活性的方法,为进一步研究ROP蛋白的功能提供技术支持。【方法】该方法基于RIC作为ROP蛋白的效应子能特异地与活性形式的ROP结合这一特点,通过荧火素酶互补试验,借助烟草瞬时表达系统,利用植物活体成像仪和酶标仪进行定性或定量检测荧光强度,从而实现体内检测ROP蛋白的活性。【结果】以拟南芥AtRIC1为检测基因,以AtROP1为例来检测其蛋白活性,成功检测到了AtROP1与AtRIC1有荧光,表明它们有互作。同时对AtROP1蛋白进行了点突变试验,成功构建了持续激活态的ROP1(AtROP1-CA)和持续失活态的ROP1(AtROP1-DN)载体,通过定性定量检测,发现与AtROP1-DN相比,AtRIC1与AtROP1-CA有更强的荧光信号,表明AtRIC1可以作为检测蛋白来检测AtROP1蛋白的活性。此外,通过引入3个蛋白(以AtGAP1、AtGDI1和AtGEF1蛋白为例),利用该方法进一步检测,表明AtGAP1和AtGDI1作为AtROP1蛋白活性的抑制因子,明显降低了AtROP1蛋白的活性;而AtGEF1作为AtROP1蛋白活性的促进因子,明显提高了AtROP1蛋白的活性,说明该方法还可以通过At-RIC1检测其他蛋白对AtROP1蛋白活性的影响。同时,该方法还解决了之前单一的pull-down试验检测ROP蛋白活性变化的问题,增加了一种新的体内检测ROP蛋白活性的方法。【结论】与其他方法相比,该方法具有高灵敏度、可视化、可定量化和操作简单等特点,并且适用于检测其他蛋白对ROP蛋白活性的影响,所以该方法是一种可靠的体内检测ROP蛋白活性的新方法。

蔷薇科小G蛋白ROP的鉴定、分类及特征分析

为全面系统地挖掘蔷薇科小G蛋白ROP,在分子水平上为蔷薇科抗病育种提供候选基因。物种系统进化关系分析、ROP蛋白全基因组筛查、Rho功能域分析、蛋白聚类分析及理化性质分析分别运用了NCBI、iTOLv6、GDR、SMART、MEGA 11.0和Maximum-likelihood algorithm1及Protparam和Expasy等数据库及生物信息学在线软件。11种蔷薇科植物聚为6个亚支;11种蔷薇科植物中筛查到80个ROP蛋白;80个蔷薇科ROP蛋白和11个拟南芥ROP蛋白聚为6个进化分支;蛋白长度、等电点、分子量、脂肪指数及不稳定指数分别为143~215 aa、5.59~9.63、15.73599~23.87859 ku、85.28~94.95和27.96~57.14。80个蔷薇科ROP蛋白在草莓中数量最多,甜樱桃最少;蔷薇科ROP蛋白分布于第Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ分支中,拟南芥ROP蛋白分布于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ分支中,即分支Ⅵ为蔷薇科特异性分支,分支Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ为拟南芥特异性分支。

刚地弓形虫重组蛋白SporoSAG、ROP5表达及免疫原性研究

弓形虫子孢子表面抗原(SporoSAG)和棒状体蛋白5(ROP5)是不同阶段虫体表面的特异性抗原,与弓形虫分化及入侵宿主细胞密切相关。本研究表达并纯化重组蛋白rSporoSAG与rROP5,将重组蛋白通过单独、联合等不同方式分别免疫Balb/c小鼠,检测小鼠体液和细胞免疫水平。结果显示rSporoSAG和rROP5成功表达,大小分别约为49.4和38.2 kDa。小鼠免疫实验中,rSporoSAG组、rROP5组、rSporoSAG+rROP5组、初次免疫rSporoSAG二次免疫rROP5组总IgG、IgG1、IgG2a水平与对照组相比显著升高(P<0.05),其中,初次免疫rSporoSAG二次免疫rROP5组的总IgG和IgG2a水平最高。细胞因子检测显示初次免疫rSporoSAG二次免疫rROP5组IL-2水平与对照组相比具有显著性差异(P<0.05),其他组IL-2水平与对照组相比无显著差异(P>0.05)。各实验组IL-4、IFN-γ水平与对照组相比无显著差异(P>0.05)。淋巴细胞增殖实验结果显示各实验组与对照组间均无显著差异(P>0.05)。结果表明,本实验成功表达rSporoSAG、rROP5。rSporoSAG、rROP5单独或联合等免疫Balb/c小鼠能够诱导其产生高水平的体液免疫,但不能有效激活细胞免疫应答,仅初次免疫rSporoSAG二次免疫rROP5组IL-2水平与对照组具有显著性差异,提示先免疫rSporoSAG再免疫rROP5蛋白的免疫策略与其他免疫策略相比是一种更有效的方法,可用于预防弓形虫卵囊感染的研究。

弓形虫SAG1、ROP18真核表达载体的构建及在诱导小鼠保护性免疫中的作用研究

目的观察弓形虫速殖子表面抗原1(SAG1)、棒状体蛋白18(ROP18)真核表达载体单独及联合使用诱导BALB/c小鼠的保护性免疫作用。方法制备重组真核表达质粒p3×FLAG-Myc-CMV TM-24-SAG1,p3×FLAG-Myc-CMV TM-24-ROP18及空质粒p3×FLAG-Myc-CMV TM-24(空载体),以磷酸盐缓冲液(PBS)稀释至1μg/μL。将102只BALB/c小鼠随机分成6组,每组17只,前4组分别注射PBS(PBS对照组)、空载体(空载体对照组)、SAG1载体(SAG1组)、ROP18载体(ROP18组)各100μL,其余两组均注射SAG1与ROP18对半混合载体,分别注射量为200μL(全量混合组)、100μL(半量混合组),每组间隔2周免疫1次,共免疫3次。末次免疫4周后,各组随机取7只小鼠,无菌条件下取脾,流式细胞术检测小鼠脾脏CD4^(+)、CD8^(+)T细胞亚群分布,荧光定量PCR分析各组小鼠脾细胞中细胞因子白细胞介素(IL)-4、IL-12、干扰素γ(IFN-γ)的表达;每组其余10只小鼠腹腔接种1×103个弓形虫速殖子,观察各组小鼠的生存时间。结果各组小鼠脾脏CD4^(+)T细胞比例差异无统计学意义(P>0.05);与PBS对照组比较,SAG1组、ROP18组、全量混合组、半量混合组、空载体对照组CD8^(+)T细胞比例明显升高(P<0.01),半量混合组较其他组更高(P<0.05)。半量混合组、全量混合组CD4^(+)/CD8^(+)较两对照组(PBS对照组和空载体对照组)降低,差异有统计学意义(P<0.05)。全量混合组、半量混合组小鼠脾细胞中IL-12、IFN-γ相对表达水平与两对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05),且半量混合组IFN-γ相对表达水平与ROP18组比较,差异有统计学意义(P<0.05),但各组间IL-4相对表达水平差异无统计学意义(P>0.05)。弓形虫速殖子攻击感染小鼠试验中两单基因疫苗组(SAG1组和ROP18组)、全量混合组、半量混合组均较两对照组生存时间延长(P<0.05),且半量混合组较全量混合组生存时间也显著延长(P<0.01),但全量混合组与两单基因疫苗组差异无统计学意义(P>0.05)。结论弓形虫DNA重组载体能诱导BALB/c小鼠产生特异性细胞免疫应答及部分抗虫免疫保护作用,且构建的两种真核载体在合适浓度联合免疫能诱导小鼠产生更强的免疫保护作用。

柔嫩艾美耳球虫棒状体颈部蛋白EtRON2_(L2)特性与功能初步分析

利用RT-PCR、间接免疫荧光实验、免疫印迹实验、抗体中和实验以及BiFC等方法对柔嫩艾美耳球虫棒状体颈部蛋白2同源分子—Et RON2_(L2)的特性和功能进行研究。结果发现Et RON2_(L2)氨基酸序列与常规的Et RON2仅有26.63%的同源性,mRNA水平在第二代裂殖子中最高,而蛋白水平在第二代裂殖子和子孢子阶段最高;Et RON2_(L2)在游离的第二代裂殖子和子孢子阶段主要分布于胞质,而在入侵后子孢子中主要分布于虫体表面;抗rEt RON2_(L2)多克隆血清处理组明显抑制子孢子入侵细胞;Et RON2_(L2)与EtAMA3之间存在互作关系。本研究为探究Et RON2_(L2)在球虫入侵过程中的作用机制奠定基础。

弓形虫ROP2核酸疫苗免疫保护作用的研究

目的研究ROP2核酸疫苗对BALB/c小鼠的免疫保护作用。方法42只BALB/c小鼠随机分为3组:实验组、空质粒组和PBS对照组,各组小鼠分别肌注pc-DNA3-ROP2重组质粒50μg、pc-DNA3空质粒50μg和PBS50μl,共免疫3次,每次间隔3周,末次接种量均加倍。末次免疫后2周,各组分别取4只小鼠的血清、脾和淋巴组织,检测CD4+、CD8+及各细胞因子。其余各组每鼠腹腔攻击感染RH株弓形虫速殖子500个,观察其存活时间等。结果ROP2核酸疫苗能诱发小鼠产生细胞免疫和体液免疫反应,小鼠血清抗体滴度高并能识别由基因重组体外诱导表达的ROP2蛋白抗原;实验组小鼠的CD4+T细胞增殖明显(69.5±3.4)%、CD4+/CD8+比值显著升高(4.69±1.32)%(P<0.01);其脾、淋巴结细胞培养液及血清中白细胞介素-2(IL-2)、IL-4、IL-6、IL-12、γ干扰素(IFN-γ)和肿瘤坏死因子(TNF)均有不同程度的升高,尤其是血清中升高最为显著。弓形虫攻击感染180h后,实验组小鼠免疫保护率为88.9%,与对照组相比,小鼠存活时间明显延长、初始死亡时间明显推迟(P<0.01)。结论ROP2核酸疫苗具有较强的免疫原性,能产生良好的免疫保护作用。

刚地弓形虫强毒株棒状蛋白ROP18的克隆、表达和免疫反应性分析

目的克隆、表达刚地弓形虫棒状体蛋白ROP18基因(TgROP18),并分析其免疫反应性。方法提取刚地弓形虫RH株基因组DNA,PCR扩增TgROP18基因。扩增产物经双酶切后连接入原核表达载体pET30a(+),重组质粒转化大肠埃希菌BL21(DE3),阳性菌落加入异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析重组蛋白TgROP18的表达情况。以鼠抗弓形虫血清为一抗,蛋白质印迹(Western blot-ting)分析该重组蛋白的免疫反应性。结果 PCR扩增获得TgROP18基因,长约1 665 bp,编码554个氨基酸,其中前47个氨基酸构成信号肽序列。菌落PCR、双酶切和测序结果显示,重组质粒pET30a(+)-TgROP18构建成功。SDS-PAGE结果显示,经IPTG诱导获得相对分子质量(Mr)为59 800的可溶性重组蛋白TgROP18。Western blotting分析结果显示,该重组蛋白可被鼠抗刚地弓形虫的血清识别。结论重组蛋白TgROP18具有一定的免疫反应性。

弓形虫ROP1基因真核表达重组质粒DNA免疫小鼠的研究Ⅰ.pcDNA3-ROP1真核表达重组质粒的构建

目的构建弓形虫ＺＳ２株ｐｃＤＮＡ３－ＲＯＰ１真核表达重组质粒，为进一步表达及ＤＮＡ免疫做准备。方法用ＰＣＲ技术从弓形虫ＺＳ２分离株的基因组ＤＮＡ中扩增编码棒状体蛋白１（ＲＯＰ１）的基因片段，重组入ｐＵＣ１８克隆载体。将ｐＵＣ１８－ＲＯＰ１中的ＲＯＰ１外源基因片段经酶切、连接等反应，亚克隆入ｐｃＤＮＡ３真核表达载体，再经含氨苄ＬＢ培养基筛选，酶切、ＰＣＲ鉴定。结果从ＺＳ２株基因组ＤＮＡ中扩增出特异的ＲＯＰ１基因片段，克隆成功ｐＵＣ１８－ＲＯＰ１；经亚克隆，筛选鉴定获得了ｐｃＤＮＡ－ＲＯＰ１重组质粒。结论构建成功弓形虫ｐＵＣ１８－ＲＯＰ１重组质粒，亚克隆成功ｐｃＤＮＡ－ＲＯＰ１重组质粒。

弓形虫ROP2-SAG1重组复合蛋白及其重组质粒的免疫效应

目的研究弓形虫棒状体蛋白2(ROP2)和膜表面蛋白1(SAG1)重组复合抗原(ROP2-SAG1)的核酸和蛋白两种疫苗的免疫效应。方法 60只雌性BALB/c小鼠随机均分为4组(每组15只),即rROP2-SAG1蛋白组、无菌生理盐水组、pcROP2-SAG1质粒组和pcDNA3.1质粒组,rROP2-SAG1组以2.5μgrROP2-SAG1重组蛋白与等体积佐剂乳化后,背部皮下多点免疫小鼠;无菌生理盐水组以等体积无菌生理盐水替代重组蛋白,首次免疫使用福氏完全佐剂,其余使用福氏不完全佐剂。pcROP2-SAG1组和pcDNA3.1组分别以pcROP2-SAG1和空质粒pcDNA3.1腿部肌肉注射免疫,剂量为100μg/次;以上各组小鼠共免疫3次,每次间隔2周。采用间接ELISA方法检测免疫后25、45和70d小鼠血清中特异性IgG抗体,及末次免疫后2周小鼠血清特异性IgG1和IgG2a抗体。用CCK-8细胞增殖法检测小鼠脾细胞增殖,间接ELISA法检测小鼠脾细胞培养上清液中γ干扰素(IFN-γ)和白介素2(IL-2)表达水平。结果 rROP2-SAG1组小鼠血清特异性IgG抗体水平随着免疫时间的延长持续升高,pcROP2-SAG1质粒组抗体则随着免疫时间的延长相对稳定。末次免疫后2周,rROP2-SAG1组小鼠血清IgG1抗体水平(1.538±0.183)显著高于IgG2a(0.618±0.122)(P<0.05),而pcROP2-SAG1组IgG1抗体水平(1.107±0.137)与IgG2a(0.830±0.185)间的差异无统计学意义(P>0.05)。以特异性抗原rROP2-SAG1为刺激物时,rROP2-SAG1组小鼠脾细胞受特异性抗原刺激的增殖效果(A450值=0.348±0.042)显著高于pcROP2-SAG1组(0.123±0.018)(P<0.05)。rROP2-SAG1组小鼠脾细胞培养上清液中IFN-γ含量[(149.37±30.51)pg/ml]、IL-2含量[38.58±9.10)pg/ml],分别与pcROP2-SAG1组IFN-γ[(138.58l±29.92)pg/ml]、IL-2[37.47l±9.26)pg/ml]比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 ROP2-SAG1重组复合蛋白诱导的抗体水平、脾细胞增值效应显著高于重组质粒pcROP2-SAG1。

荧光蛋白报告载体观察刚地弓形虫SAGl、MIC3、ROP2鸡尾酒DNA疫苗的表达及其免疫原性的研究

目的构建能同时表达多个基因的刚地弓形虫DNA鸡尾酒疫苗并初步观察其免疫原性。方法从基因组DNA扩增刚地弓形虫表面抗原(surface antigen,SAG)、微线体蛋白(microneme,MIC)和棒状体蛋白(rhoptry protein,ROP)基因片段,克隆到真核荧光表达载体pShuttle-CMV-MCS-EF1α-Am Cyan,pLVX-IRES-Zsgreen及pLVX-IRES-rfp中,构建pShuttle-SAG1,pLVX-Zsgreen-MIC3和pLVX-rfp-ROP2表达质粒。通过聚乙烯亚胺法用混合质粒转染293F细胞48 h,荧光显微镜下观察3个基因的表达情况。将30只C57BL/6雄性小鼠随机分为A、B、C组,分别肌内注射生理盐水(50μl)、pShuttle+pLVX-Zsgreen+pLVX-rfp混合空质粒(2μg/μl,各17μl)、pShuttle-SAG1+pLVX-Zsgreen-MIC3+pLVX-rfp-ROP2混合重组质粒(2μg/μl,各17μl)。免疫28 d后,ELISA检测血清抗刚地弓形虫IgG抗体水平,初步评价该疫苗的免疫原性。结果从刚地弓形虫基因组成功扩增出1、1.1及1.7 kb的SAG1、MIC3和ROP2序列。成功构建了pShuttle-SAG1、pLVX-Zsgreen-MIC3和pLVX-rfp-ROP2真核荧光表达质粒,转染293F细胞后观察到相应的蓝、绿、红报告荧光。免疫小鼠后28 d,ELISA测得A、B、C组IgG抗体的吸光度(A450值)分别为(0.620±0.029)、(0.741±0.040)、(1.561±0.131),C组显著高于A、B组(P<0.01)。结论刚地弓形虫SAG1、MIC3和ROP2基因混合重组质粒组成的DNA鸡尾酒疫苗能诱导小鼠产生良好的免疫原性,且多个荧光蛋白真核表达载体能够较好地指示目的基因的表达。

刚地弓形虫棒状体蛋白17(ROP17)真核表达载体的构建、表达及其激酶活性分析

目的构建刚地弓形虫RH株棒状体蛋白17(ROP17)真核表达载体,对表达产物进行激酶活性的检测和功能分析。方法根据刚地弓形虫ROP17蛋白编码基因(GenBank登录号为AM075203.1)设计引物,以弓形虫RH株速殖子总RNA为模板,RT-PCR扩增目的基因片段,克隆至真核表达载体p3×Flag-CMV-14,构建重组质粒p3×Flag-CMV-14/TgROP17。经菌液PCR、双酶切和测序鉴定正确后,用脂质体法转染至人胚肾细胞(HEK293T),RT-PCR和蛋白质印迹(Western blotting)分析表达产物;Western blotting检测其激酶活性;流式细胞术分析ROP17对转染宿主细胞凋亡的影响。结果 RT-PCR结果显示,从RH株弓形虫速殖子中扩增出约1 850 bp的基因片段。菌落PCR、双酶切和测序结果显示,重组质粒p3×Flag-CMV-14/TgROP17构建成功且序列正确。RT-PCR和Western blotting结果显示,在转染p3×Flag-CMV-14/TgROP17的细胞中有TgROP17的表达,基因片段大小为1 850bp,蛋白质相对分子质量(Mr)约为70 000,而转染空质粒组未见表达。Western blotting结果显示,ROP17可以磷酸化c-Jun蛋白;流式细胞术结果显示,ROP17抑制喜树碱(CPT)诱导的细胞凋亡,6 h和12 h的抑制率分别为20.6%和24.1%,两者差异有统计学意义(P<0.05)。结论成功构建了真核表达载体p3×Flag-CMV-14/TgROP17,其表达产物具有激酶活性且能够抑制细胞凋亡。

弓形虫TgROP21基因克隆及生物信息学分析

PCR扩增弓形虫棒状体蛋白21(Tg ROP21)全长基因序列,利用Signa IP和TMHMM在线网站预测分析其信号肽、跨膜区;DNAStar软件分析其亲水性、抗原指数;联合运用Ex PASY和PRODATA在线网站对Tg ROP21的功能域及三级结构进行建模。PCR产物可见1条2 022 bp左右的片段,与预期片段大小相同。成功预测出Tg ROP21的信号肽、跨膜区、亲水性、抗原指数、功能域和三级结构。

刚地弓形虫RH株ROP18-ROP12复合基因真核表达载体的构建

目的构建刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)棒状体蛋白18(ROP18)与ROP12的复合基因真核表达重组质粒,并检验其在真核细胞中的表达情况。方法重组质粒p VAX1-ROP18和p VAX1-ROP12分别经Bam HⅠ和XbaⅠ双酶切,将ROP12基因克隆至p VAX1-ROP18重组质粒。经菌落PCR、酶切及测序鉴定正确的重组表达质粒p VAX1-ROP18-ROP12转染至He La细胞。同时设空质粒组、p VAX1-ROP18转染组和p VAX1-ROP12转染组。提取各组He La细胞的总RNA并逆转录为c DNA,分别进行管家基因β-肌动蛋白和ROP18-ROP12复合基因的RT-PCR鉴定;同时,采用间接荧光免疫法和蛋白质印迹(Western blotting)法检测重组质粒p VAX1-ROP18-ROP12瞬时转染He La细胞后蛋白的表达情况。结果重组质粒p VAX1-ROP18-ROP12的菌落PCR电泳显示在约2 373 bp处出现特异性扩增片段,与预期大小相符。提取重组质粒经HindⅢ、Bam HⅠ和XbaⅠ单酶切、双酶切及三酶切鉴定均正确。测序结果显示,p VAX1-ROP18-ROP12重组质粒与已发表的弓形虫RH株ROP18基因(登录号为AM075204.1)序列一致性为100%,与弓形虫RH株ROP12基因(登录号为DQ096559.1)序列一致性为99%。脂质体转染后各组β-肌动蛋白的RT-PCR扩增产物均为613 bp,与预期大小相符。p VAX1-ROP18-ROP12转染组的ROP18-ROP12复合基因扩增产物大小为2 373 bp,而其他组未见条带。间接荧光法检测显示,在重组质粒转染的He La细胞胞浆中观察到黄绿色荧光,而对照组无黄绿色荧光。Western blotting法检测显示,融合蛋白ROP18-ROP12相对分子质量(Mr)约为85 000。结论构建了重组质粒p VAX1-ROP18-ROP12,该质粒能在真核细胞中表达。

弓形虫ROP2基因的体外扩增及真核表达重组质粒的构建

目的 构建弓形虫棒状体蛋白2（POP2）基因真核表达重组质粒。方法 根据ROP2基因已知序列,设计合成一对引物,上、下游引物分别引入EcoRI、SalI酶切位点,用PCR方法从弓形虫RH株基因组DNA中扩增编码ROP2的基因片段,插入pGEX-4T-1质粒,构建原核表达重组质粒pGEX-4T-1-ROP2,而后经EcoR I、Not I双酶切出ROP2基因片段,再亚克隆到载体pcDNA3中构建真核表达重组质粒pcDNA3-ROP2。结果 ROP2基因体外扩增产物大小约1043bp,重组质粒经酶切及PCR鉴定表明获得正确重组子,克隆基因测序结果与已知序列基本吻合。结论 在国内首次克隆了弓形虫ROP2基因并构建了真核表达质粒pcDNA3-ROP2,为下一步弓形虫DNA疫苗研究打下了基础。

刚地弓形虫ROP11基因的克隆及生物信息学分析

提取刚地弓形虫（Toxoplasmagondii）RH株速殖子总RNA，根据棒状体蛋白11（ROP11全长编码序列（登录号为DQ077905）的开放阅读框设计引物并进行逆转录PCR（RT-PCR）扩增，PCR产物经EcoRI和NotI酶切后与原核表达载体pGEX-6P-2连接，重组质粒转化大肠埃希菌（E．coli）XL-Blue，阳性菌落经PCR和双酶切鉴定，并测序。对所得序列进行生物信息学分析。结果显示，RT-PCR扩增产物约为1500bp。菌落PCR及双酶切结果正确。测序结果显示，获得的ROP11基因片段为1548bp（登录号为KC456639），与GenBank上已有的弓形虫ROP11序列相比，序列一致性为99％。生物信息学分析发现，ROP11编码蛋白质的预期相对分子质量为M57020，包括有12个保守结构区域，其前26个氨基酸残基构成信号肽，丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶催化区域位于170～511氨基酸，且有2个潜在的N-糖基化位点。

弓形虫ROP2基因的克隆及原核表达

应用PCR技术从刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)RH株的基因组DNA中扩增编码棒状体蛋白ROP2(rhpotry protein 2)的部分基因,构建pGEX-KG-ROP2重组表达质粒,经酶切、PCR及DNA测序鉴定后,将阳性质粒转入E.coli BL21CodonPlus中,在IPTG诱导下表达,表达产物用SDS-PAGE和Western-blot分析鉴定。结果表明,扩增的ROP2基因与GenBank上发表的相应基因序列的同源性达99.9%,该基因可以在大肠杆菌中高效表达,表达的ROP2融合蛋白表观相对分子质量约为64000,可被兔抗弓形虫免疫血清识别。

蒺藜苜蓿小G蛋白ROP在共生过程中的作用：1．MtROP5的克隆和表达分析

【目的】对蒺藜苜蓿ROP进行克隆与表达分析,为深入研究ROP在共生互作过程中的功能提供理论依据。【方法】通过比较基因组学和RT-PCR方法克隆了蒺藜苜蓿的MtROP5,采用半定量RT-PCR方法检测了MtROP5在蒺藜苜蓿不同组织中的表达水平,采用荧光实时定量PCR方法检测了MtROP5在根瘤菌侵染宿主植物根系后72h内不同时间阶段的表达水平。【结果】从蒺藜苜蓿中克隆了含有MtROP5完整编码区的cDNA序列,长度826bp,编码197个氨基酸。序列分析表明,MtROP5编码的蛋白具有典型的ROP蛋白特征结构域,与其它几种植物中ROP蛋白具有高度的同源性和相似性。半定量RT-PCR分析表明,MtROP5在蒺藜苜蓿的根、茎、叶、花、根瘤中均有表达,茎和花中表达量最高,根和根瘤中次之,在叶中表达最弱。荧光实时定量PCR分析表明,与未接种根瘤菌的对照处理相比较,MtROP5在根瘤菌侵染的72h内不同时间阶段的根系中都增强表达。【结论】克隆的cDNA序列是一个蒺藜苜蓿小G蛋白ROP,推测MtROP5可能在共生互作的早期信号传导过程中行使一定的调控作用。

蒺藜苜蓿小G蛋白ROP在共生过程中的作用:2.MtROP5调节根毛生长发育的功能分析

【目的】对蒺藜苜蓿MtROP5的功能进行研究,为阐明植物ROP在共生互作过程中的调控机制奠定基础。【方法】采用PCR方法克隆MtROP5的启动子序列,并构建了MtROP5的相关表达载体。利用发根农杆菌介导的遗传转化方法,对MtROP5启动子的表达模式以及MtROP5的功能进行了分析。【结果】克隆了MtROP5翻译起始位点上游2.1kb左右预测的启动子序列,MtROP5启动子驱动GUS在根系的各个部位中都有表达,在维管束组织和侧根起始的分生组织中表达较强,并且其启动子转录活力在受到根瘤菌侵染后诱导增强表达;MtROP5的过量表达和组成型激活突变均能显著促进根毛的伸长,相比对照转化根系,根毛长度分别增长了74.6%和54.8%,而通过RNAi干扰降低MtROP5的转录水平后,根毛的生长发育明显受到了抑制,其转化根系的根毛缩短了47.6%,但MtROP5显著性失活突变转化根系的根毛长度与对照转化根系没有显著差异。【结论】蒺藜苜蓿MtROP5调节了根毛的生长发育,并可能参与宿主植物与根瘤菌共生互作早期的信号传导过程。