20E诱导家蚕抗菌肽CecropinB6的上调表达

蜕皮激素(20-hydroxyecdysone,20E)是调控昆虫发育的重要激素,在昆虫的蜕皮和变态中起关键作用。近年来的研究表明,20E也调控昆虫抗菌肽的表达,揭示昆虫的发育和免疫之间具有重要的联系。家蚕是重要的经济昆虫,家蚕抗菌肽对蜕皮激素(20E)的应答及其调控机制仍有待研究。本文利用20E注射家蚕5龄第3天幼虫,qRT-PCR结果表明20E处理的脂肪体中抗菌肽CecropinB6基因(BmCecB6)的表达上调。通过对抗菌肽BmCecB6上游启动子的截短和双荧光素酶活性分析,结果显示BmCecB6响应20E的调控位点在启动子-448~-170区域,该区域内存在潜在的FoxO、E74A和BR-C等结合位点。本研究表明20E抑制了ILS通路水平,暗示ILS下游的转录因子FoxO被激活。进一步对BmCecB6的启动子进行FoxO结合位点的缺失突变,双荧光素酶检测结果表明20E对BmCecB6的诱导活性并没有丧失,推测BmCecB6对20E的应答不是通过转录因子FoxO结合BmCecB6启动子中的顺式调控元件直接调控的。20E激活BmCecB6表达的分子调控机制还需要进一步深入研究。

猪蛔虫抗菌肽Cecropin p基因的克隆及其原核表达载体的构建

从猪蛔虫提取总RNA,反转录成cDNA后分别设计引物对Cecropin 2、Cecropin 3和Cecropin 4基因进行PCR扩增,分别得到带有双酶切位点的目的基因片段.将目的基因片段与PMD18 T载体连接,转化Top10克隆菌,测序正确后克隆入pET28a表达载体,进行双酶切和测序鉴定.研究结果表明,克隆得到的Cecropin p2、Cecropin p3和Cecropin p4基因均由225个碱基组成,一个编码由74个氨基酸残基组成的开放阅读框,其蛋白相对分子质量约为8 kD,等电点分别为9.86、10.16和9.16.同源性分析结果显示:克隆所得猪蛔虫Cecropin p2、Cecropin p3和Cecropin p4与数据库NCBI中的猪蛔虫Cecropin p2、Cecropin p3和Cecropin p4基因同源性均为100%,与其它Cecropin p基因同源性也较高(>42%).分子进化树显示,Cecropinp4的分化出现最早,其次为Cecropin p2,Cecropin p1和Cecropin p3分化得最晚.成功克隆了猪蛔虫Cecropin 2、Cecropin 3和Cecropin 4基因,构建了它们的原核表达载体并进行了生物信息学分析,为其重组表达和抑菌活性鉴定等研究奠定了理论基础.

Lfcin B-Cecropin A杂合抗菌肽的生物信息学分析

为提高牛乳铁蛋白肽(Lfcin B)和天蚕素(Cecropin A)的抗菌活性和稳定性,降低其对动物机体的毒副作用,将2种肽的活性区域杂合,利用在线生物信息学软件对Lfcin B、Cecropin A和杂合肽进行理化性质、二级结构和两亲性分析。结果表明:杂合抗菌肽由23个氨基酸组成,为阳离子型多肽,二级结构中主要包含α-螺旋、β-折叠结构、无规则卷曲和延长肽链,具有不完全两亲性,呈亲水性。综上所述,对Lfcin B、Cecropin A和杂合肽进行生物信息学预测分析,可为开发高效、稳定的新型替抗产品提供信息学基础。

抗菌肽Cecropin D在毕赤酵母中的表达、纯化及活性鉴定

目的在毕赤酵母GS115中表达抗菌肽Cecropin D,并检测其抗菌活性。方法根据毕赤酵母密码子的偏爱性,人工合成6条寡聚核苷酸片段,经磷酸化、退火、连接并克隆入酵母表达载体pPIC9K。重组表达质粒pPIC9K-D转化至毕赤酵母菌GS115,经G418筛选,阳性高拷贝克隆用0.5%的甲醇诱导表达,表达产物经CM-Sepharose层析柱纯化,Tricine-SDS-PAGE分析,琼脂糖扩散法和比浊法测定其抗菌活性。结果经Tricine-SDS-PAGE检测,在相对分子质量3900左右处可见目的蛋白表达条带,纯化后的目的蛋白纯度达90%以上,获得的抗菌肽Cecropin D对一些革兰阳性菌和革兰阴性菌均有抑菌活性。结论抗菌肽Cecropin D成功地在毕赤酵母中分泌表达,为以后深入研究抗菌肽奠定了基础。

Cecropin B抗菌肽基因的定向诱变与表达

采用寡核苷酸介导的定向点突变法，对天蚕抗菌肽Ｃｅｃｒｏｐｉｎ Ｂ基因１３ 位甲硫氨酸（ Ｍｅｔ） 诱变为亮氨酸（Ｌｅｕ） 或缬氨酸（Ｖａｌ） ，保留１ 位上的Ｍｅｔ，诱变后的Ｃｅｃｒｏｐｉｎ ＢＤＮＡ序列分析证明产生了预期的点突变。将Ｃｅｃｒｏｐｉｎ Ｂ 突变体基因与ｐＧＥＸ４Ｔ２ 融合表达载体中的谷胱甘肽转移酶（ＧＳＴ） 基因融合，在Ｅ．ｃｏｌｉ 中表达，当ＩＰＴＧ 诱导３０ｍｉｎ 后，工程菌的数量开始减少，然后逐渐恢复正常。说明Ｃｅｃｒｏｐｉｎ Ｂ 突变体与ＧＳＴ 基因融合表达后仍然具有很强杀伤原核细胞的作用。

无载体主干序列的bar和cecropin B基因表达框共转化水稻

基因枪等直接转化法可将去除质粒载体主干序列的外源基因表达框导入植物基因组 ,消除质粒主干序列对植物基因组的影响 ,同时由于转基因分子较小 ,比较容易实现多个基因的共转化 ,在植物基因工程育种上有重要的应用价值。研究了基因枪介导外源基因表达框 (包括启动子、基因开放阅读框和终止子 )转化水稻的影响因素和转基因的整合模式 ,结果表明 :(1)基因枪介导外源基因表达框转化水稻的频率约在 0 1%～ 0 5 %之间 ,非选择标记基因与选择标记基因的共转化频率约为 5 0 %～ 6 0 % ,增加基因表达框DNA浓度可提高转化率。相同基因构建物对不同品种水稻的转化率不同 ,基因构建物的侧边序列对基因枪转化的品种差异可能具有重要影响。 (2 )非选择标记基因cecropinB表达框在水稻基因组内整合模式简单 ,仅有 1～ 3个拷贝 ;筛选标记基因bar表达框却比完整质粒转化后的整合模式复杂得多 ,插入拷贝数在 4～ 14个之间。线形基因表达框的游离DNA末端和CaMV

抗菌肽Cecropin D基因在毕赤酵母中的表达与抗菌活性分析

为使抗菌肽Cecropin D在巴斯德毕赤酵母中高效表达,本研究根据Cecropin D全基因序列和毕赤酵母的偏嗜性设计合成4条寡聚西核苷酸,SOEing-PCR技术法合成Cecropin D基因序列,并克隆至酵母表达载体pGAPZαA中,构建重组表达质粒,将其线性化后电击转化毕赤酵母菌株SMD1168,经高浓度博莱霉素筛选,获得高拷贝转化子,菌液PCR鉴定表明Cecropin D基因已整合到酵母基因组中。在GAP强启动子调控下,重组Cecropin D高效分泌表达,产物耐高温耐酸碱,并对部分革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有抑菌效果,对E.coliDH5α和S.aureus Cowan I株的MIC值分别为2.17μg/mL和4.55μg/mL。

新疆家蚕抗菌肽Cecropin-XJ与细菌DNA相互作用的光谱研究

抗菌肽的抗菌机理研究主要集中在抗菌肽与细菌细胞膜作用方面,抗菌肽是否与细菌的染色体DNA作用尚不清楚。为了探讨新疆家蚕抗菌肽Cecropin-XJ抗细菌的作用机理,利用紫外光谱及以溴化乙锭(EthidiumBromide,EB)为荧光探针的荧光光谱方法研究抗菌肽Cecropin-XJ与金黄色葡萄球菌DNA在体外的相互作用,计算获得抗菌肽与DNA的结合常数和成键位点数。结果显示,抗菌肽使DNA发生了明显的增色效应,并使DNA的荧光强度增强,抗菌肽能与EB竞争性的结合DNA,表明抗菌肽可能与DNA双螺旋的沟槽结合;在抗菌肽存在下,DNA与EB作用的结合常数和成键位点数都发生变化,表明抗菌肽以嵌入和非嵌入两种方式与DNA相互作用。文章从分子水平上初步阐述了抗菌肽与细菌DNA的作用模式和结构特征,为深入研究抗菌肽的作用机理奠定了基础。

抗菌肽Cecropin B—肿瘤血管生长抑制因子Kringle5融合蛋白表达载体的构建及其表达

通过重叠区扩增法人工合成抗菌肽Cecropin B(CB)基因,从ThioA/L15-7上卸下肿瘤血管生长抑制因子Kringle5(K5)基因,将两者按正确的阅读框架融合并定向克隆至大肠杆菌高效表达载体pET32a上,构建成pET32a/CB-K5重组载体。重组载体转化BL21(DE3)细胞后,提取质粒进行PCR鉴定和序列分析,证明重组质粒pET32a/CB-K5阅读框架和融合基因序列均与预期相符。实验结果显示,成功地构建了抗菌肽CecropinB(CB)和肿瘤血管生长抑制因子Kringle5(K5)融合蛋白的表达载体pET32a/CB-K5。转化E.coliBL21(DE3),SDS-PAGE分析显示,在IPTG诱导下,融合蛋白以包涵体的形式在重组转化菌株中获得高效表达,表达量达到菌体总蛋白的50%。

家蚕和果蝇的抗菌肽cecropin B基因的原核表达及抑菌活性分析

动物抗菌肽天蚕素(cecropin)因具有抗菌谱广、活性较强、不易产生耐药性等特点而成为新型抗菌剂开发的材料。为了探讨通过原核表达的途径高效获取天然cecropin,以重叠PCR方法分别人工合成家蚕(Bombyx mori)和果蝇(Drosophilamelanogaster)的抗菌肽cecropin B基因(CecB2)并克隆至T载体,测序确认后分别克隆至pET-32a载体,转化至E.coli BL21(DE3)宿主菌进行表达。通过SDS-PAGE和Western blotting检测到2种目的蛋白均得到表达,但表达量存在差异,Bradford法测定纯化后的BmCecB2融合蛋白和DmCecB2融合蛋白的质量浓度分别为0.6、2.0 mg/mL。经Ni-NTA亲和层析纯化和透析处理后的2种产物的抗菌活性存在明显差异:DmCecB2和BmCecB2的质量浓度为10 mg/mL时,对E.coli DH5α的抑菌圈直径分别为15、8 mm左右,最小抑菌浓度分别为0.05、0.10 mg/mL。以上结果说明DmCecbB2的原核表达效率及表达产物的抑菌活性均明显高于BmCecB2。用生物信息学方法分析家蚕和果蝇的CecB2蛋白在结构上存在差异,这可能是导致2种产物活性不同的主要原因。

Cecropin-X发酵过程中工程菌质粒稳定性的研究

通过连续斜面转接实验 (5 0次 )检测重组Cecropin X工程菌质粒的结构稳定性 ,采用 30L自动控制发酵罐观察不同培养基 ,有无选择压力和溶氧高低等培养条件对质粒分裂稳定性的影响。结果表明 ,该工程菌质粒具有结构稳定性和分裂不稳定性。当外源蛋白表达时 ,便会出现分裂不稳定性 ,表达量越高 ,质粒丢失情况越严重。经1 2h的培养 ,当采用TB和 2×LB作为发酵培养基时 ,带质粒的菌为 6 8 5 %和 98 0 % ,包涵体得率有很大差异 ,干重分别为 1 2 4和 0 4 0g L。发酵培养基中 (TB)氨苄青霉素浓度为 0和 1 0 0 μg mL时 ,带质粒的菌为 6 8 5 %和 92 0 % ,包涵体得率基本一致 ,干重分别为 1 2 4和 1 2 0g L。通过改变搅拌速度来调节溶氧量 ,当转速为 1 5 0和 2 5 0r min时 ,带质粒的菌为 6 8 5 %和 1 0 0 % ,包涵体得率有较大差异 ,干重分别为 1 2 4和 0 71g L。

家蚕抗菌蛋白Cecropin D和Lysozyme的分离纯化及性质鉴定

经大肠杆菌E．coli K12D31诱导后的家蚕幼虫，其免疫血淋巴经CM-Sepharose CL-6B离子交换层析、Sephadex G-100凝胶过滤层析及HPLC分离后，得到2种抗菌蛋白，经液相色谱-电喷雾质谱（ESI-MS）分析鉴定，纯化的2种抗菌蛋白分别是家蚕抗菌肽eeeropin D和溶菌酶lysozyme酸性电泳（A-PAGE）测活免疫血淋巴得到抗菌蛋白活性谱：cecropin D在8h无显著表达，12h有较强抗菌活性，30h达到最高，以后逐渐降低；lysozyme在8h后检测到表达，12h到达高峰，之后逐渐下降，48h的血淋巴中未检测到明显的表达．研究认为抗菌蛋白lysozyme和cecropin D是家蚕幼虫感染细菌8h后大量表达的抗菌蛋白，主要参与细菌感染12～30h的血淋巴对细菌的清除，是参与家蚕幼虫抗菌免疫的重要蛋白．

抗菌肽Cecropin AD在毕赤酵母中的组成型表达及中试发酵研究

构建表达抗菌肽Cecropin AD蛋白的真核重组表达质粒pGAPZα-A-CAD,并转化酵母菌Pichia pastoris X-33,Zeocin抗性筛选阳性重组子,通过PCR鉴定、Tricine-SDS-PAGE分析和琼脂孔穴扩散法筛选获得抗菌肽CAD组成型表达菌株,并采用pH-溶氧监控策略进行工程菌Pichia pastoris X-33/pGAPZα-A-CAD的50 L中试发酵研究。结果表明,本实验成功实现了抗菌肽CAD在毕赤酵母Pichiapastoris X-33中的组成型表达pGAPZα-A,Tricine-SDS-PAGE分析显示在4.0 kDa处有明显的目的条带,工程菌经50 L发酵罐培养48 h后收获的上清液,100℃热处理10 min后,对金黄色葡萄球菌ATCC25923、大肠杆菌ATCC25922等均有明显的抑杀作用。抗菌肽的组成型表达方法在本研究中得到了成功应用,中试研究为以后的规模化生产和应用奠定了基础。

抗菌肽Cecropin P1基因真核表达载体的构建

选择大肠杆菌偏爱密码子,人工设计合成3条抗菌肽Cecropin P1基因寡核苷酸片段,通过PCR扩增得到抗菌肽Cecropin P1基因的全序列,并将其克隆到T-easy载体上,经双酶切重组于真核表达质粒pcDNA3.1(+)上,经酶切鉴定和序列分析,抗菌肽Cecropin P1基因表达载体构建成功。抗菌肽Cecropin P1基因表达载体的成功构建,为进一步研究其抗菌活性、抗菌机理及应用等打下基础。

抗菌肽cecropin-Xm在大肠埃希菌中的串联表达与抑瘤作用

在TNFα基因3′端连接抗菌肽cecropin-Xm基因多拷贝串联体,与温度诱导的表达载体pRCs组成表达载体pRCs-TNFα-(cecropin-Xm)n(n=1,2,3),并在大肠埃希菌BL21(DE3)中诱导表达融合蛋白TNFα-(cecropin-Xm)n(n=1,2,3)。SDS-PAGE结果显示,在同样表达条件下应用BL21(DE3)/pRCs-TNFα-(cecropin-Xm)2表达系统可获得比BL21(DE3)/pRCs-TNFα-cecropin-Xm系统多出一倍的目的物cecropin-Xm。融合蛋白经CNBr切割后用CM52纤维素柱分离纯化得到纯度大于95%的具有抑菌活性的抗菌肽cecropin-Xm,体外MTT抑瘤实验表明cecropin-Xm具有广谱杀灭肿瘤细胞的作用并且对正常细胞影响极小。

斜纹夜蛾抗菌肽基因Moricin和Cecropin时空表达模式及微生物敏感性的分析

抗菌肽是一类具有广谱抗菌活性的小分子多肽,包括抗细菌、病毒和真菌。本研究以斜纹夜蛾Spodoptera litura(Fabricius)为研究对象,利用Real-timePCR和半定量RT-PCR检测了其体内两个重要抗菌肽基因Cecropin和Moricin的时空表达模式及其对微生物的敏感性。Real-timePCR检测结果表明,抗菌肽基因Cecropin和Moricin在斜纹夜蛾各个龄期(1,2,3,4,5和6龄幼虫、蛹、成虫)都有表达,随着龄期的增长,表达量逐渐增加,6龄幼虫中表达量达到最高。半定量RT-PCR检测表明,抗菌肽基因Cecropin和Moricin在7个不同组织(气管、卵巢、马氏管、体壁、中肠、脂肪体和血细胞)中都有表达,Cecropin在脂肪体中表达量最高,而Moricin在血细胞中表达量相对较高;RT-PCR检测表明,Cecropin和Moricin的表达在大肠杆菌Escherichia coli诱导后迅速上升,其中诱导后8h达到高峰期,一直持续到48h。不同病原微生物(大肠杆菌E.coli、金黄色葡萄球菌Staphyloccocus aureus和白僵菌Beauveria bassiana)分别诱导后,Real-timePCR检测表明,斜纹夜蛾抗菌肽基因Cecropin和Moricin对大肠杆菌的刺激最为敏感。本研究结果为进一步研究斜纹夜蛾抗菌肽基因Cecropin和Moricin的功能奠定基础。

抗菌肽Cecropin B-人溶菌酶融合蛋白表达载体的构建

目的是构建抗菌肽B (CecropinB)和人溶菌酶 (hLyso)的融合蛋白表达载体。从pUC118-hLyso上卸下人溶菌酶基因后 ,通过重叠区扩增法人工合成抗菌肽B基因 ,并将其融合到人溶菌酶基因的 5’端。将抗菌肽B基因和人溶菌酶基因按正确的阅读框架定向克隆至大肠杆菌高效表达载体pET32a,终止子位于人溶菌酶基因的 3’端。PCR鉴定及序列分析表明 ,所转化的BL2 1(DE3)菌落中含有插入CecropinB -hLyso基因的重组质粒pET32a -CB -hLyso。

抗菌肽Cecropin P1基因表达载体构建与表达

根据大肠杆菌的密码子偏好性,人工设计并合成了3条抗菌肽Cecropin P1基因寡核苷酸片段,通过PCR扩增得到抗菌肽Cecropin P1基因,将此基因克隆到原核表达载体pMAL-p2X中,然后将重组质粒pMAL-p2X-Cecropin P1转化E.coliTB1,经IPTG诱导进行融合表达,以Amylose Resin亲和层析纯化。通过SDS-PAGE分析,融合蛋白MBP-Cecropin P1表达与纯化成功。抗菌肽Cecropin P1基因的成功表达为进一步研究其抗菌活性、抗菌机理及应用研究打下基础。