嗜酸乳杆菌ATCC4356 S-层蛋白的克隆、表达和纯化

目的克隆嗜酸乳杆菌S层蛋白的编码基因,使其原核表达并纯化表达产物。方法对嗜酸乳杆菌S层蛋白(S-layer protein)基因进行提取和扩增,连接pET-SUMO3表达载体并转入大肠杆菌内使其表达;采用镍柱亲和层析技术对S层蛋白进行提取及纯化,经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和Western blotting验证表达产物。结果嗜酸乳杆菌ATCC4356的S层蛋白编码基因(1 263 bp)被克隆,且与相关基因有98%同源性。SDS-PAGE及Western blotting证明,重组融合蛋白在细菌中能够高效表达且部分融合蛋白可经亲和层析及酶切去除融合标签获得重组S-层蛋白(43 0000 Da)。结论通过获得嗜酸乳杆菌S-层蛋白编码基因的方法可实现其原核表达,并得到纯度较高的S层蛋白,为后续的生物学功能研究奠定了基础。

重组嗜酸乳杆菌S层蛋白拮抗H_9N_2禽流感病毒对树突状细胞侵袭的研究

[目的]乳酸杆菌S层蛋白可结合树突状细胞特异性细胞间黏附分子3捕获的非整合蛋白(DC-SIGN)受体调节树突状细胞的成熟和分化,禽流感病毒同样可以通过与DC-SIGN的结合促进病毒在人源树突状细胞内的复制。为了探究S层蛋白是否竞争性与DC-SIGN结合,进而拮抗禽流感病毒侵袭树突状细胞,本试验构建表达嗜酸乳杆菌ATCC4356 S层蛋白的重组大肠杆菌,并探究重组S层蛋白抑制H9N2禽流感病毒侵袭树突状细胞的影响。[方法]以嗜酸乳杆菌ATCC4356的基因组为模板扩增S层蛋白基因并携带GST标签,构建重组质粒p GEX-4t-2-S并转化E.coli Rosetta-gami2(DE3),18℃低温诱导重组S层蛋白的表达,提取S层蛋白后经亲和层析进一步纯化;用纯化的重组S层蛋白提前作用于小鼠和鸡骨髓源树突状细胞,随后感染H9N2禽流感病毒,检测S层蛋白对禽流感病毒感染的拮抗作用。[结果]电泳结果显示成功扩增出1 295 bp的带有同源臂的嗜酸乳杆菌ATCC4356 S层蛋白基因;酶切得到2条带,分别为载体骨架4 951 bp,目的基因1 263 bp,表示成功构建p GEX-4t-2-S质粒,并且测序结果正确;电泳结果显示转化子中带有S层蛋白的基因,表明构建的质粒成功转入到DE3中并成功表达;电泳结果显示在相对分子质量70×103处有1条带,灰度分析表明亲和层析纯化后得到了纯度为95%的重组S层蛋白,产量为每1011CFU大肠杆菌11.9 mg;流式细胞检测结果证明S层蛋白能够使入侵小鼠和鸡树突状细胞中的H9N2病毒量减少25%~30%,实时荧光定量PCR结果表明HA、NA、NP和PB1基因的相对表达水平均达20%以上。[结论]重组大肠杆菌Rosetta-gami2(DE3)表达的S层蛋白能够有效地拮抗H9N2亚型禽流感病毒对小鼠和鸡树突状细胞的侵袭,为预防禽流感疫病提供新思路。

直投式乳酸菌发酵剂增菌培养基的优化

为制备直投式乳酸菌发酵剂,本实验通过对碳氮源、营养因子及缓冲盐类进行优化实验,确定了嗜酸乳杆菌ATCC4356增菌培养基的配方为:在改良MRS培养基的基础上,添加10%番茄汁,10%胡萝卜汁,10%平菇汁,0.1g/100mlCaCO3,0.5g/100mlNaAc。将此菌在此增菌培养基上培养,在37℃下培养10h,菌数可达到8.56×109cfu/ml,与普通液体发酵剂相比,获得了显著的浓缩效果。

乳酸菌作为宿主系统的可行性研究

通过生理、生化特性,抗生素敏感性,转化实验及质粒的提取和鉴定等实验,对嗜酸乳杆菌ATCC4356和乳酸乳球菌NZ9000作为宿主系统的可行性进行研究。结果表明,乳酸乳球菌NZ9000和嗜酸乳杆菌ATCC4356均可作为宿主系统,表达pLP352质粒(氯霉素抗性质粒,可在大肠杆菌和乳酸菌中穿梭)。研究结果,在基因工程上应用抗病基因在乳酸菌中的表达奠定了基础,证实了乳酸菌作为生物安全级别的宿主系统的可行性。