嗜水气单胞菌气溶素和溶血素基因的克隆与结构预测

从患出血病草鱼体上分离出1个菌株,传统分类学及16SrRNA基因鉴定其为嗜水气单胞菌,人工感染实验显示该分离菌株为强毒株。克隆该菌株的气溶素(aerolysin,aerA)基因和溶血素(hemolysin,hlyA)基因,序列分析显示这2个基因只有46.7%的同源性。Blast分析显示,hlyA基因与GenBank上已登录的hlyA序列具有较高的同源性,而aerA基因与已登录的aerA基因以及一些hlyA序列也具有较高的同源性。对与aerA基因同源性较高的这些hlyA序列进行结构域预测,发现它们均具有APT结构域和气溶素结构域,说明它们实际上应是aerA基因,只是命名上与hlyA基因混淆。用DNAstar软件预测aerA和hlyA的抗原区,显示它们均具有很好的抗原性。用特异性引物检测菌株的aerA基因和hlyA基因,结果显示2株毒力株均有特异条带,而无毒株则未扩增到特异条带,说明aerA和hlyA有可能作为鉴定嗜水气单胞菌毒力菌株的标记。

嗜水气单胞菌气溶素基因的克隆与序列分析

以嗜水气单胞菌BZ和NK分离株的DNA为模板，采用PCR技术，扩增气溶素基因（aerA）的DNA片段，将其克隆到pMD18-T载体上。通过序列测定，分析结果表明-所克隆的1393bp片段为aerA部分序列，编码产生464个氨基酸。BZ与NK之间aerA核苷酸同源性为97．6％，氨基酸同源性为98．3％，与其它分离物核苷酸同源性为71．6％～97．5％，氨基酸同源性为68．0％～98．9％。利用邻接法构建了aerA分子树状图，树状图分析表明：气单胞菌属各分离物聚为三支，其中嗜水气单胞菌各菌株之间关系密切，被聚类为同一支。

致病性嗜水气单胞菌气溶素基因的克隆与高效表达

根据 Gen Bank中致病性嗜水气单胞菌气溶素 (Aer)基因的序列设计引物 ,以国内嗜水气单胞菌分离株为模板 ,扩增出 Aer基因的全长序列。经 T载体克隆和序列测定 ,证实克隆了国内分离株的不含信号肽的 Aer全长基因。将该基因以正确的读码框架与表达载体 p ET2 8b连接 ,经 IPTG诱导、SDS- PAGE检测 ,外源基因获得高效表达。诱导 4 h的培养物中 ,融合蛋白的表达占菌体总蛋白含量的 4 8.5 7%。 Western-印迹结果显示 ,利用纯化包涵体制备的兔抗血清可以很好地识别嗜水气单胞菌产生的天然毒素 。

和厚朴酚对嗜水气单胞菌气溶素表达的抑制作用

为了研究不同浓度和厚朴酚对嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)致病力的影响,筛选抗嗜水气单胞菌感染的天然化合物,通过溶血试验、免疫印记试验、荧光定量PCR试验和动物试验进行了研究。结果发现,和厚朴酚能在亚抑菌浓度下降低嗜水气单胞菌培养物上清中的溶血活性;蛋白免疫印迹试验发现和厚朴酚能降低嗜水气单胞菌气溶素的分泌;荧光定量PCR试验进一步表明和厚朴酚与嗜水气单胞菌共培养后降低了气溶素编码基因aerA的转录而降低气溶素的分泌。此外,通过动物试验发现和厚朴酚治疗能显著提高斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)嗜水气单胞菌感染模型的存活率。以上研究表明,和厚朴酚能通过降低气溶素编码基因aerA的转录而降低嗜水气单胞菌的致病力,和厚朴酚是一种潜在的新型抗嗜水气单胞菌感染的先导化合物。

框镜鲤维氏气单胞菌CY0806株气溶素基因的生物信息学分析及原核表达

为深入研究维氏气单胞菌(Aeromonas veronii)毒力因子气溶素(aerA),本实验从框镜鲤A.veroniiCY0806株中克隆aerA基因,进行同源性分析和构建系统进化树,并进行生物信息学分析、诱导表达和检测。结果表明aerA基因全长1 471 bp,编码490个氨基酸,CY0806株aerA与A.veronii EF620533.1株同源性为95%,与EF620533.1、AB109093.1和ET034117.1在同一分支;推测其相对分子质量约为54.33 ku,理论等电点为5.90,摩尔消光系数为138 810,半衰期为30 h(体外培养的哺乳动物网状细胞),不稳定性系数为31.87,脂肪系数为71.86,总平均疏水性为-0.445;aerA蛋白具有信号肽,不存在跨膜区,二级结构分析表明aerA蛋白结构比较复杂。本研究对aerA基因进行了原核表达,产物具有一定的免疫原性。研究结果为进一步研究A.veronii aerA的功能和诊断、防治奠定基础。

含嗜水气单胞菌气溶素的免疫刺激复合物的制备及其对欧洲鳗的免疫效果

将嗜水气单胞菌气溶素(AerA)基因定向连接到pET32a(+)表达载体,转化大肠杆菌BL21(DE3),SDS-PAGE分析表明,硫氧还蛋白-气溶素融合蛋白(Trx-AerA)表达量占重组菌总蛋白量的65.5%。将上述融合蛋白与商品化的QuilA混合,分别添加Mega-10、卵磷脂、胆固醇获得Trx-AerA ISCOMs。其中同时添加Mega-10、卵磷脂、胆固醇组蛋白回收率最高为10.46%,仅添加QuilA组蛋白回收率为1.82%,两者差异显著(P<0.05)。分别采用Trx-AerA、Trx-AerA ISCOMs、Trx ISCOMs经腹腔注射免疫欧洲鳗,免疫30 d后,每个实验组取5尾实验鱼采集血清,按1∶200稀释通过ELSIA法检测抗体水平,同时采用菌数为2.0×106CFU的嗜水气单胞菌ZN1株进行攻击,测定免疫效力。结果显示:Trx-AerA免疫组相对保护率为0%(3/15),Trx-AerA ISCOMs免疫组为83.3%(13/15),Trx ISCOMs免疫组为50%(9/15);3个免疫组针对气溶素的特异性抗体水平OD450值分别为0.19,0.52,0.36,Trx-AerA ISCOMs免疫组、Trx-AerA免疫组显著高于Trx ISCOMs免疫组(P<0.05)。结果表明影响嗜水气单胞菌免疫效果的除了气溶素的抗体水平外,ISCOMs等也能够增强非特异性免疫保护应答。

嗜水气单胞菌气溶素的纯化及其溶血特性分析

目的用亲和纯化法纯化嗜水气单胞菌气溶素,从单因子水平分析嗜水气单胞菌的溶血特性。方法用嗜水气单胞菌气溶素单克隆抗体McAb3C12B11为配体制备亲和层析柱,甘氨酸洗脱以获得纯化的嗜水气单胞菌ZN1气溶素。获得的纯化气溶素分别与1%欧洲鳗鲡血红细胞、1%兔血红细胞、1%羊血红细胞进行溶血特性分析,并利用单克隆抗体McAb3C12B11进行溶血抑制试验。结果经亲和纯化获得分子量约为51.7kDa的气溶素,该气溶素能在Western-blotting反应中被嗜水气单胞菌ZN1胞外产物(ECPs)免疫血清和McAb3C12B11所识别。溶血试验证实亲和纯化的ZN1气溶素和ZN1ECPs对兔血红细胞、欧洲鳗血红细胞和绵羊血红细胞的溶血效价分别为5.12×104HU/mg、3.20×103HU/mg、6.40×103HU/mg和2.56×104HU/mg、1.28×104HU/mg、3.20×103HU/mg。溶血抑制试验结果表明:当红细胞为1%兔血红细胞时,McAb3C12B11对气溶素和ZN1ECPs的溶血抑制效价均为1∶211;当红血细胞为1%欧洲鳗血红细胞时,McAb3C12B11对气溶素的溶血抑制效价为1∶210,对ZN1ECPs的溶血抑制效价仅为1∶23。结论嗜水气单胞菌气溶素在单因子条件下与嗜水气单胞菌ECPs的溶血特性存在一定的差异,嗜水气单胞菌ZN1ECPs中存在多种溶血性毒素,这些毒素对不同宿主的溶血能力存在差异,同一嗜水气单胞菌菌株对不同的宿主起主要作用的溶血性毒素不同。

致病性嗜水气单胞菌气溶素基因PCR检测方法的建立

[目的]建立一种基于PCR的致病性嗜水气单胞菌的检测方法。[方法]采用平板划线法从患病鲫鱼病灶部位分离、纯化获得嗜水气单胞菌,采用CTAB法提取DNA,根据GenBank已经登录的致病性嗜水气单胞菌气溶素基因保守序列设计引物P1和P2,并以P1、P2为引物对其进行PCR扩增,将测序结果在Blast上进行比对分析。[结果]PCR扩增得到一条约540 bp的条带,Blast分析表明该基因与GenBank登录的气溶素基因的同源性达95.67%。[结论]试验建立的致病性嗜水气单胞菌气溶素基因PCR检测方法简单、可行。

不同动物源性维氏气单胞菌气溶素基因的克隆及比较分析

为系统研究维氏气单胞菌毒力因子气溶素,对不同动物源性的维氏气单胞菌气溶素基因(aerA)进行了克隆,获得了1500 bp左右的目的基因,并对其序列进行了分析比较。结果显示,不同动物源性维氏气单胞菌aerA基因的核苷酸序列均具有APT Superfamily与Aerolysin Superfamily保守结构域,其核苷酸序列的同源性在95.8%以上,编码的氨基酸序列同源性在89.8%以上,说明不同源性维氏气单胞菌气溶素具有一定的保守性。该研究结果可为维氏气单胞菌的检测及疫苗制备提供一定的理论依据。

嗜水气单胞菌气溶素的表达纯化和活性实验

气溶素(AerA)是嗜水气单胞菌分泌的重要毒力因子之一。为开展抗气溶素药物的筛选,本实验设计得到高纯度的气溶素重组蛋白并研究其生物学活性。本实验依据嗜水气单胞菌气溶素基因(aerA)序列设计特异性引物,采用PCR扩增、酶切、连接构建aer A-p GEX-6p-1原核表达载体,经测序验证后将其转化至BL21(DE3)菌株,经IPTG诱导、亲和层析、离子交换层析纯化,然后进行溶血试验测定其生物学活性。结果表明,当表达温度为16℃,经0. 2 mmol/L IPTG诱导表达16 h后可得到可溶性蛋白,纯化后其纯度大于95%,该蛋白对绵羊红细胞的溶血单位为54. 17 HU/μg。本实验通过原核表达、纯化得到的可溶性重组气溶素蛋白,具有良好的溶血活性,为进一步探究气溶素功能及其应用铺垫基础。

罗非鱼嗜水气单胞菌气溶素毒素基因的克隆及功能分析

根据已发表的嗜水气单胞菌气溶素(Aer)毒素基因的序列,设计1对特异性引物,应用PCR技术,扩增GXL3、GXL5、GXL9共3株罗非鱼嗜水气单胞菌的气溶素成熟蛋白基因,克隆到pMD18-T载体上进行序列测定。测序结果表明,3个菌株Aer毒素成熟蛋白的核苷酸序列为1335bp,编码445个氨基酸,其与分离株No.BAA83088的成熟蛋白基因的核苷酸序列及推导的氨基酸序列的同源性分别为90.9%、91.4%、91.4%和96.2%、96.6%、96.6%,具有很高的同源性。应用分子生物软件分析广西分离株GXL9 Aer成熟蛋白,该蛋白无跨膜区,拥有较多的疏水区和抗原位点,等电点为5.5。

蟹源易损气单胞菌气溶素基因的克隆及其PCR检测

利用设计的特异引物,采用PCR技术,对蟹源致病性易损气单胞菌气溶素基因(aer)进了克隆和序列分析,从其基因组中克隆出长为622 bp的基因片断,用限制性内切酶BamHI对扩增产物进行酶切,产生长约570 bp和50 bp两条片断;研究还利用设计的特异引物,对蟹源致病性易损气单胞菌进行PCR快速分子鉴定的研究。

嗜水气单胞菌气溶素的原核表达及其多克隆抗血清的制备

根据GenBank中致病性嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)气溶素(aerolysin,Aer)基因的序列设计引物,以来自湖北的鱼源A.hydrophila分离株为模板扩增出aer基因的ORF序列,克隆到pMD18-T载体上进行序列测定。测序结果表明,A.hydrophila的aer基因的系统进化树中国内菌株聚为一支,国外菌株聚为一支。通过pET-32a(+)载体构建Ah15株aer基因的表达载体pET32a-15,转化大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中进行诱导表达,通过SDS-PAGE分析,显示与预期大小约72.2ku相吻合的融合蛋白带,且以包涵体形式存在。浓缩后的包涵体蛋白免疫新西兰大白兔获得了重组蛋白的抗血清,Western blot结果显示,兔抗血清可以识别A.hydrophila的重组毒素,说明该基因的重组蛋白具有很好的免疫原性,可作为A.hydrophila基因工程疫苗研制的候选基因。

林蛙嗜水气单胞菌气溶素基因的克隆及原核表达

以长白山林蛙中分离的嗜水气单胞菌为材料,对嗜水气单胞菌气溶素基因进行克隆、序列分析及基因表达等研究,为嗜水气单胞菌的分子生物学研究提供依据。通过实验成功克隆了气溶素基因,大小为1163bp,对其进行同源性检测,与基因库中DQ186611基因序列的同源性高达99%;构建原核表达重组质粒pGEX-Aer,在大肠杆菌BL21中获得表达,蛋白分子量约为69ku,以包涵体形式存在。

嗜水气单胞菌气溶素单克隆抗体的制备及初步应用

以1%福尔马林灭活的嗜水气单胞菌纯化的气溶素免疫8周龄的BALB/C小鼠,取其脾细胞与SP2/0细胞融合,经间接ELISA筛选,获得1株稳定分泌气溶素单克隆抗体的杂交瘤细胞,命名为A2D3。腹水单抗ELISA效价为1∶16,384(1∶214),其能特异性抑制气溶素的溶血活性并且腹水单抗有中和特性,抑制效价和中和效价分别为1∶128(1∶27)和1∶128(1∶27)。以此单抗建立了检测嗜水气单胞菌气溶素的间接ELISA方法,对临床分离的50株嗜水气单胞菌培养上清检测,有48株呈阳性反应。

香叶木素对嗜水气单胞菌气溶素表达的抑制作用

为筛选出抗嗜水气单胞菌感染的天然化合物,以嗜水气单胞菌和香叶木素为研究对象,通过最小抑菌浓度测定、生长曲线、溶血试验、免疫印迹、荧光定量PCR和细胞毒性试验研究了香叶木素对嗜水气单胞菌气溶素表达的抑制作用。结果发现,对嗜水气单胞菌生长没有影响的香叶木素能在较低浓度下通过抑制气溶素的表达降低共培养物上清液的溶血活性;荧光定量PCR试验发现香叶木素能剂量依赖性地降低气溶素编码基因aerA的表达。此外,通过活/死细胞染色发现香叶木素可减轻气溶素介导的细胞损伤。以上结果表明,香叶木素通过降低aerA的转录水平降低了嗜水气单胞菌的体外致病力,可作为一种抗嗜水气单胞菌感染的候选药物。

茶多酚对嗜水气单胞菌致病力的抑制作用

针对嗜水气单胞菌污染水产品所致动物感染和消费者食源性疾病等问题,筛选能够抑制嗜水气单胞菌致病力的天然产物茶多酚。溶血试验表明茶多酚对气溶素溶血活性具有直接抑制作用,通过荧光热漂移和七聚体形成试验分析其作用机制。结果表明,茶多酚虽在128μg/mL以下不抑制嗜水气单胞菌的生长,但能在1~8μg/mL直接抑制其主要毒力蛋白气溶素的溶血活性。荧光热漂移和七聚体试验发现,茶多酚通过与气溶素直接结合,降低了气溶素七聚体的形成并抑制其活性。细胞试验结果表明,4~8μg/mL茶多酚能对气溶素导致的人肺癌上皮细胞死亡具有显著的保护作用。此外,50 mg/kg茶多酚治疗可使斑点叉尾鮰嗜水气单胞菌感染模型的存活率提高至60%。综上,茶多酚通过直接与气溶素结合,抑制气溶素形成功能性七聚体而降低其活性,从而显著降低嗜水气单胞菌的体内、外致病力。研究结果提示茶多酚可作为抗生素替代或辅助药物用于治疗嗜水气单胞菌相关感染。

嗜水气单胞菌气溶素基因克隆与蛋白结构预测

目的:对嗜水气单胞菌气溶素(Aer)基因进行克隆、序列分析及蛋白三级结构(3D结构)预测。方法:利用PCR方法扩增嗜水气单胞菌Zf1菌株的Aer基因,进行生物信息学分析。结果:获得Aer基因长1 479bp,推导编码493aa,预测Aer蛋白抗原表位位于44-48、230-236、355-361、370-374和447-459,并含有APT结构域(PF03440)、Aer结构域(PF01117),以及2个高度保守序列SYLAHYLGYAWVGG(140-153)和GFLRWGGNAW(343-352)。Aer蛋白的3D结构与模板(PDB:3G4O_B)相似性达93.79%,其中气溶素生理活性相关亚单位(PS50233)构成Aer的核心区,抗原表位(447-459)位于C端外侧表面,并与拉马钱德兰图检测分析Aer蛋白的空间结构基本一致。结论:对嗜水气单胞Zf1菌株Aer基因编码蛋白分子进行结构和功能分析,有助于理解其致病机理,为进一步验证Aer生物学特性提供科学参考。

嗜水气单胞菌气溶素毒力基因检测研究

目的对嗜水气单胞菌气溶素基因进行检测并分析其携带率。方法采用常规法从三角帆蚌体内分离嗜水气单胞菌并鉴定,PCR法扩增气溶素毒力基因,计算其携带率。结果5株嗜水气单胞菌携带aer毒力基因,携带率为50%。结论气溶素基因是嗜水气单胞菌的重要毒力因子。

鲢鳙鱼源致病性嗜水气单胞菌的分离、鉴定

从江西省南城县和广东省佛山市、韶关市患细菌性败血症病鲢鱼、鳙鱼体内分离到3株优势菌,人工感染鲢后证实为该病的病原菌,此3株菌对剑尾鱼的半致死量(LD50)分别为:2.64×105、9.24×104、4.45×105CFU/g。对3株病原菌进行形态特征、ATB细菌鉴定仪生理生化特性鉴定结果符合嗜水气单胞菌的特征;为进一步确定病原菌分类地位,对其16SrRNA序列扩增测序,并与相关细菌16SrRNA序列比对,构建系统发育树,在系统发育树中与嗜水气单胞菌聚类为一支。Aero气溶素基因PCR扩增出209bp条带,检测结果进一步表明此3株菌为含有毒力基因的致病性嗜水气单胞菌。