昆虫病原线虫共生细菌胞内晶体蛋白的研究进展

初生型发光杆菌属(Photorhabdus)及嗜线虫致病杆菌属(Xenorhabdus)细菌分别与异小杆线虫属(Heterorhabditis)和斯氏线虫属(Steinernema)昆虫病原线虫互惠共生。这类昆虫病原细菌在稳定生长期分别产生两种形态各异的胞内晶体蛋白。本文回顾了这类蛋白的研究历史和最新的研究进展,特别是胞内晶体蛋白的理化性质和生物学功能,同时讨论这种晶体蛋白的研究方法与技术。

昆虫病原细菌Cip蛋白基因工程菌发酵条件的优化

昆虫病原发光杆菌属(Photorhabdus)细菌产生的2种胞内晶体蛋白CipA和CipB已在大肠杆菌原核表达系统中进行稳定表达,为进一步提高该蛋白在大肠杆菌中的表达水平,确定工程菌摇瓶培养的最适条件,研究了多种无机离子、装液量、培养基初始pH值、诱导前添加葡萄糖等因素对工程菌摇瓶发酵的影响。结果显示,在发酵培养基中添加10 mmoL/L Mg2+和15 mmoL/LPO43-,调节初始pH值至7.2,装液量为25mL(250mL摇瓶),诱导前添加10g/L葡萄糖时,Cip蛋白的表达量可明显提高,发酵条件优化后CipA和CipB的表达量达到了39%和41%。

昆虫病原细菌Cip蛋白多克隆抗体的制备

昆虫病原发光杆菌属(Photorhabdus)细菌产生2种胞内晶体蛋白CipA和CipB,为其共生线虫的生长发育提供营养。基于Cip蛋白已在大肠杆菌原核表达系统中得到稳定且高水平表达,以纯化的重组Cip蛋白为抗原,免疫新西兰大耳兔制备多克隆抗体,ELISA测定2种蛋白抗血清效价,均可达到1∶6 400。Western blot分析显示,制备的抗体均可特异识别发光杆菌的胞内晶体蛋白。Cip蛋白多克隆抗体的制备为建立该类蛋白的免疫学检测方法奠定了基础。

重组昆虫病原细菌Cip蛋白基因工程菌发酵条件的初步研究

昆虫病原细菌产生两种胞内晶体蛋白CipA和CipB,为新型的生物农药——昆虫病原线虫提供必需的营养。在已构建原核表达载体pET-15b-cipA和pET-15b-cipB的基础上,研究了这两种重组载体在不同宿主菌中的表达情况,重组菌的生长特性,摇瓶培养时表达重组Cip蛋白工程菌的发酵条件。结果显示:以E.coli BL21(DE3)为宿主菌,在LB培养基中培养至OD600为0.8～1.0时,1 mmol/L IPTG诱导8 h,CipA和CipB的表达量可达30.9%和32.6%,重组质粒具有良好的分离稳定性和结构稳定性。

昆虫病原斯氏线虫SY-5对重组Cip晶体蛋白的营养利用(英文)

【目的】初生型Photorhabdus luminescens细菌产生两种胞内晶体蛋白CipA和CipB,为其共生的昆虫病原异小杆线虫提供营养。探索非共生的斯氏线虫对Cip蛋白的营养利用情况。【方法】在已构建重组Cip蛋白大肠杆菌表达体系的基础上,建立重组菌细胞与无菌斯氏SY-5线虫共培养系统,检测线虫的生长发育情况。【结果】Cip蛋白对目标线虫生长有显著支持作用:发育为成虫的比例达到65%-82%,雌虫的怀卵率为80%-95%,平均怀卵量为30-50粒,并显著降低各虫态的死亡率。【结论】Cip蛋白不仅为共生的异小杆线虫提供营养,亦能为斯氏线虫所利用。

携带cip基因的酿酒酵母对自由生活线虫Panagrellus redivivus生长繁殖的影响(英文)

Photorhabdus luminescens细菌与昆虫病原异小杆属Heterorhabditis线虫专性共生。初生型共生细菌产生两种胞内晶体蛋白CipA and CipB,为共生线虫提供营养。为探索Cip蛋白是否对自由生活的全齿复活线虫Panagrellus redivivus具有类似的营养功能,建立了Cip蛋白的重组酿酒酵母表达体系,并用于饲喂无菌的P.redivivus线虫J1幼虫。重组酿酒酵母表达的Cip蛋白能为线虫所利用,表现为营养支持作用,体现为线虫生长发育速度的加快以及繁殖能力的提高,说明Cip蛋白能为此种自由生活线虫提供营养来源。