蜡质芽孢杆菌酰基高丝氨酸内酯酶基因的克隆及序列分析

利用pMD18-T克隆载体从蜡质芽孢杆菌菌株T-HW 3中克隆了酰基高丝氨酸内酯酶基因(AHL-lactonase,aiiA)。测序结果表明,该基因(GenBank登录号为DQ000643)由753个碱基组成,编码含有250个氨基酸残基的蛋白质。该蛋白质的推测的分子量为28kDa,等电点为4.235左右。核苷酸序列的BLAST分析结果表明,与之同源性较高的基因均为蜡质芽孢杆菌组aiiA基因(86%-99%)。

苏云金芽胞杆菌酰基高丝氨酸内酯酶基因的克隆及分析

利用pMD18-T克隆载体从苏云金芽胞杆菌菌株WB12中克隆了酰基高丝氨酸内酯酶基因(AHL-lactonase,aiiA).测序结果表明,该基因(GenBank登录号为DQ000642)由753个碱基组成,编码含有250个氨基酸残基的蛋白质.推测该蛋白质分子质量为28 ku,等电点为4.2,不含信号肽序列.利用DNAMAN软件构建同源关系树.结果表明,该蛋白与已报道具有减弱欧文氏菌胡萝卜亚种致病力的11个A iiA蛋白酶氨基酸序列总相似性为81.2%,并含有相同的氨基酸序列保守区.核苷酸序列的BLAST分析结果表明,与之同源性较高的基因均为蜡质芽孢杆菌组aiiA基因(86%-99%).

带cry3 Aa启动子的aiiA基因在苏云金芽胞杆菌中的表达

N 乙酰高丝氨酸内酯 (N acyl homoserinelactones,AHLs) ,是一类数量感知 (Quorum sensing)系统中的信号分子 ,它参与诱导调控许多植物病原菌致病基因的表达。苏云金芽胞杆菌的AiiA蛋白能降解这类AHLs分子 ,进而可减弱病原菌致病基因表达产生的病害。苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因cry3Aa的启动子是一种不依赖芽胞形成的启动子 ,它相对于其它cry类基因的启动子有启动基因转录时间早 ,转录时间长的优点。通过重叠延伸PCR ,用杀虫晶体蛋白基因cry3Aa启动子替换编码AiiA蛋白的基因aiiA自身的启动子 ,构建了融合基因pro3A aiiA。将融合基因装入穿梭载体pHT3 0 4的BamHI SphI位点 ,得到重组质粒pBMB686并转化苏云金芽胞杆菌无晶体突变株BMB171,重组菌株BMB686的AiiA蛋白表达量在各个生长时期均高于对照菌株 。

aiiA基因原核表达载体的构建与表达

【目的】构建aiiA基因的原核表达载体,并进行诱导表达,检测aiiA蛋白的抗病性,为进一步通过转基因技术培育转aiiA基因植株奠定基础。【方法】从pMDTM19-T Vector+aiiA质粒中酶切获得aiiA基因,将其与pGEX-4T-1表达载体连接构建重组原核表达载体pGEX-4T-1+aiiA,经双酶切及测序鉴定后,进行诱导表达,并对表达产物的功能进行鉴定。【结果】双酶切与PCR检测结果表明,重组原核表达载体pGEX-4T-1+aiiA构建成功。表达条件优化结果表明,在25℃下用0.2mmol/L IPTG诱导9h,aiiA蛋白的表达量最高。aiiA重组蛋白抑菌试验结果表明,其能够降解细菌的AHLs信号分子,猝灭细菌的群体感应,明显减弱病菌的致病力。转aiiA基因尾巨桉抗性检测结果表明,转基因植株抗性明显增强,表现为发病时间延迟,病情指数降低,评价为中等抗病水平。【结论】成功构建了aiiA基因原核表达载体,其诱导表达产物能猝灭细菌的群体感应,明显减弱病菌的致病力。

苏云金芽胞杆菌抗软腐病aiiA基因转花魔芋研究

采用农杆菌介导的遗传转化方法,将来自苏云金芽胞杆菌经密码子优化的人工合成酰基高丝氨酸环内酯酶aiiA基因导入花魔芋,以提高魔芋抗软腐病的能力。以花魔芋的茎为外植体,通过与含有植物双元表达载体pU1301的农杆菌EHA105共培养,将aiiA基因导入魔芋基因组。经过潮霉素两次筛选,得到9块独立的抗性愈伤组织,经分化,生根,移入温室盆栽成活的抗性再生苗34株。对不同抗性愈伤来源的T0代再生苗进行PCR检测得到的阳性植株比例为62.7%,斑点杂交进一步确认外源aiiA基因已成功地整合到魔芋基因组中。Western杂交显示,aiiA基因在魔芋植株中能正常表达,其最高表达量占魔芋叶片总可溶蛋白的0.02%～0.06%。酰基高丝氨酸环内酯酶活性检测表明转基因魔芋叶片的蛋白可以降解酰基高丝氨酸环内酯信号分子。

芽孢杆菌aiiA基因抗病研究进展

aii A基因编码的Aii A蛋白是一类由芽孢杆菌产生的酰基高丝氨酸内酯酶,能够专一性地水解革兰氏阴性菌分泌的AHLs信号分子,从而破坏依赖群体感应系统的致病机制,减轻病原菌的致病性。综述了aii A基因与Aii A蛋白的研究现状、aii A基因在抗病方面的研究进展及Aii A蛋白在工业发展的应用现状等,以期为aii A基因在更多领域的应用提供理论基础。

大菱鲆源荧光假单胞菌群体感应淬灭酶基因的克隆及生物信息学分析

导致水产品腐败变质的微生物之间存在一种信息交流机制,称之为群体感应。革兰氏阴性细菌群体感应系统主要由N-酰基高丝氨酸内酯作为信号分子,在水产品中间接调控一些腐败菌的致腐特性。可通过淬灭群体感应来抑制水产品的腐败。作为群体感应抑制剂的群体感应淬灭酶在许多细菌中被鉴定出来。为探究荧光假单胞菌PF08的pf-1240基因表达产物的潜在功能,通过基因克隆和生物信息学分析对其进行研究。结果表明:荧光假单胞菌PF08的pf-1240基因能编码一种群体感应淬灭酶,与铜绿假单胞菌PAO1的第2个高丝氨酸内酯酰化酶QuiP蛋白的相似性为65.82%。序列分析显示:pf-1240基因共编码795个氨基酸,蛋白分子式为C_(3867)H_(6010)N_(1084)O_(1160)S_(19),相对分子质量86855.96,理论等电点为7.81,不稳定系数为35.29,属于亲水蛋白。由保守结构域分析可知,该蛋白包含一个完整的青霉素酰化酶家族结构域且该家族中有许多酶被证实具有群体感应淬灭酶功能,能够分解长链群体感应信号分子AHLs。推测该蛋白也具有类似的群体感应淬灭酶功能。本研究借助生物信息学技术对其理化性质、结构等情况进行预测分析,以便深入了解荧光假单胞菌群体感应淬灭酶的性质和功能。

基于细菌群感效应人工构建分子开关

对生物体内已有的或者人工组装的生物合成途径进行优化操作涉及两个重要问题:代谢途径中关键酶的活性及蛋白表达水平。对于酶表达水平的研究,传统的做法是采用强启动子控制下的靶蛋白过量表达策略。靶蛋白的过量表达通常会导致细胞内积累大量的无活性包涵体,从而严重影响细胞的生理状态和相关生物途径的有效运转。针对这一问题,设计一种分子开关来精确调控生物合成过程中关键酶的表达水平,对于研究生物合成途径的代谢节律以及促进生物合成途径高效运转都具有重要的实用价值。基于细菌群落中普遍存在群感效应的基本原理并结合酶促催化的动力学特征,首先在大肠杆菌群落中建立信号分子高丝氨酸内酯(AHL)介导的细胞–细胞交流机制,将靶基因egfp置入到启动子PluxI的控制之下。在细胞生长过程中,产生的AHL累积到一定浓度启动靶基因表达。通过在细胞生长的不同阶段启动AHL降解酶AiiA的表达控制环境中信号分子AHL的浓度水平,从而控制靶基因egfp的转录效率,最终实现对靶蛋白EGFP表达水平的精确控制。通过检测细胞的生长状态、靶基因在mRNA水平、蛋白质水平的表达情况证明人工设计的分子开关可以便捷高效地控制靶基因表达水平,具有时空调节的严谨性。该分子开关有望广泛应用于代谢工程和合成生物学等研究领域中。