多价噬菌体Bp7尾丝蛋白gp37结构分析

利用多种生物信息学软件对分离的一株多价烈性噬菌体Bp7尾丝蛋白gp37进行结构预测及分析。结果表明:尾丝蛋白gp37与多株T4类噬菌体的尾丝蛋白亲缘关系较近,但与T4噬菌体尾丝蛋白亲缘关系远。氨基酸序列保守性分析显示Bp7尾丝蛋白gp37序列呈马赛克特征,N端序列高度保守,C端变异性强,存在亮氨酸拉链基元。二级结构分析显示其结构特征与T4噬菌体尾丝蛋白的二级结构具有相似性,但其C末端多出一个α螺旋区域。本研究结果将为Bp7尾丝蛋白gp37的基因改造并进一步拓宽噬菌体Bp7的宿主范围提供依据。

噬菌体vB_EcoM-Bp7裂解酶基因的密码子使用偏性分析

通过生物信息学软件对噬菌体vB_EcoM-Bp7裂解酶基因的密码子用法及偏性分析。利用Mobyle中的CodonW 1.4.4及cusp程序计算密码子偏性的各种指标,并对7个噬菌体裂解酶基因序列中的总GC含量、密码子第1、2位GC含量平均值和第3位的GC含量进行分析,利用MegAlign软件对7株噬菌体裂解酶进行氨基酸序列分析,构建系统发育树。结果表明,除噬菌体phi68外,Bp7裂解酶基因与其他5株噬菌体的裂解酶基因密码子使用模式基本一致。偏爱使用以A或U为结尾的密码子;除了AUG(Met)和UGG(Trp)外,还确定了Bp7裂解酶使用的12种高频密码子;偏性比较发现,Bp7裂解酶基因密码子偏性与IME08最相近,与JS98次之;进化分析及聚类分析均表明Bp7裂解酶基因与IME08亲缘关系最近。分析结果将为进一步研究噬菌体Bp7的进化奠定基础。

噬菌体Bp7尾丝蛋白gp37的原核表达与鉴定

为了研究噬菌体尾丝蛋白gp37在识别宿主菌大肠埃希菌K12过程中的作用,PCR扩增获得gp37基因C端1 161bp序列,以EGFP为荧光标签,构建重组表达质粒pET-28a-EGFP-gp37,在大肠埃希菌BL21(DE3)中IPTG诱导表达重组蛋白EGFP-gp37,亲和层析纯化蛋白。SDS-PAGE及Western blot检测结果表明,重组蛋白EGFP-gp37在大肠埃希菌BL21(DE3)为可溶性表达,表达量占菌体总蛋白量的23%。EGFP-gp37融合蛋白与大肠埃希菌K12相互作用,激光共聚焦显微镜检测结果显示,尾丝蛋白gp37能够吸附到宿主菌K12表面,表明尾丝蛋白gp37参与宿主菌受体的识别和吸附过程。

噬菌体Bp7尾丝蛋白gp38密码子用法及偏性分析

为了解噬菌体Bp7尾丝蛋白gp38的密码子使用特征,利用生物信息学方法对1株临床分离的多价烈性噬菌体Bp7尾丝蛋白gp38与其他5株T4类噬菌体进行密码子用法的分析比较。结果发现,Bp7尾丝蛋白gp38与其他5株T4类噬菌体密码子的使用模式差别大,Bp7尾丝蛋白gp38偏好于以C结尾的密码子,而其余5株噬菌体偏好A或U结尾;除了AUG(Met)和UGG(Trp)外,还确定了Bp7尾丝蛋白gp38使用的25种高频密码子;通过6株噬菌体gp38的密码子偏性比较发现,Bp7与任何一株噬菌体都存在较大差异;聚类分析的结果也表明,Bp7尾丝蛋白gp38与其余5株噬菌体不属于一类。总体上,噬菌体Bp7尾丝蛋白gp38在密码子使用上比较特殊,gp38基因密码子的分析将为进一步研究噬菌体Bp7的感染机制及扩宽其裂解谱奠定基础。

噬菌体Bp7蛋白gp38的克隆、表达及其受体识别活性分析

为了研究噬菌体Bp7蛋白gp38在噬菌体吸附宿主菌过程中的作用,PCR扩增gp38基因,对gp38蛋白氨基酸序列特征进行分析和同源性比对,构建重组表达质粒pColdTF-gp38,在E.coli BL21中诱导表达,SDSPAGE电泳和Western blot检测重组蛋白gp38的表达;亲和层析法纯化蛋白,制备gp38多克隆抗体。免疫电镜检测gp38在噬菌体Bp7表面的定位,蛋白竞争试验和抗体阻断试验测定gp38及其抗体对噬菌体Bp7吸附效率的影响。序列分析结果表明,gp38蛋白氨基酸序列与T4噬菌体无同源性,与噬菌体T2、T6有同源性,C端序列保守区与高变区间隔排列,呈现马赛克特征;构建的重组质粒pColdTF-gp38在E.coli BL21实现可溶性表达,制备的gp38多克隆抗体效价达1∶16;免疫电镜检测结果表明,gp38蛋白抗体能够与长尾丝结合,引起噬菌体Bp7的聚集;蛋白竞争试验和抗体阻断试验结果表明gp38蛋白及其抗体均能完全抑制噬菌体Bp7对宿主菌E.coli K12的吸附。以上研究结果表明,gp38是噬菌体Bp7的尾丝蛋白,位于长尾丝末端,作为受体识别蛋白在噬菌体Bp7吸附宿主菌过程中具有关键作用,这为进一步阐明宽宿主谱噬菌体Bp7识别受体的机制提供了理论基础。

Multiple-site mutations of phage Bp7 endolysin improves its activities against target bacteria

The widespread use of antibiotics has caused serious drug resistance. Bacteria that were once easily treatable are now extremely difficult to treat. Endolysin can be used as an alternative to antibiotics for the treatment of drug-resistant bacteria. To analyze the antibacterial activity of the endolysin of phage Bp7(Bp7e), a 489-bp DNA fragment of endolysin Bp7e was PCR-amplified from a phage Bp7 genome and cloned, and then a p ET28a-Bp7e prokaryotic expression vector was constructed. Two amino acids were mutated(L99A, M102E) to construct p ET28a-Bp7Δe, with p ET28a-Bp7e as a template. Phylogenetic analysis suggested that BP7e belongs to a T4-like phage endolysin group. Bp7e and its mutant Bp7Δe were expressed in Escherichia coli BL21(DE3) as soluble proteins. They were purified by affinity chromatography, and then their antibacterial activities were analyzed. The results demonstrated that the recombinant proteins Bp7e and Bp7Δe showed obvious antibacterial activity against Micrococcus lysodeikticus but no activity against Staphylococcus aureus. In the presence of malic acid, Bp7e and Bp7Δe exhibited an effect on most E. coli strains which could be lysed by phage Bp7, but no effect on Salmonella paratyphi or Pseudomonas aeruginosa. Moreover, Bp7Δe with double-site mutations showed stronger antibacterial activity and a broader lysis range than Bp7e.

法氏囊活性肽BP7和BP9调节T细胞的功能研究

旨在探索法氏囊活性肽BP7和BP9调节T细胞亚型的功能。采用禽流感灭活疫苗免疫小鼠,利用磁珠CD3阴选分选免疫小鼠T细胞,再用法氏囊多肽BP7和BP9刺激T细胞,检测T细胞活力及亚型变化情况。MTT结果表明,BP7和BP9均能提高活化T细胞的活力水平;流式分析图显示,法氏囊多肽BP7促进活化T细胞增殖分化成CD3^(+)CD4^(+)T细胞和CD3^(+)CD8^(+) T细胞,而BP9在48 h促进CD3^(+)CD8^(+) T细胞比例增加,但未达到差异水平;细胞凋亡结果显示,BP7和BP9均能抑制T淋巴细胞早期凋亡。此外,ELISA检测表明,BP7促进T细胞分泌IL-4和IFN-γ。以上结果表明:法氏囊活性肽BP7和BP9均参与T细胞分化成熟反应,但其调节功能略有差异。

法氏囊活性肽BP7调节鸡未成熟B细胞的基因表达谱及功能分析

试验旨在探索法氏囊活性肽BP7调节鸡未成熟B细胞的分子基础。利用BP7刺激禽前B淋巴细胞DT40细胞,采用荧光定量PCR(qPCR)检测IgM的mRNA水平,并采用基因芯片分析基因表达谱及其生物学功能。结果显示,BP7刺激的DT40细胞产生IgM的mRNA水平明显升高。基因芯片分析发现,BP7处理的DT40细胞中共有1345个差异表达基因。通路分析发现,BP7诱导DT40细胞的差异表达基因涉及17条通路,包括受体互作、信号通路、代谢和蛋白质分解相关通路等。通路网络分析发现,细胞因子-细胞因子受体互作是BP7刺激后DT40细胞相关途径中的关键通路。基因本体论(GO)功能分析发现,BP7刺激DT40细胞中涉及的免疫相关功能主要包括免疫应答、免疫应答信号、Th1型免疫应答、细胞因子的产生和调节及其受体活性等方面。该研究阐述了法氏囊活性肽BP7调节禽未成熟B细胞的分子基础,为进一步研究法氏囊活性肽调控B细胞分化的分子机制提供了新的数据。