羊种布鲁氏菌dhbC基因的克隆、原核表达及生物信息学分析

试验旨在对羊种布鲁氏菌dhbC基因进行克隆及原核表达,并对其表达蛋白进行生物信息学分析。参照GenBank中布鲁氏菌M5-90株dhbC基因序列信息设计1对引物,通过PCR反应扩增获得dhbC基因片段。将得到的dhbC基因连接到pMD20-T载体,构建pMD20-T-dhbC重组质粒并转化大肠杆菌(E.coli)DH5α感受态细胞,提取质粒进行酶切鉴定。鉴定正确后构建pET28a-dhbC重组质粒,转化E.coli BL21(DE3)感受态细胞。经IPTG诱导表达,表达产物用SDS-PAGE和Western blotting进行分析。运用生物信息学软件DNAMAN及相关在线网站ProtParam、SOPMA及Protscale对dhbC基因编码的氨基酸序列进行生物信息学分析。结果表明,试验成功克隆了大小约为1 093bp的dhbC基因并进行了蛋白表达,表达的融合蛋白大小约为47ku,且主要以包涵体形式存在。dhbC蛋白的分子式为C1866H2968N544O562S15,分子质量为42 496.3u,理论等电点(pI)为5.81,消光系数为33 835,不稳定系数为36.76,疏水指数为86.19,总平均疏水性(GRAVY)为-0.215。预测在哺乳动物网织红细胞的半衰期为30h,其二级结构以α-螺旋(41.94%)和无规则卷曲(31.46%)为主。

贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis YL2021嗜铁素合成基因dhbC的功能研究

贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis YL2021是一株对多种病原细菌均有良好防治效果的生防菌,基因组中含有完整的儿茶酚型(2,3-Dihydroxybenzoate,DHB)嗜铁素合成基因簇。为了探明贝莱斯芽胞杆菌YL2021嗜铁素的功能,本研究以嗜铁素合成基因dhbC为对象,构建重组质粒pMD19-dhbc(cm),利用同源重组技术获得突变株ΔdhbC。生防相关性状研究结果表明,与野生型菌株YL2021相比,突变株ΔdhbC泳动能力和生物膜形成能力明显下降,但是群集运动能力未发生改变。在营养丰富的LB培养基中,野生型菌株YL2021和突变株ΔdhbC均不产生嗜铁素,生长能力未发生改变,室内抑菌能力相当;但在缺铁M9培养基中,野生型菌株YL2021能产生儿茶酚型嗜铁素,生长缓慢,对供试细菌有较强的抑菌作用,突变株ΔdhbC不能产生嗜铁素,生长能力明显下降,完全丧失抑菌能力。本文结果表明,缺铁条件下,dhbC基因是贝莱斯芽胞杆菌YL2021嗜铁素生物合成的关键基因,嗜铁素是菌株YL2021发挥生防作用的重要抑菌物质。

枯草芽孢杆菌CAS15嗜铁素基因dhbC的克隆、表达及功能鉴定

通过PCR技术扩增得到dhbC基因,对其进行序列分析发现,dhbC基因片段长为1197bp,预期编码398个氨基酸,蛋白分子量大小为43.8kD。将目的片段连接到表达载体pET-30a(+),转化大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)获得重组菌株BL21(DE3)/pET-30a-dhbC,以IPTG在30oC诱导4h实现高效表达,获得一个分子量为48.8kD的融合蛋白。重组蛋白可溶性分析结果表明:融合蛋白主要为可溶性蛋白。Western blotting分析结果表明:重组蛋白可与兔抗His-tag多克隆抗体发生特异性反应,在48.8kD处有特异条带,与预期结果一致,证明重组质粒中含有dhbC基因。通过同源重组的策略将dhbC基因敲除后重新导入,验证了dhbC基因与嗜铁素的生物合成密切相关。