大肠杆菌F18菌毛操纵子全基因克隆、表达及生物学活性

利用PCR技术以猪产肠毒素大肠杆菌F18标准菌株107/86和2134P基因组DNA为模板成功地扩增出编码F18ab和F18ac完整菌毛操纵子fed基因。将它们分别克隆入表达质粒载体pET-22b(+),结合酶切和核苷酸序列分析证明了PCR预期扩增产物的正确性。然后将克隆的重组载体DNA转化至大肠杆菌BL21(DE3),构建和筛选出分别含F18ab和F18ac完整fed基因的重组菌,经过IPTG诱导表达,在电镜下观察到上述两种重组菌能分别大量表达F18ab和F18ac菌毛。用热抽提法提纯其诱导表达的F18ab和F18ac菌毛,经SDS-PAGE电泳和考马斯亮蓝染色发现提纯后菌毛获单一分子量约为15kDa蛋白条带,免疫家兔后制备出高效价的兔抗血清,玻板凝集试验和Western blot结果表明:体外诱导表达的F18ab和F18ac菌毛具有和野生F18菌毛相同的抗原性。用表达F18ab和F18ac菌毛的上述2株重组菌分别进行小肠上皮细胞体外吸附试验和吸附抑制试验,结果表明:2株重组菌和野生菌株一样具有较强的粘附易感仔猪小肠上皮细胞的能力,而用表达F18ab和F18ac重组菌提纯的菌毛制备出兔抗血清都能有效地抑制上述重组菌或野生菌株对易感仔猪小肠上皮细胞的吸附结合。

产志贺毒素样大肠杆菌F18ab菌毛操纵子基因的体外非诱导系统的表达和鉴定

以产志贺毒素样大肠杆菌(SLTEC)F18ab血清型标准菌株107/86基因组DNA为模板,利用PCR技术成功扩增出编码F18ab完整菌毛操纵子fed基因,克隆入表达载体pBR322,经限制性内切酶酶切分析,DNA琼脂糖电泳鉴定并结合序列测定分析,构建和筛选出含fed完整基因正确插入的pBR322-fed重组质粒,将上述重组质粒转化至不含任何菌毛结构的大肠杆菌SE5000,该表达重组菌能分别与兔抗F18ab亚单位蛋白FedF高免血清、鼠抗F18ab菌毛a单因子单克隆抗体、兔抗F18ab菌毛高免血清和抗F18ab菌毛IgG抗体产生明显的凝集反应。用热抽提法分别抽提和纯化SLTEC F18ab标准株107/86和重组菌SE5000(pBR322-fed)体外表达的F18ab菌毛,纯化菌毛经SDS-PAGE电泳和考马斯亮蓝染色获单一相对分子质量约为15 000蛋白条带。Western-blotting结果表明:兔抗F18ab菌毛高免血清能特异性识别SLTEC F18ab标准株107/86和重组菌SE5000(pBR322-fed)所提纯的单一主要结构蛋白。用重组菌SE5000(pBR322-fed)进行易感仔猪小肠上皮细胞体外黏附试验和黏附抑制试验,结果表明:重组菌SE5000(pBR322-fed)和SLTEC F18ab标准株107/86一样具有较强的黏附易感仔猪小肠上皮细胞的能力,而兔抗F18ab菌毛高免血清能有效地抑制上述重组菌SE5000(pBR322-fed)和SLTEC F18ab标准株107/86对易感仔猪小肠上皮细胞的黏附结合。