UPEC双组分信号系统KguS/KguR调控基因缺失株的构建及其生长特性研究

[目的]构建尿道致病性大肠杆菌(uropathogenic Escherichia coli,UPEC) CFT073株的双组分信号系统Kgu S/KguR调控的c5032—c5037基因的缺失株,并研究基因缺失株在有氧和厌氧条件下的生长特性。[方法]运用Red重组系统将带有c5032—c5037基因同源臂的氯霉素抗性基因取代c5032—c5037基因,在温度敏感型质粒p CP20作用下消除氯霉素抗性基因,构建基因缺失株CFT073Δc5032—c5037,用PCR和基因测序验证基因敲除是否成功,测定有氧和厌氧条件下CFT073Δc5032—c5037在以α-酮戊二酸为唯一碳源的M9培养基中培养不同时间的菌液D600值。[结果]构建了CFT073Δc5032—c5037,PCR验证及基因测序结果均表明已成功敲除c5032—c5037基因;厌氧条件下CFT073Δc5032—c5037在以α-酮戊二酸为唯一碳源的M9培养基中生长比野生型菌株CFT073缓慢,且差异极显著(P<0.01),但在有氧条件下二者的生长无显著差异。[结论]成功构建了基因缺失株CFT073Δc5032—c5037,并试验证实Kgu S/KguR调控的c5032—c5037基因在厌氧条件下参与α-酮戊二酸的利用,为进一步研究Kgu S/KguR在UPEC中的代谢适应机制奠定了基础。

变形假单胞菌2-酮基葡萄糖酸差向异构酶基因的原核表达

采用降落聚合酶链式反应(touchdown polymerase chain reaction,TD-PCR)技术,从2-酮基葡萄糖酸工业生产菌株变形假单胞菌JUIM01中克隆了编码2-酮基葡萄糖酸差向异构酶的基因kgu E。将目的基因与质粒pET-28a(+)重组后转入宿主表达菌中,获得了重组菌株大肠杆菌BL21(DE3)/pET-28a(+)-kgu E。在异丙基-β-D-硫代半乳糖苷的诱导下,该重组菌株表达了一个分子质量约为30.5 ku的融合蛋白,且该蛋白的Western-blot鉴定结果显示为阳性。生物信息学分析结果表明,该蛋白是一种由256个氨基酸残基组成的分子质量为28.5 ku的亲水性蛋白,与恶臭假单胞菌的2-酮基葡萄糖酸差向异构酶在氨基酸序列上的一致性达78%,定位于细胞质中,其二级结构中α-螺旋、延伸链和无规则卷曲所占的比例分别为40.62%、17.19%和42.19%。本研究结果为变形假单胞菌2-酮基葡萄糖酸差向异构酶的功能研究提供了一定理论支持。

变形假单胞菌2-酮基葡萄糖酸转运蛋白基因的克隆与分析

该研究旨在克隆变形假单胞菌JUIM01的2-酮基葡萄糖酸转运蛋白基因kgu T,并明确其基本的生物学信息。根据已报道的假单胞菌的基因组信息及其2-酮基葡萄糖酸操纵子的物理图谱设计简并引物,采用TD-PCR技术从变形假单胞菌中克隆到全长为1278 bp的kgu T,其核苷酸序列与Pseudomonas sp.CCOS191的编码2-酮基葡萄糖酸转运蛋白(Kgu T)的核苷酸序列的一致性为87%,编码一个由425个氨基酸残基组成的蛋白。该蛋白与Pseudomonas sp.M1的Kgu T在氨基酸序列上的一致性达90%,定位于细胞膜,是一个具有12个跨膜结构的疏水性的跨膜蛋白,无信号肽,其二级结构中α螺旋、延伸链和无规卷曲所占的比例分别为75.76%、2.12%和22.12%。本研究首次从2-酮基葡萄糖酸的工业生产用菌中克隆到基因kgu T,并对其进行了生物信息学分析,为变形假单胞菌的Kgu T的功能研究奠定了基础。