摘要:根據(jù)鴨疫里默氏桿菌全基因組序列,設(shè)計(jì)一對特異性引物,擴(kuò)增了siderophore基因序列,克隆至pGEM-T easy載體后進(jìn)行序列測定及分析。結(jié)果表明,閱讀框架全長為729 bp,編碼243個氨基酸。將該基因克隆到原核表達(dá)載體pET-28a后,轉(zhuǎn)化大腸桿菌BL21(DE3),IPTG誘導(dǎo)表達(dá),經(jīng)SDS-PAGE分析結(jié)果顯示,已成功表達(dá)28 ku的融合蛋白。
關(guān)鍵詞:鴨疫里默氏桿菌;siderophore基因;克??;表達(dá)
中圖分類號:S852.61 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-273X(2013)01-0028-03
鴨疫里默氏桿菌病是由鴨疫里默氏桿菌(Riemerella anatipestifer,RA)引起的一種接觸性傳染性疾病,又稱為鴨傳染性漿膜炎[1]。多見于1~8周齡的雛鴨,呈急性或慢性敗血癥,臨診上主要表現(xiàn)為眼和鼻分泌物增多、喘氣、咳嗽、下痢、共濟(jì)失調(diào)和頭頸震顫,少數(shù)慢性病例出現(xiàn)頭頸歪斜等癥狀,在病變上以纖維素性心包炎、肝周炎、氣囊炎、腦膜炎及部分病例出現(xiàn)關(guān)節(jié)炎為特征,本病呈世界性流行,是危害養(yǎng)鴨業(yè)最為嚴(yán)重的傳染病之一[2-4]。為了從根本上提高對鴨疫里默氏桿菌的預(yù)防控制水平,必須對鴨疫里默氏桿菌的分子致病機(jī)制進(jìn)行全面深入的研究,對鴨疫里默氏桿菌鐵siderophore基因進(jìn)行了克隆與表達(dá),為進(jìn)一步研究載鐵體的免疫與生物學(xué)功能奠定了基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
鴨疫里默氏桿菌由浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所提供;E.coli JM109、BL21(DE3)感受態(tài)細(xì)胞、原核表達(dá)載體pET-28a(+)購自寶生物(大連)工程有限公司;pGEM-T easy載體購自Promega公司;限制性內(nèi)切酶及T4 DNA連接酶購自寶生物(大連)工程有限公司。
1.2 鴨疫里默氏桿菌基因組的提取方法
2 結(jié)果與分析
2.1 目的基因的擴(kuò)增結(jié)果
2.3 重組原核表達(dá)質(zhì)粒pET-28a-siderophore的構(gòu)建
3 小結(jié)與討論
在自然界中絕大部分鐵要么是以細(xì)菌不能利用的化學(xué)形態(tài)的形式存在,要么是深埋于礦物顆粒中,所以自然界中細(xì)菌能夠利用的稱為生物有效鐵是很少的。在進(jìn)化過程中,許多細(xì)菌進(jìn)化獲得了攝取鐵的能力,大多通過細(xì)菌分泌一種叫鐵載體的小分子化合物(結(jié)構(gòu)不同,種類非常繁多)。鐵載體就是大多數(shù)微生物合成并輸出的一種螯合鐵的用于攝取鐵元素的低分子復(fù)合物[5,6]。它能夠?qū)㈣F離子緊緊束縛住,其他微生物就不能再將這些鐵據(jù)為己有了。鐵載體還可以幫助細(xì)菌將一些深埋于礦物或其他螯合物中的鐵離子拽出來,使得某些病原細(xì)菌敢于侵襲宿主細(xì)胞,如人體細(xì)胞中的鐵離子是與轉(zhuǎn)移蛋白、血紅蛋白這些組分緊密結(jié)合在一起的,但病原菌使用鐵載體奪取這些鐵離子很容易,鐵載體就被稱為這些病原侵犯人體的一把殺手锏。
載鐵體(siderophore)是細(xì)菌在低鐵環(huán)境中產(chǎn)生的一類低分子有機(jī)化合物,它們對鐵有高度的親和力,能與鐵發(fā)生特異性的結(jié)合反應(yīng),是細(xì)菌獲鐵系統(tǒng)的重要組成部分,因此載鐵體與許多細(xì)菌的致病性密切相關(guān)[7]。鴨疫里默氏桿菌能引起1~8周齡小鴨急性或慢性敗血癥,病變上以纖維素性心包炎、肝周炎、氣囊炎、腦膜炎為主要特征,關(guān)于它的外膜蛋白A等致病因子已有研究[8],但載鐵體的研究迄今尚未在國內(nèi)見相關(guān)報(bào)道。本研究擴(kuò)增了鴨疫里默氏桿菌siderophore基因,并成功構(gòu)建了pET-28a-siderophore原核表達(dá)載體,在IPTG的誘導(dǎo)下高效表達(dá)了融合蛋白His-siderophore,這一切的研究都足以為開發(fā)新的鴨疫里默氏桿菌病診斷抗原或亞單位疫苗奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1] 朱德康,程安春,汪銘書,等.鴨疫里默氏桿菌基因組文庫的構(gòu)建及免疫原性基因初步篩選[J]. 中國獸醫(yī)學(xué)報(bào),2007,27 (6): 834-837.
[2] 卡爾尼克 B W .禽病學(xué)[M].第十版.北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,1999.195-202.
[3] Segers P,Mannheim W,Vancanneyt M,et al. Riemerella anatipestifer gen. nov., comb. nov., the causative agent of septicemia anserum exsudativa, and its phylogeneti caffiliation within the the favobacterium-cytophaga rRNA homology group[J].International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology,1993,43(4):768-776.
[4] Miethke M, Marahiel M A. Siderophore-based iron acquisition and pathogen control[J].Microbiology and Molecular Biology Reviews,2007,71 (3): 413-451.
[5] 謝小軍.鐵載體-細(xì)菌營養(yǎng)競爭的有力武器[J].微生物學(xué)通報(bào),2007,34(5):34-35.
[6] Courcol R J,Trivier D,Bissinger M C,et al. Siderophore production by Staphylococcus aureus and identification of iron-regulated proteins[J]. Infection and immunity,1997 65 (5): 1944-1948.
[7] 趙 祥,陳紹興,謝志雄,等. 高產(chǎn)鐵載體熒光假單胞Pseudomonas fluorescens sp-f的篩選鑒定及其鐵載體特性研究[J].微生物學(xué)報(bào),2006,46(5):691-695.
[8]HuQ,HanX,ZhouX,etal.OmpAisavirulencefactorofRiemerellaanatipestifer[J].VetMicrobiol,2011,150(3): 278-288.