亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        腸出血性大腸桿菌毒力因子Z1444的原核表達(dá)及其絲/蘇氨酸激酶活性驗(yàn)證

        2014-10-27 09:04:40李嶄李濤陳芳紅劉雄周育森王慧
        生物技術(shù)通訊 2014年3期
        關(guān)鍵詞:蘇氨酸毒力質(zhì)粒

        李嶄,李濤,陳芳紅,劉雄,周育森,王慧

        1.廣西醫(yī)科大學(xué),廣西 南寧 5300002;2.軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院 微生物流行病研究所,病原微生物生物安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100071

        腸出血性大腸桿菌(enterohemorrhagic Esche?richia coli,EHEC)O157∶H7作為一種重要的食源性致病菌,其感染特點(diǎn)為世界流行性、高發(fā)病率與病死率,以及抗生素治療會(huì)加劇病情等[1]。自美國(guó)1982年首次暴發(fā)流行以來(lái),許多國(guó)家相繼發(fā)生了EHEC O157∶H7的感染流行[2]?,F(xiàn)今其感染已成為一個(gè)全球性的公共衛(wèi)生問(wèn)題,受到各國(guó)廣泛關(guān)注[3]。對(duì)該菌致病機(jī)制的研究,已成為世界醫(yī)學(xué)界的關(guān)注點(diǎn)[4-6]。

        EHEC O157∶H7的致病機(jī)制與其基因組中某些特殊區(qū)域有關(guān),這些區(qū)域可編碼與EHEC致病性有關(guān)的毒力因子,而毒力島就是這些特殊基因的編碼區(qū)[7]。O157∶H7毒力島包括編碼eae基因的LEE島、前噬菌體上編碼志賀樣毒素(Shiga-like toxin,SLT)的slt基因和大質(zhì)粒(pO157)編碼的hly、katP、espP、toxB、stcE基因等[8],目前對(duì)EHEC致病機(jī)制的研究主要集中在毒力島編碼系統(tǒng)上[9]。通過(guò)對(duì)毒力島的研究發(fā)現(xiàn)了一些重要的毒力因子,但迄今所發(fā)現(xiàn)的毒力因子不足以解釋0157∶H7的全部致病過(guò)程[10]。

        我們通過(guò)對(duì)EHEC毒力島編碼序列的掃描,在毒力島前噬菌體編碼區(qū)志賀樣毒素基因slt上游位置發(fā)現(xiàn)了功能未知的Z1444蛋白基因[11-13]。通過(guò)毒力因子基因同源比對(duì),分析致病基因保守區(qū)域,預(yù)測(cè)EHEC染色體一段完整基因ORF Z1444具有潛在的致病性,該基因編碼的蛋白很可能參與細(xì)菌與宿主的相互作用,并且可能是具有Ⅲ型分泌系統(tǒng)的致病菌重要的效應(yīng)蛋白(毒力因子)。因此,研究0157∶H7 Z1444蛋白,對(duì)于進(jìn)—步了解細(xì)菌與宿主的相互作用具有重要意義。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        EHEC O157∶H7 EDL933株和 pET-28a(+)載體為本室保存;大腸桿菌DH5α、BL21(DE3)感受態(tài)細(xì)胞,pEASY-T1載體,Taq酶,dNTP及DNA marker購(gòu)自TransGen公司;質(zhì)粒小提試劑盒和瓊脂糖凝膠回收試劑盒購(gòu)自北京博邁德公司;NdeⅠ、XhoⅠ限制性內(nèi)切酶及T4DNA連接酶購(gòu)自NEB公司;His抗體和磷酸絲氨酸/蘇氨酸抗體分別購(gòu)自CST與Ab?cam公司。

        1.2 Z1444基因的擴(kuò)增

        根據(jù) GenBank中的 Z1444基因序列(ID:959087)設(shè)計(jì)引物 Z1444(up)(5'-CATATGCTAACT CCATACAAAAG-3')和 Z1444(down)(5'-CTCGAG GTTATCCTTTAATAACCTATACTG-3'),分別在上下游引物中引入NdeⅠ、XhoⅠ酶切位點(diǎn)(下劃線序列)。以EHEC O157∶H7全菌裂解液為模板,Z1444(up)、Z1444(down)為引物擴(kuò)增目的基因。PCR條件:95℃預(yù)變性5 min;94℃變性30 s,53℃復(fù)性30 s,72℃延伸90 s,30個(gè)循環(huán);72℃延伸10 min,4℃停止。取25 μL PCR產(chǎn)物于10 g/L瓊脂糖凝膠中電泳(116 V),20 min后在紫外燈下觀察結(jié)果并拍照。

        膠回收PCR產(chǎn)物,與pEasy-T1載體連接,轉(zhuǎn)入大腸桿菌DH5α感受態(tài)細(xì)胞,在LB培養(yǎng)基中過(guò)夜培養(yǎng)(37℃、200 r/min),次日從轉(zhuǎn)化平板上挑取單克隆菌落,以 Z1444(up)、Z1444(down)為引物進(jìn)行 PCR篩選鑒定陽(yáng)性菌株,陽(yáng)性克隆送生工生物工程有限公司測(cè)序。

        1.3 表達(dá)菌株pET-28a(+)-Z1444/BL21的構(gòu)建

        1.3.1 表達(dá)質(zhì)粒pET-28a(+)-Z1444的構(gòu)建 將測(cè)序正確的克隆質(zhì)粒pEasy-T1-Z1444用NdeⅠ、XhoⅠ雙酶切,得到目的片段Z1444,膠回收,用T4DNA連接酶連接經(jīng)同樣雙酶切處理的pET-28a(+)載體,連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化大腸桿菌DH5α感受態(tài)細(xì)胞,在LB培養(yǎng)基中過(guò)夜培養(yǎng)(37℃、200 r/min),次日從轉(zhuǎn)化平板上挑取單克隆菌落,以Z1444(up)、Z1444(down)為引物進(jìn)行PCR初篩,NdeⅠ、XhoⅠ雙酶切復(fù)檢,鑒定陽(yáng)性菌株,陽(yáng)性克隆送生工生物工程有限公司測(cè)序。

        1.3.2 表達(dá)菌株的構(gòu)建 將測(cè)序正確的重組質(zhì)粒pET-28a(+)-Z1444轉(zhuǎn)化大腸桿菌BL21(DE3)感受態(tài)細(xì)胞,在LB培養(yǎng)基中過(guò)夜培養(yǎng)(37℃、200 r/min),次日挑取單克隆,以Z1444(up)、Z1444(down)為引物進(jìn)行PCR鑒定。

        1.4 目的蛋白的表達(dá)與純化

        1.4.1 蛋白表達(dá) 鑒定為陽(yáng)性的單克隆菌株和轉(zhuǎn)入空載體的陰性對(duì)照菌接入新鮮LB培養(yǎng)基,37℃培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期前期時(shí)(D600nm約為0.4),加入IPTG至終濃度為1 mmol/L,25℃、200 r/min條件下誘導(dǎo)6 h,5000 r/min離心20 min收集菌體,用1/5體積的PBS重懸菌體,400W功率超聲4個(gè)循環(huán)(工作3 s,間隔5 s,循環(huán)99次),破碎菌體細(xì)胞,5000 r/min離心15 min,分離上清、沉淀,各取20 μL樣品進(jìn)行SDSPAGE(5%濃縮膠和15%分離膠;恒壓110 V,濃縮15 min;恒壓180 V,分離1 h)。

        1.4.2 蛋白純化 超聲裂解后上清過(guò)鎳柱(His?Trap FF crude 5 mL)純化,用400 mmol/L咪唑洗脫液洗脫,取純化后蛋白20 μL進(jìn)行SDS-PAGE。

        1.5 純化蛋白的功能初步驗(yàn)證

        1.5.1 His標(biāo)簽蛋白的Western印跡 收集純化的蛋白,進(jìn)行15%SDS-PAGE鑒定,并電轉(zhuǎn)移到醋酸纖維素(PVDF)膜上,用3%BSA封閉(37℃、2 h),加入1∶1000稀釋的兔源抗His抗體(一抗),4℃過(guò)夜,再加入1∶1000稀釋的HRP酶標(biāo)二抗(抗兔),室溫輕搖1 h,用TBST洗膜后,在BIO-RAD凝膠成像系統(tǒng)中化學(xué)發(fā)光顯影。

        1.5.2 純化蛋白的體外酶活實(shí)驗(yàn) GenBank中Z1444的蛋白功能注釋為絲/蘇氨酸蛋白激酶,因此選取絲/蘇氨酸通用底物髓鞘堿性蛋白(myelin ba?sic protein,MBP)進(jìn)行測(cè)定[14]。首先將 MBP溶于酶活實(shí)驗(yàn)低滲緩沖液[20 mmol/L Hepes(pH7.4),150 mmol/L NaCl,10 mmol/L MgCl2]中,然后加入Z1444蛋白,補(bǔ)加50 μmol/L ATP,于30℃反應(yīng)30 min后收集產(chǎn)物,進(jìn)行15%SDS-PAGE后電轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,用3%BSA封閉(37℃、2 h),加入1∶1000稀釋的鼠源磷酸絲氨酸/蘇氨酸抗體(一抗),4℃過(guò)夜,再加入1∶1000稀釋的HRP酶標(biāo)二抗(抗鼠),室溫輕搖1 h,用TBST洗膜后,在BIO-RAD凝膠成像系統(tǒng)中化學(xué)發(fā)光顯影。

        2 結(jié)果

        2.1 pET-28a(+)-Z1444原核表達(dá)質(zhì)粒的構(gòu)建與鑒定

        以EHEC O157∶H7全菌裂解液為模板,Z1444(up)、Z1444(down)為引物PCR擴(kuò)增Z1444基因,經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳,獲得約1047 bp的DNA片段,與預(yù)期一致(圖1)。將pET-28a(+)載體與PCR鑒定陽(yáng)性的質(zhì)粒pEasy-T1-Z1444同時(shí)經(jīng)NdeⅠ/XhoⅠ雙酶切,各自膠回收產(chǎn)物用T4DNA連接酶連接,轉(zhuǎn)入大腸桿菌DH5α,涂板后挑取克隆酶切鑒定,可切出2條片段,分別為長(zhǎng)度約5000 bp的空載體pET-28a(+)和1047 bp的Z1444條帶,重組質(zhì)粒pET-28a(+)-Z1444作為雙酶切前對(duì)照,符合預(yù)期結(jié)果(圖2)。完成后質(zhì)粒送生工生物工程有限公司測(cè)序,測(cè)序結(jié)果與NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的相應(yīng)堿基序列的一致率為100%(序列略)。

        2.2 重組Z1444的表達(dá)和純化

        重組菌pET-28a(+)-Z1444/BL21經(jīng)IPTG誘導(dǎo)表達(dá)后制備全菌裂解液,分離沉淀和上清,取樣品進(jìn)行SDS-PAGE鑒定,可見上清中在相對(duì)分子質(zhì)量約38×103處有明顯的蛋白條帶,與預(yù)期相符(圖3),而沉淀中對(duì)應(yīng)位置并無(wú)顯著條帶。轉(zhuǎn)入空載體的菌體裂解液作為陰性對(duì)照,經(jīng)相同處理后,對(duì)應(yīng)位置無(wú)目的條帶。因此,可以判斷獲得了原核表達(dá)的目的蛋白,且以可溶性形式存在。將重組菌全菌裂解液上清經(jīng)鎳柱純化,去除大量雜蛋白,得到較純的蛋白條帶(圖4),所得蛋白溶液經(jīng)反復(fù)凍融后沒(méi)有出現(xiàn)沉淀,可供后續(xù)試驗(yàn)使用。

        圖1 PCR擴(kuò)增Z1444基因

        圖2 重組質(zhì)粒pET-28a(+)-Z1444的酶切鑒定

        2.3 重組Z1444的絲/蘇氨酸激酶活性初步驗(yàn)證

        將純化的Z1444蛋白進(jìn)行Western印跡,檢測(cè)His-Z1444蛋白表達(dá),結(jié)果見圖5。同時(shí)將絲/蘇氨酸激酶通用磷酸化底物MBP與Z1444蛋白混合后補(bǔ)加ATP,30℃孵育30 min,完成酶促反應(yīng),用磷酸絲/蘇氨酸抗體進(jìn)行Western印跡檢測(cè),可見Z1444蛋白不僅可以磷酸化通用底物MBP,且Z1444蛋白本身發(fā)生了自磷酸化現(xiàn)象(圖6)。

        3 討論

        圖3 重組菌pET-28a(+)-Z1444/BL21的蛋白表達(dá)

        圖4 重組Z1444蛋白的純化

        圖5 Western印跡檢測(cè)His-Z1444蛋白的表達(dá)

        圖6 純化的Z1444蛋白的絲/蘇氨酸激酶活性驗(yàn)證

        我們通過(guò)寡核苷酸互補(bǔ)原理雙向設(shè)計(jì)引物,從大腸桿菌O157∶H7 EDLL933全基因組中釣取出Z1444基因,利用PCR擴(kuò)增目的基因,選用帶有His標(biāo)簽的pET載體系統(tǒng)構(gòu)建了重組表達(dá)質(zhì)粒,然后以大腸桿菌BL21(DE3)作為宿主菌進(jìn)行蛋白表達(dá)。我們希望得到高水平表達(dá)的重組蛋白,且最好為可溶性形式,以利于蛋白純化及后續(xù)活性驗(yàn)證。為此,我們進(jìn)行了表達(dá)條件的優(yōu)化。在較高溫度如常規(guī)37℃誘導(dǎo)表達(dá)時(shí)發(fā)現(xiàn)重組蛋白大多形成包涵體,于是進(jìn)行了溫度梯度誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)25℃誘導(dǎo)時(shí)重組蛋白為可溶性表達(dá),產(chǎn)物表達(dá)量占上清總蛋白的40%左右。后續(xù)采用親和層析NTA His結(jié)合樹脂純化蛋白,配制6種濃度的咪唑洗脫液進(jìn)行蛋白梯度洗脫純化,發(fā)現(xiàn)400 mmol/L咪唑洗脫液具有優(yōu)勢(shì),可除去大部分雜蛋白,特異性較好,可獲得純度較高的蛋白。Z1444蛋白在原核系統(tǒng)中的高效可溶性表達(dá),為后續(xù)蛋白活性研究提供了良好的實(shí)驗(yàn)材料。

        O157∶H7是EHEC的主要血清型,能引起人的出血性結(jié)腸炎和溶血性尿路綜合征[15]。EHEC可以產(chǎn)生毒力極強(qiáng)的志賀毒素,且具有黏附上皮細(xì)胞的能力,感染人或動(dòng)物時(shí)黏附到腸黏膜上皮細(xì)胞,然后在此定居,釋放外毒素,從而引起疾病[16-17]。毒力島是與細(xì)菌致病性和毒力因子密切相關(guān)的基因簇[18-19],獲得EHEC O157:H7毒力島上某些基因的可溶性原核表達(dá),為研究該基因的功能奠定了基礎(chǔ),同時(shí)有助于探索基因與菌株致病性之間的相互關(guān)聯(lián)。

        綜上所述,我們構(gòu)建了pET-28a(+)-Z1444重組表達(dá)載體,并篩選獲得了高效原核表達(dá)工程菌,建立了簡(jiǎn)便可行的蛋白純化工藝,獲得了濃度純度在90%以上的Z1444蛋白,為進(jìn)一步研究Z1444蛋白在大腸桿菌與宿主相互作用時(shí)所起的功能奠定了基礎(chǔ)。我們還通過(guò)Western印跡驗(yàn)證了GenBank對(duì)Z1444蛋白的功能注釋,發(fā)現(xiàn)該蛋白不僅可以磷酸化通用底物MBP,而且蛋白本身也發(fā)生自磷酸化現(xiàn)象??紤]到這些特殊的酶活效應(yīng),對(duì)其蛋白生物學(xué)活性的進(jìn)一步驗(yàn)證顯得尤為重要,這將有助于了解功能未知毒力因子在細(xì)菌感染時(shí)的作用機(jī)制。

        [1]Orskov F,Orskov I.Escherichia coli serotyping and disease in man and animals[J].Can J Microbiol,1992,38(7):699-704.

        [2]烏全明.腸出血性大腸桿菌O157感染防治研究進(jìn)展[J].微生物學(xué)雜志,2004,5:96-98.

        [3]Hacker J,Kaper J B.Pathogenicity islands and the evolution of microbe[J].Annu Rev Microbiol,2000,54:614-719.

        [4]陳素良,郭逸秀,李勝奎,等.O157感染死亡病例的流行病學(xué)調(diào)查報(bào)告[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué),2001,28:169-174.

        [5]Hedberg C.Food-related illness and death in the United States[J].Emerg Infect Dis,1999,5(6):840-842.

        [6]McDaniel T K,Jarvis K G,Donnenberg M S,et al.A genet?ic locus of enterocyte effacement conserved among diverse en?terobacterial pathogens[J].Proc Natl Acad Sci USA,1995,92:1664-1668.

        [7]楊琴,閻有功,曹軍皓.腸出血性大腸桿菌三型分泌系統(tǒng)及轉(zhuǎn)位效應(yīng)器蛋白的研究進(jìn)展[J].預(yù)防醫(yī)學(xué),2008,12(2):112-233.

        [8]周勇,萬(wàn)成松.大腸桿菌O157:H7的毒力島與毒力因子的研究進(jìn)展[J].微生物學(xué)免疫學(xué)進(jìn)展,2006,34(2):58-62.

        [9]Hacker J,Blum-Oehler G,Mühldorfer I,et al.Pathogenicity islands of virulent bacteria:structure,function and impact on microbial evolution[J].Mol Microbiol,1997,23:1089-1097.

        [10]Johansen B K,Wasteson Y,Granum P E,et al.Mosaic struc?ture of Shiga-toxin-2-encoding phages isolated from Esche?richia coliO157:H7 indicatesfrequentgene exchange be?tween lambdoid phage genomes[J].Microbiology,2001,147:1929-1936.

        [11]Campbell A,Botstein D.Evolution of the lambdoid phages[M]//Hendrix R W,Roberts J W,Stahl F W.Lambda II:vol II.New York:Cold Spring Harbor,1983:365-380.

        [12]Datz M,Janetzki-Mittmann C,Franke S,et al.Analysis of the enterohemorrhagic Escherichia coli O157 DNA region con?taining lambdoid phage gene p and Shiga-like toxin structur?al genes[J].Appl Environ Microbiol,1996,62(3):791-797.

        [13]Plunkett G 3rd,Rose D J,Durfee T J,et al.Sequence of Shiga toxin 2 phage 933W from Escherichia coli O157:H7:Shiga toxin as a phage late-gene product[J].J Bacteriol,1999,181(6):1767-1778.

        [14]Hanks S K,Quinn A M,Hunter T,et al.The protein kinase family:conserved features and deduced phylogeny of the cata?lytic domains[J].Science,1988,241(4861):42-52.

        [15]Karmali M A,Steele B T,Petric M,et al.Sporadic cases of haemolytic-uraemic syndrome associated with faecal cytotoxin and cytotoxin-producing Escherichia coli in stools[J].Lancet,1983,1(8325):619-620.

        [16]蔣小平,鄧思敏,鐘巍,等.大腸埃希菌O157:H7致病因素的研究進(jìn)展[J].病原生物學(xué),2012,40(11):6531-6533.

        [17]王斌,葉冬青.耶爾森菌強(qiáng)毒力島[J].微生物學(xué)通報(bào),2003,3(30):99-103.

        [18]徐建國(guó).病原性細(xì)菌的III型分泌系統(tǒng)、毒力島和基因組學(xué)[J].國(guó)外醫(yī)學(xué)微生物學(xué)分冊(cè),1999,2(19):169-172.

        [19]Elliott S J,Wainwright L A,McDaniel T K,et al.The com?plete sequence ofthe locusforenterocyte effacement(LEE)from enteropathogenic Escherichia coli E2348/69[J].Mol Micro?biol,1998,28:1-4.

        猜你喜歡
        蘇氨酸毒力質(zhì)粒
        12種殺菌劑對(duì)三線鐮刀菌的室內(nèi)毒力測(cè)定
        云南化工(2021年6期)2021-12-21 07:31:04
        阿維菌素與螺螨酯對(duì)沾化冬棗截形葉螨的毒力篩選及田間防效研究
        短乳桿菌天然質(zhì)粒分類
        蘇氨酸對(duì)動(dòng)物的生物學(xué)作用研究進(jìn)展
        家禽蘇氨酸研究進(jìn)展
        廣東飼料(2016年1期)2016-12-01 03:43:01
        水稻白葉枯病菌Ⅲ型效應(yīng)物基因hpaF與毒力相關(guān)
        重組質(zhì)粒rAd-EGF構(gòu)建并轉(zhuǎn)染hDPSCs對(duì)其增殖的影響
        采用閱讀模型確定Cobb肉種雞賴氨酸和蘇氨酸最佳攝入量的研究
        飼料博覽(2015年4期)2015-04-05 10:34:14
        Survivin-siRNA重組質(zhì)粒對(duì)人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞SH-SY5Y的作用
        BAG4過(guò)表達(dá)重組質(zhì)粒構(gòu)建及轉(zhuǎn)染結(jié)腸癌SW480細(xì)胞的鑒定
        国产a国产片国产| 亚洲福利av一区二区| 国产亚洲精品综合一区二区| 看女人毛茸茸下面视频| 久久国产加勒比精品无码| 法国啄木乌av片在线播放| 久久久亚洲欧洲日产国码二区| 亚洲 自拍 另类小说综合图区 | 日韩人妻精品中文字幕专区| 久久久久99精品成人片直播 | 日韩va高清免费视频| 欧美白人战黑吊| 精品久久久久久久久久中文字幕| 精品无码久久久九九九AV| 中文字幕国产精品专区| 华人免费网站在线观看| 正在播放东北夫妻内射| 国产精品九九九久久九九| 亚洲国产丝袜美女在线| 中文字幕亚洲乱码成熟女1区| 99久久人妻精品免费二区| 亚洲国产成人手机在线观看| 亚洲色图少妇熟女偷拍自拍| 国产av无码专区亚洲av果冻传媒 | 欧美激情a∨在线视频播放| 91青草久久久久久清纯| 日本一区二区三区四区在线看| 日本一区二区在线免费看| 亚洲图片日本视频免费| 在线免费毛片| 激情视频在线观看免费播放| 日本在线观看一区二区三| 999久久久无码国产精品| 亚洲一区二区欧美色妞影院 | 无码一区二区三区人| 大屁股流白浆一区二区三区| 国产精品久线在线观看| 亚洲色成人网站www观看入口| 一区二区三区在线观看高清视频| 成年av动漫网站18禁| 国产肉丝袜在线观看|