中国对虾素在大肠杆菌(Escherichia coli)中的重组表达

中国对虾素是从中国对虾血细胞中克隆得到的一种抗菌肽。为了进一步研究中国对虾素(CHP)的功能并为制备特异性抗体作准备，采用大肠杆菌表达外源蛋白的方法，进行了对虾素原核表达的研究。根据从中国对虾血细胞中克隆得到的对虾素基因设计特异性引物扩增中国对虾素成熟肽基因(CHP)，插入原核表达载体pGEX-4T-1中，在E．coli BL21表达融合蛋白GST-CHP．结果表明，不同表达菌株的融合蛋白表达量为30％—34％，同一菌株在诱导5h后能达到最高表达量。利用GST亲和层析纯化融合蛋白，将融合蛋白用凝血酶裂解以得到CHP，其分子量约为5．6kDa，N-端测序结果与期望的成熟对虾肽序列一致。用液体生长抑制方法检测活性，表明重组GST-CHP蛋白及CHP均表现出对大肠杆菌的抑菌活性。     

中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)Akt/PKB 基因在病原刺激下的表达和功能分析

本文在对中国明对虾转录组数据进行生物信息学分析的基础上,克隆获得了其Akt/PKB基因(FcAkt)的开放阅读框(ORF)的cDNA序列,分析了对虾FcAkt基因的结构特征,并利用实时定量RT-PCR技术分析了FcAkt基因在鳗弧菌、溶壁微球菌和白斑综合征病毒(WSSV)注射后的转录表达变化。结果表明,中国明对虾FcAkt基因的ORF全长为1536bp,编码511个氨基酸,预测蛋白分子量为58.9kDa,理论等电点pI为5.60。同源比对显示该基因的氨基酸序列在不同物种之间具有较高的保守性。进化分析发现FcAkt与地蟹、果蝇、埃及伊蚊、家蚕等节肢动物的蛋白激酶B(Akt/PKB)亲缘关系较近。FcAkt的转录表达在不同细菌或WSSV刺激后具有明显的变化,提示对虾FcAkt基因可能在对虾的免疫防御中发挥了重要作用。     

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)半乳糖凝集素PtGAL的基因克隆与原核重组表达

半乳糖凝集素(Galectin)是动物凝集素家族的一员,在脊椎动物和无脊椎动物中都参与了重要的免疫防御反应,是一种重要的免疫因子。通过RT-PCR和RACE技术克隆获得了三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)半乳糖凝集素基因全长,并命名为PtGal。该基因全长875bp,开放阅读框为669bp,编码222个氨基酸,包含一个糖识别结构域CRD(位于16—142位氨基酸),预测蛋白的分子量(Mw)为23529.4Da,理论等电点(p I)为5.21。同源性比对结果显示,PtGal编码的氨基酸序列与中华绒螯蟹、南美白对虾、日本囊对虾galectin的同源性分别为77%、66%、58%。实时荧光定量PCR(qRT-RCR)结果表明,PtGal在三疣梭子蟹肝胰腺、肌肉、肠、胃、鳃、心脏、性腺中都有表达,其中在性腺中的表达量最高,在肝胰腺中的表达量最低,但人工感染溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)后,肝胰腺的表达呈先升高后降低的趋势。利用原核表达系统对三疣梭子蟹PtGal进行了重组表达,并通过纯化复性获得了重组目的蛋白rPtGal,ELISA检测rPtGal与不同细菌及真菌的结合活性,结果表明,该重组蛋白与革兰氏阳性菌、阴性菌和真菌均有较强的结合。本研究为进一步深入研究三疣梭子蟹半乳糖凝集素的功能奠定了基础。     

SDS-PAGE与液质联用技术分离和鉴定中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)血浆蛋白

提取中国明对虾的血浆蛋白用SDS-PAGE进行分离.将电泳条带从上到下平均切成4份,分别胶内酶解并利用液相色谱.串联质谱系统进行质谱分析.利用SEQUEST软件对NCBInr蛋白数据库进行检索,鉴定了66个中国明对虾血浆蛋白质.运用生物信息学手段,对鉴定的蛋白进行功能分类,包括转录、细胞结构和骨架、信号转导、蛋白质合成与处理、蛋白质折叠、分拣和降解、免疫功能、生长和发育、能量代谢、细胞周期、碳水化合物代谢、钙离子平衡、抗氧化剂和氨基酸和脂类代谢等.本研究丰富了中国对虾血浆蛋白质表达谱,可为进一步研究对虾免疫机制提供有力的支持.     

中国明对虾血蓝蛋白C末端片段在毕赤酵母中的表达及其抗菌活性

为研究中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)血蓝蛋白C末端(FcHC-C)的抗菌功能,将血蓝蛋白基因FcHC的2个C末端基因片段连接到毕赤酵母表达载体pPIC9K中,构建酵母表达载体pPIC9K/FcHC-C。该载体经SalI酶切后,采用PEG法转化毕赤酵母(Pichia pastoris GS115)。转化子经过PCR鉴定后,阳性克隆通过含有G418的YPD平板筛选,获得高拷贝重组子。重组毕赤酵母利用甲醇诱导表达目的基因。经Tricine-SDS-PAGE和Western blot分析结果表明,利用酵母工程菌成功表达了血蓝蛋白C末端片段(rFcHC-C1和rFcHC-C2)。抑菌活性鉴定实验结果显示,重组蛋白rFcHC-C1和rFcHC-C2作为阴离子抗菌肽具有抗真菌和抗细菌的活性。     

中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)血淋巴中凝血蛋白的分离纯化、鉴定及 cDNA 片段克隆、 组织表达谱分析

采用层析技术、N末端氨基酸序列分析及同源基因克隆等技术对中国对虾中国对虾血淋巴中的凝血蛋白(CP)进行了研究。结果表明,纯化的CP约为380kDa,其亚基的分子量约为190kDa,说明该蛋白是由两个相同的亚基组成的同源二聚体;中国对虾CP的N末端氨基酸序列与凡纳滨对虾、保罗美对虾具有100%的相似性,与其它对虾的也具有很高的相似性;获得了CP基因518bp的cDNA片段,分析表明该基因序列与其它虾类CP基因序列的具有很高的同源性;CP基因的组织表达谱分析发现心脏和表皮是该基因主要的合成表达部位。     

中国明对虾caspase 基因的克隆与表达分析

利用细胞凋亡来清除多细胞器官受损伤或有害的细胞,为动物发育过程中保持机体平衡起到关键作用。为了研究细胞凋亡在甲壳类动物应对病毒感染后所起到的作用,作者利用同源克隆技术获得了中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)caspase基因(FcCasp)的cDNA序列,并分析了该基因在对虾受到白斑综合症病毒(white spot syndrome virus,简称WSSV)刺激后的表达变化规律。结果表明,该基因的cDNA含有954个核苷酸,编码317个氨基酸,具有caspase家族典型的QACRG五肽蛋白酶活性位点(190-194氨基酸)。对注射了WSSV的中国明对虾FcCasp的表达进行分析,在5个时间点取其肝胰脏样本,经real-time PCR检测发现,WSSV刺激3 h后,对虾肝胰脏中FcCasp的表达呈现显著性上调,说明FcCasp的表达与WSSV感染密切相关,提示FcCasp基因与细胞凋亡相关。     

中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)血细胞中一氧化氮合成酶的鉴定及其在白斑综合症病毒感染过程中的变化

诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)在生物机体免疫，特别在无脊椎动物免疫中的作用近来得到了广泛的关注，由其催化产生的一氧化氯(NO)除具有已知的神经传导、松弛平滑肌等功能外，还具有抗菌、抗病毒、抗寄生虫等作用。作者通过硝基四氯唑蓝(NBT)法和血细胞形态观察等方法，对中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)血细胞中存在的诱导型一氧化氮合成酶进行了初步鉴定。在此基础上，通过亚硝酸盐法和L-瓜氨酸法对比，研究了感染白斑综合症病毒(WSSV)后中国明对虾血细胞中一氧化氯合成酶的变化情况。结果显示，中国明对虾在感染WSSV后，iNOS活性在12h内有上升趋势，实验36h后酶活性显著下降，至60h后酶活性降至对照组的一半左右。同时，被脂多糖(LPS)诱导的一氧化氮合成酶活性与对照相比也有显著下降。与此对应的是，核酸探针斑点杂交法检测病毒的结果显示：实验36h后在对虾体内能够检测到白斑综合症病毒。对照组中国明对虾血细胞的iNOS在实验过程中基本保持稳定。这说明WSSV在感染中国明对虾初期可以诱导血细胞产生iNOS，但随着WSSV在中国明对虾体内的大量增殖及其对血细胞的破坏，使得iNOS活性显著降低，对虾也趋于死亡。因此，iNOS能够作为反映对虾在病毒感染过程中健康状况的有效指标。     

海洋球石藻病毒(Coccolithovirus)硫氧还蛋白(Trx)在毕赤酵母(Pichia pastoris)中的表达及其活性分析

从实验室保存的pBS-Trx重组质粒中克隆球石藻病毒EhV-Trx基因,构建毕赤酵母重组表达载体pPIC9K-EhV-Trx,将重组质粒电转化毕赤酵母GS115,诱导分泌表达并对重组蛋白进行二硫键还原酶活性分析。结果表明,EhV-Trx基因开放阅读框为591bp,编码197个氨基酸;在毕赤酵母GS115中成功诱导表达重组EhV-Trx,经SDS-PAGE分析目的蛋白分子量约为27.8kDa;重组EhV-Trx具有二硫键还原酶的活性,能有效打开胰岛素A、B两条链的二硫键,有望开发成一种新型的硫氧还蛋白脱敏制剂应用于食品安全领域。     

致病性哈维氏弧菌:海洋寄生性纤毛虫的内共生细菌

哈维氏弧菌被观察到与海洋寄生性纤毛虫刺激隐核虫具有内共生现象,其作为一种致病性细菌,可导致感染刺激隐核虫的大黄鱼产生严重的继发性细菌感染。我们通过16s宏测序技术对刺激隐核虫的细菌群落进行鉴定,并通过标准的细菌培养方法分离鉴定出哈维氏弧菌。通过透射电镜和荧光原位杂交方法,在刺激隐核虫的细胞胞质中,均观察到内共生的哈维氏弧菌的存在;而在其细胞核中,则没有相关信号存在。哈维氏弧菌与刺激隐核虫的相关关系以及内共生的哈维氏弧菌对刺激隐核虫的影响作用,仍需要深入进行研究。     

哈维氏弧菌对泥蚶的毒性及半致死浓度研究

为构建泥蚶感染弧菌标准技术体系,本研究采用哈维氏弧菌浸泡感染和注射胁迫两种攻毒方式对泥蚶进行了急性毒性实验,观察泥蚶在菌液胁迫下的存活情况,分析哈维氏弧菌对泥蚶的半致死浓度。浸泡感染实验结果表明,随着感染水体中弧菌升高,泥蚶死亡起始时间和最大日死亡率时间均有所提前,泥蚶死亡情况呈现上升趋势,当浸泡浓度超过2×10⁷CFU/mL,泥蚶15 d累计死亡率接近100%。注射胁迫实验结果表明,泥蚶死亡率与弧菌注射浓度呈显著正相关(r=0.964,P<0.01)。Probit回归分析结果显示,哈维氏弧菌浸泡感染泥蚶7 d后停止实验,15 d的半致死浓度(LC₅₀)为1.35×10⁷CFU/mL;注射胁迫下的96 h半致死剂量(96 h LD₅₀)为2.12×10⁷CFU/g,说明哈维氏弧菌对泥蚶有明显的毒害作用。研究结果为泥蚶对哈维氏弧菌耐受性提供数据参考,并且为泥蚶弧菌病防治提供了理论基础。     

海带褐藻多酚对绿烂海带表面分离的一株细菌的抑菌效果研究

海带苗绿烂病暴发严重威胁海带养殖生产,给海带养殖业造成巨大经济损失.研究发现,海带中的多酚化合物可以抵御海带病害初期病原体侵入.为研究多酚对绿烂海带表面附生菌的抑菌效果,在病烂部位分离出一株细菌,通过16s rRNA基因测序的方法,证实该细菌为小孔芽孢杆菌(Bacillus foraminis).进一步以健康海带为原料...     

马氏珠母贝(Pinctada fucata)血细胞RNA-Seq转录组数据中补体样组分分析

补体系统在体液免疫中发挥着重要作用,是连接先天免疫和适应性免疫的枢纽。本研究基于前期转录组RNA-Seq数据检索马氏珠母贝(Pinctada fucata)补体样组分,并对其结构域及溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)刺激后的基因表达水平进行了分析。结果表明,共获得68条补体样成分unigene,分别编码14个含C1q结构域蛋白、14个凝集素蛋白、4个纤维蛋白原相关蛋白、12个丝氨酸蛋白酶、10个含硫酯键蛋白、1个末端补体分子C6、5个补体受体、1个补体因子及7个纤胶凝蛋白;结构域分析表明,马氏珠母贝补体样组分均含有相应的保守结构域,与其他贝类补体组分的研究结果基本一致;表达量分析表明,经溶藻弧菌刺激后, 68条补体样组分unigene中共有21条unigene表达上调,其中12条为模式识别受体unigene。结合牡蛎等贝类补体组分的研究结果,推测贝类已形成一个含有多种补体组分的原始补体系统,且可能以凝集素途径或替代途径行使补体的生物学功能。以上研究结果为深入了解马氏珠母贝及其他海洋无脊椎动物免疫防御机制、探讨补体系统的进化起源提供了新的依据。     

哈维弧菌和鲍类疱疹病毒刺激对杂色鲍免疫相关因子的影响

以哈维弧菌(Vibrio harveyi)、鲍类疱疹病毒(Abalone herpesvirus,Ab HV)悬液对杂色鲍(Haliotis diversicolor)注射刺激,研究其血淋巴中可溶性总蛋白浓度,免疫相关酶超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、酸性磷酸酶(Acid Phosphatase,ACP)、碱性磷酸酶(Alkaline Phosphatase,AKP)活性的变化,杂色鲍外套膜、鳃、肝胰腺、腹足中血蓝蛋白(Hemocyanin,Hc)基因Hc1、Hc2相对表达量的变化以及感染后杂色鲍无细胞血浆的抑菌性。结果显示:(1)杂色鲍血淋巴中可溶性总蛋白浓度变化显著,呈现出先升高后降低的趋势。(2)无细胞血浆中的SOD、ACP、AKP活性与对照组相比变化显著,哈维弧菌注射组的SOD活性在感染后第6小时显著升高;Ab HV注射组SOD活性与对照组比较在注射后的各个时相均呈下降趋势,从注射后6 h各个时相的SOD活性与对照组相比均差异显著(P0.05)。哈维弧菌注射组ACP活性在注射后的第48小时显著升高;Ab HV注射组ACP活性在注射后的第12小时显著升高。哈维弧菌注射组AKP活性在注射后48 h显著升高;AbHV注射组AKP活性在注射后第12小时显著升高。(3)杂色鲍外套膜、鳃、肝胰腺以及腹足中血蓝蛋白两个基因Hc1、Hc2的相对表达量均在注射后的不同时间点出现升高。(4)杂色鲍无细胞血淋巴对哈维弧菌、创伤弧菌和溶珊瑚弧菌这三种贝类病原均表现出了不同程度的抑菌性增强的作用。这些结果表明细菌和病毒的刺激引起了杂色鲍免疫相关因子的变化,使得血淋巴的抑菌性增强。本研究为今后进一步研究杂色鲍的非特异性免疫以及在生产实践中应用免疫技术防治病害提供参考。     

斑节对虾TSG101基因的克隆及表达分析

为探究肿瘤易感基因101(简称TSG101)对斑节对虾(Penaeusmonodon)的免疫应答作用,了解在细菌刺激下斑节对虾的机体发生的变化机制,本研究以哈维弧菌(Vibrioharveyi)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)为实验组,以磷酸缓冲液(PBS)为对照组,通过荧光定量分析展开对斑节对虾对菌刺激的免疫应答作用。结果显示,斑节对虾的TSG101在各组织中均有表达,在肝胰腺中的表达量最高。在金黄色葡萄球菌刺激下,斑节对虾的TSG101在肝胰腺中的表达量与对照组相比呈极显著上调(P0.01),第12小时的TSG101 mRNA的表达量达到最大(为对照组的21.60倍);在鳃中的表达量与对照组相比呈极显著上调(P0.01),第6小时斑节对虾TSG101的表达量达到最大值(为对照组的3.64倍)。在注射哈维弧菌第9小时,肝胰腺中的PmTSG101 mRNA表达量极显著上调(P0.01)且达到最大(为对照组的2.50倍)。实验结果初步表明,斑节TSG101参与斑节对虾的先天免疫反应,在金黄色葡萄球菌和哈维弧菌的刺激的情况下,该基因RNA水平的表达情况发生明显变化。     

大菱鲆CD55负调控补体激活及其广谱细菌结合能力

CD55蛋白在哺乳动物中是一种补体调控因子,但其在鱼类中的功能未知。本研究探索了大菱鲆(Scophthalmus maximus) CD55(SmCD55)蛋白的功能。结果表明,SmCD55蛋白由344个氨基酸残基构成,含有一个N端信号肽和3个补体调控蛋白(CCP)功能域。SmCD55基因在大菱鲆多种组织中均有表达,其中,在肌肉中表达量最低,在脑组织的表达量最高。通过原核表达获得了重组的SmCD55(rSmCD55)蛋白,发现rSmCD55蛋白能够抑制大菱鲆血清的溶血活性和杀菌活性,表明其负调控补体系统的激活。此外,本研究还发现rSmCD55蛋白可以结合包括重要水产病原菌迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)、荧光假单胞杆菌(Pseudomonas fluorescens)、鳗弧菌(Vibrio anguilla­rum)、哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)和海豚链球菌(Strep­tococcus iniae)在内的多种细菌,其中与哈维氏弧菌的结合能力最强。以上这些研究结果丰富了鱼类补体系统的理论知识,加深了对鱼类补体激活调控的了解。     

基于核酸适配体的差减荧光法检测鳗弧菌(Vibrio anguillarum)

鳗弧菌(Vibrio anguillarum)可感染鳗鲡、虹鳟和大菱鲆等多种水产动物,是水产养殖中的一种重要病原菌,对其进行快速检测是病害防控的前提和基础。利用鳗弧菌与其核酸适配体之间有较强的亲和特异性,首次建立了一种基于核酸适配体的可定量检测鳗弧菌的差减荧光法。该方法对鳗弧菌有较好的特异性,对鳗弧菌的检测荧光值是其他菌(溶藻弧菌、哈维氏弧菌、铜绿假单胞菌、变形假单胞菌、嗜水气单胞菌、迟钝爱德华氏菌和大肠杆菌)的4～11倍,对鳗弧菌的最低检测限为10²CFU/mL,可用于10²～10⁸CFU/mL的范围内的定量检测。通过对不同盐度海水和鱼体组织样品进行加标回收检测,结果表明,回收率和相对标准偏差等指标均符合相应的标准,说明该检测方法可用于海水样品和水产动物组织中鳗弧菌的检测。     

光棘球海胆(Strongylocentrotus nudus)酚氧化酶氧化产物的抗菌特性研究

本文通过线性连续梯度非变性电泳结合邻苯二酚发色法分离纯化了光棘球海胆(Strongylocentrotus nudus)体腔液上清中的酚氧化酶(PO),然后通过生长曲线测定法进行了光棘球海胆PO氧化产物的抗菌特性分析。结果显示:(1)光棘球海胆体腔液上清中存在3种PO(Sn PO1,Sn PO2,Sn PO3),在聚丙烯酰胺凝胶中与邻苯二酚反应分别呈现褐色、黄色和紫色;(2)以多巴胺为底物时,Sn PO1的氧化产物对灿烂弧菌Vibrio splendidus、哈维氏弧菌Vibrio harveyi和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus有抗菌作用,Sn PO2氧化产物对哈维氏弧菌、金黄色葡萄球菌和拟诺卡式菌Nocardiopsis sp.有抗菌作用,Sn PO3氧化产物仅对哈维氏弧菌和拟诺卡式菌有抗菌作用;(3)以左旋多巴为底物时,仅Sn PO2氧化产物对拟诺卡式菌有抗菌作用;(4)光棘球海胆PO氧化产物对假交替单胞菌Pseudoalteromonas nigrifaciens、希瓦氏菌Shewanella baltica和溶壁微球菌Micrococcus lysodeikticus的生长无明显影响。上述结果表明,在光棘球海胆中,PO氧化产物具有窄谱抗菌活性,多巴胺氧化产物的抗菌活力高于左旋多巴氧化产物,并且不同PO亚型的氧化产物具有不同的抗菌谱和抗菌特性。     

Disruption of chemotaxis-related genes affects multiple cellular processes and the virulence of pathogenic Vibrio harveyi

Chemotactic motility is involved in the virulence of many pathogenic bacteria. In order to understand the role of chemotactic motility of Vibrio harveyi in cellular processes and virulence, mini-Tn10/Kan transposon-induced mutants with deficient chemotactic motility were constructed, screened, and identified. Sequence analysis revealed that the 465-bp fragment (GenBank accession number HM630274) flanking the transposon insertion site in mutant TS-CM1 had the highest identity (96.9%) with a hypothetical protein gene of V. harveyi ATCC BAA-1116 and the second-highest identity (91.8%) with the pgk gene of V. parahaemolyticus RIMD 2210633. In another mutant, TS-CM2, 356 bp of transposon-flanking sequence (GenBank accession number HM630275) also showed the highest identity (94.6%) with a hypothetical protein gene of V. harveyi ATCC BAA-1116 and the second-highest identity (92.4%) with the flaB gene of V. alginolyticus HY9901. Studies on virulence-related biological characteristics such as growth,motility, adhesion, and infectivity of themutants showed that disruption of either the flagellin gene or energymetabolism gene led to subsequent loss of chemotactic motility and changes in growth, motility, adhesion, and virulence of the pathogenic V. harveyi. Hence, the flagellin gene and crucial energy metabolism gene played an important role in the chemotacticmotility of V. harveyi.