RACE法克隆黑曲霉NCU-317中α-L-鼠李糖苷酶基因与生物信息学分析

实验室前期筛选得到一株能够产α-L-鼠李糖苷酶的黑曲霉NCU-317,但由于其完整产酶序列未知,通过逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术和改良cDNA末端快速扩增(RACE)法,以克隆得到的黑曲霉NCU-317 cDNA为模板,成功克隆得到其α-L-鼠李糖苷酶基因全长。克隆得到α-L-鼠李糖苷酶基因共3 018 bp,其中含有2 748 bp的完整开放阅读框,5’非编码区长为216 bp,3’非编码区长为54 bp。经过对序列的生物信息学分析显示:编码蛋白由915个氨基酸组成,预测理论分子量为103.94 kD,等电点为5.59;蛋白质二级结构以无规则卷曲为主;将氨基酸序列输入UniProt比对后发现,黑曲霉NCU-317的产酶序列与黑曲霉A0A254UAG7同源性最高,达到了99.6%。     

一个新的凋亡抑制蛋白P49的表达及氨基酸序列分析

从海灰翅夜蛾核型多角体病毒（SpliNPV)中新发现的p49基因可抑制病毒感染引起的草地贪夜蛾细胞Sf9的凋亡，用杆状病毒表达系统Bac to Bac克隆表达并收获P49蛋白，发现所测定的表达蛋白的氨基酸序列与由核苷酸推导的氨基酸序列一致，证明p49基因经克隆转染后得到正确表达，P49蛋白上－^91TVTDG^95－氨基酸序列为Caspase识别结构，比较P35与P49蛋白，两蛋白同源性约为48．8％，且都具Caspase识别和切割的氨基酸序列。     

半滑舌鳎DMRT 1基因的克隆与表达分析

利用同源克隆的方法克隆了半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)的DMRT 1基因;并用RT-PCR技术检测了该基因在半滑舌鳎不同发育时期以及雌雄成鱼的不同组织的表达情况.结果表明,该基因cDNA序列全长1 232 bp(GenBank登录号为EU007655),包括774 bp开放阅读框,131 bp5′非翻译区以及含poly(A)信号的329 bp的3′非翻译区,编码258个氨基酸.氨基酸序列同源性分析表明,半滑舌鳎DMRT1氨基酸序列与牙银汉鱼、黑鲷、青鳉、河豚和斑马鱼DMRT1氨基酸序列的同源性分别达到了63%、59%、54%、53%和52%;与光滑爪蟾、小鼠和人类的同源性较低分别为38%、42%和41%.RT-PCR分析表明,DMRT 1基因在半滑舌鳎早期胚胎不同发育时期和孵化后5、13、18、22和35 d的仔鱼均有表达,在孵化后22 d表达量最高.在成体鱼中只在雄性精巢中有特异表达,其他组织均无表达,表明该基因可能参与半滑舌鳎雄性性腺的发育或精子的形成.     

人卵透明带3基因片断hZ3.3的克隆及其在毕赤酵母中的表达

为了探讨透明带与精子的作用机制,人卵透明带3(human Zona Pellucida 3,hZP3)第19l位氨基酸到319位氨基酸之间的cDNA序列通过PCR方法扩增后,克隆到表达载体pPICZαA上,构建成重组质粒pPICZαA-hZ3．3。该质粒经SacⅠ线性化后电打孔转入Pichia pastoris酵母X-33中,用YPDS Zeocin^ 筛选高拷贝转化子,并用PCR分析鉴定目的基因片断与酵母基因组的整合,阳性转化子用0．5％甲醇诱导,表达目的蛋白。经SDS-PAGE凝胶电泳和Western-blot鉴定分析,结果表明目的基因成功表达,表达产物大小约为37kD。     

棉铃虫核型多角体病毒朝鲜分离株BamHI-Ⅰ片段的核苷酸序列分析

对在朝鲜首次分离得到的棉铃虫核型多角体病毒朝鲜株(HaSNPV-KO)基因组BamHI-Ⅰ片段的全序列进行了测序与分析．该片段全长1．895kb．包括p26基因．p10基因及p74基因的3′末端序列．p26基因位于户10基因的上游．排列方向与p10基因相同，该基因的编码区大小为803bp，编码267个氨基酸，p10基因的编码区大小为261bp，编码87个氨基酸．p74基因的排列方向与p10和p26基因相反．棉铃虫核型多角体病毒朝鲜株与棉铃虫核型多角体病毒中国株(HaSNPV-g4株)的p26基因序列的同源性为99．8％，两个分离株的p10基因序列完全相同，而p74基因3′末端序列的结果有99．4％的同源性．朝鲜株与美洲株(HzSNPV)的p26和p10基因序列的同源性分别为98．8％，98．7％，而p74基因3′末端序列有97．9％的同源性．     

外显子拼接法合成真菌灵芝漆酶基因cDNA

为真菌漆酶基因cDNA的克隆提供了一种简便快速的新方法．从含有内含子的灵芝漆酶基因出发，采用外显子拼接PCR方法，合成了灵芝漆酶的cDNA．设计了10对引物分别经PCR扩增该基因的10个外显子，引物设计使前一个外显子的下游引物与下一个外显子的上游引物都有一段同源匹配序列，然后通过两两片段混合作为模板PCR扩增得到两两拼接的外显子片段，再将得到的5个片段前两个混合，后3个混合分别作为模板扩增获得拼接好的外显子1～4大片段和外显子5～10大片段，最后将这两个大片段混合作为模板扩增得到拼接好的全长cDNA序列．与常规方法相比，该方法既避免了RNA的操作，又不用摸索酶表达的条件，可以和基因组步行技术结合快速获得真菌漆酶基因的cDNA．     

猪胃蛋白酶原A基因cDNA的克隆及其表达

根据GenBank中发表的猪胃蛋白酶原A（pepsinogen）基因序列设计引物，采用RTPCR技术，成功获得了猪胃蛋白酶原A基因，该基因全长1240bp，将该基因克隆到表达载体pPIC3．5K的EcoRⅠ和NotⅠ酶切位点构建重组表达质粒，通过电转化方法将重组质粒转化毕赤酵母GS115，检测结果表明猪胃蛋白酶原A基因在毕赤酵母中得到了表达．     

半滑舌鳎两种Aquaporinl同源基因的克隆与表达分析

克隆了半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)AQP1o和AQP1基因的全长cDNA序列,并对其序列和表达模式进行了分析.结果表明,AQP1o cDNA全长为993 bp,包括120 bp的5'非翻译区,789 bp的开放阅读框,84bp的3'非翻译区,编码262个氨基酸的蛋白质,分子质量为28.3×103.AQP1的cDNA全长为1 335 bp,包括63bp的5'非翻译区,786 bp的开发阅读框,486 bp的3'非翻译区,编码261个氨基酸的蛋白质,分子质量为27.4×103.聚类分析表明半滑舌鳎AQP1o蛋白与金头鲷和塞内加尔鳎等海洋鱼类在卵巢中特异表达的AQP1o聚为一类,而AQP1与非卵巢特异表达的AQP1聚为一类,表明该两类基因为不同类型的AQP1同源基因.RT-PCR分析表明两个基因具有不同的表达模式,AQP1o主要在卵巢中表达,提示其在卵巢中具有特定的生理功能、而AQP1则在雌雄鱼的多种组织中表达.     

家猫ACE2基因克隆、测序及生物信息学分析

本研究从家猫组织中扩增并鉴定血管紧张素转换酶2（angiotensin-converting enzyme 2，ACE2）基因，为阐明SARS相关冠状病毒（SARS-CoV）感染家猫的机制提供理沧依据．从家猫肺脏中提取总RNA，以Oligo dT-Adaptor为引物合成第一链cDNA，根据人及小鼠的ACE2基因mRNA序列设计系列引物，通过聚合酶链式反应，分段扩增出家猫ACE2基因的编码区的特异性片段并测序鉴定．家猫ACE2基因mRNA编码区共包括2418个核什酸，推测编码蛋白含805个氨基酸残基．其氨基酸序列与人、小鼠、大鼠ACE2氨基酸序列的同源性分别达到85％，81％和81%．利用多种生物信息学工具软件对家猫ACE2蛋白的理化及生物学性质进行分析．比较人、家猫、果子狸、小鼠、大鼠等ACE2序列中与SARS-CoV结合有关的3个功能区，发现家猫ACE2与人ACE2的同源性最高，提示家猫ACE2在SARS病毒跨种感染中可能发挥重要作用．     

翘嘴鳜铜锌超氧化物歧化酶基因的分子克隆与原核表达

运用RT-PCR和RACE-PCR技术克隆了翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)铜锌超氧化物歧化酶(命名为ScCu/Zn-SOD)基因,该基因的cDNA序列全长为804bp,开放阅读框为465bp,编码154个氨基酸。氨基酸序列中含2个Cu/Zn-SOD标签序列、7个铜锌金属结合位点、2个半胱氨酸位点和1个N-糖基化位点;其与胞内Cu/Zn-SOD(icCu/Zn-SOD)和胞外Cu/Zn-SOD(ecCu/Zn-SOD)氨基酸序列的同源性分别为60.13%~92.21%和33.77%~42.21%。在系统进化树中,ScCu/Zn-SOD与其它物种的icCu/Zn-SOD聚成一支。ScCu/Zn-SOD的蛋白晶体结构主要由2个α螺旋和8个β折叠组成,呈β折叠构象,通过结合1个Cu2+和1个Zn2+构成其酶活性中心。ScCu/Zn-SOD的mRNA在翘嘴鳜肌肉、鳃、肝脏和肾脏等组织中均有表达,且鳃中的相对表达量最高。将该基因编码蛋白序列与pET-30a表达载体重组,热激转入大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中诱导表达,SDS-PAGE检测发现诱导后菌液的超声上清中有可溶性重组蛋白表达。     

密码子优化的人溶菌酶基因在毕赤酵母中的分泌表达及抗菌活性分析

人溶菌酶（human lysozyme,hLYZ）是一种天然活性蛋白质,具有抗菌性,目前主要应用于食品添加剂、动物饲料、药物治疗领域。根据毕赤酵母表达偏爱密码子特点,通过优化hlyz基因密码子,人工合成目的基因,构建了分泌表达载体pPIC9K-hlyz。通过电击转化法将pPIC9K-hly质粒重组至毕赤酵母GS115染色体中,经筛选得到重组毕赤酵母GS115-pPIC9K-hlyz。在28 ℃、pH 6.0、转速240 r·min^-1、1%甲醇诱导下表达120 h,发酵液上清酶活达到最高,为（2 414.9±108.1）U·mL^-1,蛋白浓度为166.7 μg·mL^-1。发酵液上清经过Sephadex G50纯化,获得较纯的hLYZ,经SDS-PAGE分析,在近14.7 kDa处显示单一条带。抗菌实验结果表明,重组hLYZ对革兰氏阳性菌的抗菌效果大于革兰氏阴性菌;重组hLYZ的抗菌效果是hLYZ标准品的10~20倍。     

新型双功能谷胱甘肽合成酶的真核和原核表达

通过裂解无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)菌体细胞得到基因组DNA。根据GenBank上已发表的无乳链球菌(菌种编号ATCC13813)新型双功能谷胱甘肽合成酶基因(gshF)的核酸序列与2种不同表达载体多克隆位点序列,分别设计引物F₁、R₁和F₂、R₂,再以总DNA为模板,经过特异性PCR扩增出长度约为2 200 bp的目的基因。随后分别对目的基因gshF和2种表达载体进行双酶切、连接等操作,得到表达载体pPIC9K-gshF与pET-gshF。用Sal I线性化表达载体pPIC9K-gshF后电转至毕赤酵母GS115中。经MD平板筛选重组子、菌落PCR鉴定阳性菌株、G418抗性梯度平板筛选多拷贝菌株,最终在4.0 mg·mL^-1 G418抗性平板上筛选出阳性菌株。用甲醇终浓度为2%的BMMY培养基诱导该阳性菌株表达,每隔12 h取样并添加甲醇,96 h后离心收集发酵上清,经SDS-PAGE蛋白电泳显示：在85 kDa处出现1条明显蛋白带,大小与预期GshF蛋白一致。重组菌BL21-pET-gshF用IPTG诱导表达,先在37 ℃下培养90 min,再加入IPTG至1 mmol·L^-1后诱导7 h,离心收集表达产物并对重组菌进行超声破碎处理后,进行SDS-PAGE蛋白电泳,同样在85 kDa处有1条蛋白带。采用Bradford法测定2种表达产物上清的蛋白量,其中重组酵母表达上清中蛋白量为0.46 mg·mL^-1,重组大肠杆菌表达产物破壁后的蛋白量为1.46 mg·mL^-1。测定并比较2种不同表达方式所得酶活,发现GshF在毕赤酵母表达中的比酶活仅为14.15 U·mL^-1,经原核表达后比酶活可达62.15 U·mL^-1。     

新型双功能谷胱甘肽合成酶的真核和原核表达

通过裂解无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)菌体细胞得到基因组DNA。根据GenBank上已发表的无乳链球菌(菌种编号ATCC13813)新型双功能谷胱甘肽合成酶基因(gshF)的核酸序列与2种不同表达载体多克隆位点序列,分别设计引物F₁、R₁和F₂、R₂,再以总DNA为模板,经过特异性PCR扩增出长度约为2 200 bp的目的基因。随后分别对目的基因gshF和2种表达载体进行双酶切、连接等操作,得到表达载体pPIC9K-gshF与pET-gshF。用Sal I线性化表达载体pPIC9K-gshF后电转至毕赤酵母GS115中。经MD平板筛选重组子、菌落PCR鉴定阳性菌株、G418抗性梯度平板筛选多拷贝菌株,最终在4.0 mg·mL^-1 G418抗性平板上筛选出阳性菌株。用甲醇终浓度为2%的BMMY培养基诱导该阳性菌株表达,每隔12 h取样并添加甲醇,96 h后离心收集发酵上清,经SDS-PAGE蛋白电泳显示：在85 kDa处出现1条明显蛋白带,大小与预期GshF蛋白一致。重组菌BL21-pET-gshF用IPTG诱导表达,先在37 ℃下培养90 min,再加入IPTG至1 mmol·L^-1后诱导7 h,离心收集表达产物并对重组菌进行超声破碎处理后,进行SDS-PAGE蛋白电泳,同样在85 kDa处有1条蛋白带。采用Bradford法测定2种表达产物上清的蛋白量,其中重组酵母表达上清中蛋白量为0.46 mg·mL^-1,重组大肠杆菌表达产物破壁后的蛋白量为1.46 mg·mL^-1。测定并比较2种不同表达方式所得酶活,发现GshF在毕赤酵母表达中的比酶活仅为14.15 U·mL^-1,经原核表达后比酶活可达62.15 U·mL^-1。     

一种新的烟草钙调素结合蛋白的分离鉴定

用^35S标记的钙调素(^35S-CaM)作探针，从烟草cDNA文库中筛选到一个cDNA克隆pTCB40．DNA测序表明，分离的cDNA片段具有的开放阅读框编码233个氨基酸的多肽链．所编码钙调素结合蛋白TCB40(CaM—binding protein，CaMBP)与离子通道蛋白的同源性高达81％．凝胶覆盖实验结果证明其表达的蛋白具有依赖Ca^2 的钙调素结合活性。缺失分析表明钙调素结合位点于其蛋白的C端。Northern blot分析发现，TCB40在烟草茎，叶和花中均表达，但在叶中的表达量明显高于其他器官。     

北美海蓬子甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆及表达载体构建

以北美海蓬子种子为材料, 采用RACE技术获得北美海蓬子BADH基因的cDNA全长序列. 结果表明: BADH基因cDNA全长为1836bp, 其中开放阅读框(ORF)为1503bp, 编码500个氨基酸, 预测蛋白的分子量为54.5kDa, 理论等电点为5.31. 推测出BADH氨基酸中含有甜菜碱醛脱氢酶家族高度保守的十肽序列(VTLELGGKSP)及与酶功能相关的半胱氨酸残基(Cys). 序列比对和系统进化树显示, 北美海蓬子与盐节木和盐穗木的亲缘关系最近, 同源性达94%. 并构建了植物表达载体pCAMBIA3301-BADH, 将其成功导入到农杆菌EHA105中, 为进一步研究该基因的功能奠定了基础.     

呼吸道合胞病毒感染SPC-A1相关新基因zlg10con的电子克隆及分析和验证

通过mRNA差异显示法获得了与呼吸道合胞病毒感染SPC-A1细胞相关的52个表达序列标签(EST)片段，其中的一个EST片段g10-1在RSV感染后的细胞中高表达．采用生物信息学原理和方法对g10-1进行了鉴定后预测这是一个新基因片段，经电子克隆获得了761bp的延伸产物，并且通过了实验验证．该基因片段含有一个典型的54个氨基酸的ORF，命名为zlg10con，并对该序列进行了蛋白结构和功能的分析．     

人乙醇脱氢酶ADH1B2在毕赤酵母中的表达及活性分析

根据GeneBank中人乙醇脱氢酶ADH1B2基因序列设计引物,以人肝脏总RNA为模板,反转录获得人乙醇脱氢酶基因.将克隆基因与表达载体pPICZB连接,测序正确的pPICZB-ADH1B2电转化毕赤酵母GS115;重组毕赤酵母工程菌经0.5%（v/v）甲醇诱导72 h后目的蛋白以可溶形式表达,经DEAE-Sepharose FF纯化后蛋白酶活性可达8 000 U·mg^-1.同时构建重组质粒pCDNA3.1-ADH1B2转染HepG2人肝癌细胞,发现细胞内ROS/GSH水平降低,Akt磷酸化水平降低,细胞活性下降.为临床酒精中毒预防和治疗药物的研发以及ADH在肝脏肿瘤方面的研究提供了理论基础.     

江浙蝮蛇蛇毒蛋白C激活因子基因的克隆及测序

从江浙蝮蛇毒腺中抽提总RNA，RT－PCR进行体外扩增，获得江浙蝮蛇蛇毒蛋白C激活因子基因，克隆至pGEX-5X-3载体中，对3个重组克隆分别作DNA全序列分析，通过遗传密码推导出相应的氨基酸序列，与其它已知的丝氨酸复白酶蛇毒蛋白的氨基酸作比较，其中许多上氨基酸有很强的同源性，该基因的成功克隆，不仅推导出江浙蝮蛇蛇毒蛋白C激活因子的蛋白质序列，也为进一步开展江浙蝮蛇蛇毒蛋白C激活因子蛋白质工程的研究工作打下良好的基础。     

新城疫病毒HB 92株M基因的克隆和序列分析

采用RT-PCR方法扩增了新城疫病毒(NDV)无毒耐热株(HB92株)M基因，将其克隆于pGEM-T载体，并进行了序列测定和分析．结果显示，测定的M基因长1223个核苷酸。包含一个1095个核苷酸的开放阅读框(ORF)，编码364个氨基酸．与已报道的10株NDVM基因比较，核苷酸同源性为88．4％～95．8％，氨基酸同源性为89．8％～95．3％。HB92株与V4株M基因核苷酸的同源性最高(达95．8％)．NDVM蛋白分子中有9对碱性氨基酸。在多肽的第117～120位有一个含4个氨基酸CKKS的特征性结构．这些结果为揭示NDV HB92株的分子生物学背景，了解NDV的分子进化和遗传变异机理，进而开发利用HB92株奠定了基础，也为将NDV另列为副粘病毒亚科的一个新属提供了理论支持．     

泥蚶卵黄原蛋白基因的克隆及其在Pb胁迫下的表达特征

1.宁波大学 海洋学院, 浙江 宁波 315211; 2.浙江万里学院 浙江省水产种质资源高效利用重点实验室, 浙江 宁波 315100