科研产出
苏云金芽孢杆菌Cry1A.301-Vip3A融合杀虫蛋白原核表达及生物活性分析
《南方农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】对苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）的杀虫蛋白基因（Cry1A.301和Vip3A）进行原核融合表达及生物活性分析，为玉米抗虫基因资源发掘和品种创制提供科学参考。【方法】利用连接肽构建不同杀虫机理的Cry1A.301和Vip3A融合基因，构建其原核表达载体，在大肠杆菌中进行诱导表达，对融合蛋白进行理化性质和结构域预测分析及定量检测，并采用人工饲料混合饲喂法测定融合蛋白对亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）、棉铃虫（Helicoverpaarmigera）和草地贪夜蛾（Spodopterafrugiperda）的杀虫活性。【结果】构建的融合基因基本骨架为5'-Cry1A.301-Vip3A-3'，中间由编码连接肽（8个氨基酸）的核苷酸序列（TCCACCTGCTCCACCTGCTCCACC）组装而成，经诱导表达形成融合蛋白Cry1A.301-Vip3A。该融合蛋白含有1409个氨基酸，分子量约为157 kD，为稳定的酸性蛋白，包含Cry1A.301和Vip3A蛋白家族的4个特征结构域。Cry1A.301-Vip3A融合蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)细胞中成功表达，且Cry1A.301和Vip3A蛋白的表达量无显著差异（P>0.05，下同）。饲喂Cry1A.301-Vip3A融合蛋白7 d后，亚洲玉米螟、草地贪夜蛾和棉铃虫幼虫校正死亡率达100.00%。Cry1A.301-Vip3A融合蛋白与Cry1A.301蛋白对亚洲玉米螟的杀虫活性无显著差异，均显著高于Vip3A蛋白（P<0.05，下同）。Cry1A.301-Vip3A融合蛋白、Vip3A蛋白和Cry1A.301蛋白对棉铃虫的杀虫活性无显著差异。Cry1A.301-Vip3A融合蛋白和Vip3A蛋白对草地贪夜蛾的杀虫活性无显著差异，均显著高于Cry1A.301蛋白。【结论】原核表达的Cry1A.301-Vip3A融合蛋白结构稳定，对亚洲玉米螟、棉铃虫和草地贪夜蛾均具有较好的杀虫活性。
关键词： 苏云金芽孢杆菌(Bt) 融合蛋白 原核表达 生物活性
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甘蓝型油菜BnADC基因的克隆及原核表达
《中国油料作物学报 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：利用同源克隆和RACE(Rapid amplification of cDNA ends)技术从甘蓝型油菜中克隆到精氨酸脱羧酶(Arginine decarboxylase,ADC)基因cDNA全长序列,命名为BnADC。BnADC全长为2 649bp,包含344bp的5'非翻译区(5'Untranslated region,5'-UTR)、226bp的3'非翻译区(3'Untranslated region,3'-UTR)和2 079bp的完整开放阅读框(open reading frame,ORF),编码75.1kD的蛋白质。5'-UTR中含有12bp的uORF(Upstream open readingframe),编码MIRE 4个氨基酸。氨基酸同源性比对表明,BnADC蛋白与其他植物ADC蛋白具有很高的相似性,与芥菜的同源性高达93%;系统进化树分析表明,BnADC与芥菜、拟南芥的ADC亲缘关系较近。在获得全长cDNA的基础上,构建融合表达载体pET30a(+)-BnADC,转化大肠杆菌(Escherichia coli)表达菌株BL21(DE3),SDS-PAGE检测到一个约81.1kD的融合蛋白被E.coil表达,且融合蛋白主要存在于菌体沉淀中。
查尔酮合酶蛋白表达技术、结构、活性和进化
《西南农业学报 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：查尔酮合酶(CHS)是类黄酮途径的首步关键酶,参与合成所有类黄酮和异黄酮物质,参与决定多种植物重要性状。NCBI已有2917条CHS序列登录和释放。单个物种基因组中的CHS普遍由基因家族编码,通过基因加倍而产生。CHS蛋白的表达技术目前均是基于大肠杆菌的原核表达,多采用Novagen公司的pET载体系统,最通行参数为37℃条件下1 mmol/L IPTG诱导3h,表达蛋白普遍采用His-Tag进行亲和纯化,采用质谱或免疫分析技术进行身份检测,通过对生化反应底物和产物的HPLC检测可以精确分析酶活。苜蓿等植物的CHS蛋白已完成X射线晶体衍射研究,获得了三维结构和活性位点构象的初步解析,并与植物Ⅲ型PKS超家族中的其它酶类进行了比较。CHS蛋白的催化活性中心含有一个Cys-His-Asn三联体,另外CoA结合通道和内部的起始/延伸/环化腔关系到CHS蛋白的底物特异性及聚酮化合物链延伸的长度。植物Ⅲ型PKS超家族中,其它酶的结构骨架和催化方式与CHS相似,但活性位点残基的变化可能会造成活性中心结构的改变,进而产生底物特异性、催化能力和产物种类的显著变化,是蛋白水平进化的根本动力。
关键词： 查尔酮合酶(CHS) 植物Ⅲ型PKS超家族 原核表达 结构 活性
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蜡梅金属硫蛋白基因的克隆与原核表达
《北京林业大学学报 》 2010 北大核心 CSCD
摘要：金属硫蛋白(metallothionein,MT)是一类富含Cys,能够结合重金属的低分子量蛋白质,广泛分布于生物界。在构建好的蜡梅花cDNA文库并进行EST分析的基础上,通过随机克隆测序得到了1个蜡梅金属硫蛋白的cDNA,命名为CpMetallothionein(CpMT)。CpMTcDNA全长为1083bp,基因内部含有一长度为240bp的开放阅读框,可编码79个氨基酸残基。将CpMT插入原核表达载体pET-32a,并转化Origami2感受态细胞。诱导表达产物经SDS-PAGE结果显示,目的蛋白约为30kD。表达的融合蛋白以包涵体和可溶性蛋白2种形式存在,用His-Bind蛋白纯化回收试剂盒对其进行纯化回收,得到了高纯度蛋白,为今后研究奠定基础。
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蜡梅几丁质酶基因的克隆与原核表达
《林业科学 》 2009 北大核心 CSCD
摘要：在构建好蜡梅花cDNA文库并进行EST分析基础上,通过随机克隆测序,得到1个蜡梅几丁质酶的cDNA基因,命名为Cpchia(GenBank登录号:FJ749130)。CpchiacDNA全长为1184bp,开放阅读框为954bp,编码317个氨基酸,其结构包括信号肽、几丁质结合域、可变交联区、催化区,无C端延伸区,为ClassⅠb型胞外几丁质酶,属于几丁质酶第19家族。将Cpchia克隆到原核表达载体pET-28a(+),在大肠杆菌BL2l细胞中以包涵体形式表达融合蛋白,利用透析法获得复性蛋白,其几丁质酶活性经DNS法检测达到200U.mL-1。酶活性和稳定性分析表明,试验条件下,pH7.0有利于酶的稳定和活性发挥,40℃活性最高,在0℃低温下也有较高活性。上述结果说明,分离的Cpchia基因编码蛋白具有几丁质酶活性,而且可能与蜡梅花的抗寒性形成有关。
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