2型猪链球菌酪氨酸激酶Cps2C基因过表达株的构建北大核心CSCD

目的构建2型猪链球菌酪氨酸激酶Cps2C基因过表达株,为cps2C基因功能研究提供实验材料。方法使用重叠延伸PCR技术将延伸因子TufA(又名EF-Tu,编码基因为SSU05_0530)的启动子(命名为P0530)与cps2C基因连接为P0530cps2C片段,将P0530cps2C酶切后连接至猪链球菌-大肠埃希菌穿梭质粒pSET2,构建过表达质粒pSET2::P0530cps2C。将pSET2::P0530cps2C电转化导入S.suis 2野生毒株05ZYH33感受态细胞,抗性及组合PCR筛选得到cps2C过表达株。qRT-PCR检测过表达株cps2C基因的转录水平。结果重叠延伸PCR成功将P0530启动子片段(300 bp)和cps2C基因片段(696 bp)拼接为P0530cps2C(996 bp),片段及载体经BamH I和EcoR I酶切后连接,成功构建出过表达质粒pSET2::P0530cps2C;将pSET2::P0530cps2C电转化导入S.suis 205ZYH33感受态细胞,抗性筛选及组合PCR检测结果显示cps2C过表达株构建成功。提取野生株05ZYH33和cps2C过表达株总RNA后进行qRT-PCR实验,结果显示过表达株cps2C基因的相对表达水平较05ZYH33株上调2.4倍。结论本研究选用S.suis 205ZYH33的延伸因子TufA强启动子P0530作为启动子,成功构建过表达质粒pSET2::P0530cps2C并导入S.suis 2感受态细胞,成功获得cps2C过表达株,为进一步研究酪氨酸激酶Cps2C功能提供实验材料。     

猪链球菌2型中国强毒株05ZYH33 ofs基因敲除突变株构建及其生物学特性研究

目的探究猪链球菌血清浑浊因子ofs基因在强致病性2型猪链球菌致病过程中的作用。方法利用同源重组基因敲除方法构建中间为壮观霉素抗性基因,两侧为ofs编码基因上、下游同源序列的基因敲除质粒,将构建好的质粒电转化入猪链球菌感受态,同源重组筛选ofs基因敲除突变株,通过组合PCR、Southern杂交和DNA测序对疑似突变株进行验证。生物学功能实验研究比较ofs突变株和野生株05ZYH33在革兰氏染色、菌落溶血活性、生长速率和毒力等方面的差异。结果组合PCR、Southern杂交和DNA测序结果均证实ofs基因敲除突变株05ZYH33Δofs构建成功,体外实验结果显示ofs基因缺失后菌株在革兰氏染色和菌落溶血活性及形态、生长速率等方面未发生改变,但小鼠毒力实验数据结果表明敲除突变株Δofs的毒力降低。结论猪链球菌2型ofs基因与细菌的毒力相关,本实验构建的突变株05ZYH33Δofs为进一步研究猪链球菌2型的致病机理奠定基础。     

猪链球菌真核样丝氨酸/苏氨酸激酶stk基因敲除株的构建

目的构建猪链球菌（Streptococcus suis,S．suis）2型强毒株05ZYH33真核样丝氨酸／苏氨酸激酶（eukaryotic—likeSer／Thr kinase,eSTK）stk基因敲除突变株。方法构建中间为壮观霉素抗性基因（Spc’）,两侧为stk编码基因上下游同源序列的基因敲除质粒,通过同源重组筛选stk编码基因敲除突变株。结果组合PCR分析和基因测序结果均显示stk编码基因完全被壮观霉素抗性基因替代,基因敲除突变株△stk构建成功。逆转录PCR（RT—PCR）证实了stk在转录水平上的缺失。对筛选的突变株进行连续传代培养,证实△stk能够保持稳定的壮观霉素抗性表型。结论stk基因敲除突变株的成功构建,为阐明该基因在猪链球菌致病过程中的作用奠定基础。     

猪链球菌2型BALB/c小鼠动物感染模型的建立

目的研究猪链球菌2型(SS2)中国高致病株05ZYH33株对BALB/c小鼠的致病性,探讨其作为SS2动物感染模型的可行性。方法用猪链球菌活菌经腹腔注射感染小白鼠,并做阴性对照。通过LD50测定、临床症状观察、病理剖检、病原分离鉴定、菌株在各脏器内定植分布检测、细胞因子测定,观察和分析小鼠感染SS2后机体的一系列改变。结果 BALB/c小鼠对05ZYH33株易感,其LD50为4×107 CFU/ml,并可区分强毒株和无毒株毒力差异;病原分离鉴定证实各脏器感染菌株均为SS2;涂板计数表明野生株05ZYH33在小鼠各脏器定植量显著高于无毒株Δcps2B;病死鼠的特征性组织病理学变化表现为典型的弥漫性血管内凝血和微血栓形成;野生株及无毒株均可引起炎症因子IL-6及趋化因子MCP-1的释放,但无毒株△cps2B诱导细胞因子水平显著低于野生株(P0.05)。结论 BALB/c小鼠可被SS2感染并引发炎症反应。适龄SPF BALB/c小鼠是中国SS2强致病株良好的动物感染模型。     

猪链球菌2型二元信号转导系统ciaR基因敲除突变株的构建及生物学功能研究

目的构建猪链球菌2型强毒株05ZYH33二元信号转导系统1094HK/1095RR的反应调节因子ciaR基因敲除突变株(ΔciaR),并研究ΔciaR的生物学功能。方法和结果基于同源重组原理筛选ciaR基因缺失株,PCR分析及Southern杂交结果均显示突变株构建成功。通过检测OD600值绘制生长曲线,发现突变株在37℃和40℃其OD600值均明显低于野生株;与40mmol/L过氧化氢共作用15min后涂板计数,突变株存活率明显低于野生株;不同pH值的培养基中培养,发现在pH5.0的酸性环境中突变株OD600值明显低于野生株;野生株与突变株对BALB/c小鼠攻毒(约1×109CFU/只),各10只,两组16h后均死亡9只。结论成功获得05ZYH33ciaR基因敲除突变株;发现删除ciaR基因会导致细菌的生长繁殖能力减弱,抗氧化应激能力下降,在酸性环境生长存活能力下降;但对小鼠毒力无差别。     

环境条件对猪链球菌2型电转化效率的影响

目的探讨环境条件对猪链球菌2型强毒株05ZYH33电转化效率的影响。方法采用电穿孔的方法对05ZYH33强毒株进行外源DNA的转化,通过调整参数,对影响电转化效率的主要因素进行探索。结果电穿孔法可以成功地转化猪链球菌2型强毒株05ZYH33,转化效率最高可达107/μg质粒DNA。结论猪链球菌2型强毒株05ZYH33高效电转化方法的建立,为深入研究该病原菌的功能基因组学奠定了基础。     

2型猪链球菌荚膜唾液酸合成相关基因neuC敲除突变株的构建及其生物学特性

目的探索荚膜多糖合成基因neuC与细菌唾液酸合成转化的关系。方法应用同源重组基因敲除方法构建筛选2型猪链球菌(SS2)强毒株05ZYH33荚膜多糖组分唾液酸合成相关基因neuC的缺失突变株;系统比较分析突变体与野生株的基本生物学特性的差异,小鼠和仔猪毒力试验分析neuC基因缺失对细菌毒力的影响。结果应用PCR检测和Southern杂交分析显示,neuC基因在2株转化重组体中被壮观霉素抗性基因所替代,表明neuC基因敲除突变体构建成功;突变体△neuC与野生株在菌落形态、染色特性和溶血活性方面无明显差异;突变体与2型特异性抗血清的凝集反应显著减弱;电镜观察显示突变体表面荚膜结构较野生株荚膜显著变薄,直径20～55nm,但质地更致密;小鼠和仔猪毒力试验显示,突变体毒力显著减弱。结论neuC是SS2荚膜多糖合成的重要结构基因,与细菌唾液酸的转化利用密切相关;neuC基因可能藉其在唾液酸转化中的作用影响SS2的基本生物学特性和细菌的侵袭致病能力。     

2型猪链球菌丝氨酸/苏氨酸激酶对细菌生物学特性的影响

猪链球菌是一种重要的人兽共患病病原菌,有33个血清型[1].2型猪链球菌致病力最强,可引起脑膜炎、关节炎、败血症等[2].信号转导系统对细菌应对外界复杂的环境变化有着重要的作用.本课题组前期在对2型猪链球菌中国强毒株05ZYH33基因组测序的研究中发现和真核生物同源的丝氨酸/苏氨酸激酶stk,利用同源重组原理成功构建了stk基因敲除突变株[3],本文进一步研究stk缺失后细菌生物学特性的变化.     

2型猪链球菌酪氨酸激酶基因的原核表达及表达产物抗血清的制备

目的制备2型猪链球菌(Streptococcus suis 2)酪氨酸激酶Cps2C重组蛋白及其抗血清,为进一步研究Cps2C的作用奠定基础。方法采用在线工具对cps2C基因进行生物信息学分析。设计cps2C基因引物,以05ZYH33菌株基因组DNA为模板PCR扩增cps2C基因,构建pET32a:cps2C重组质粒;重组质粒转入感受态E.coli BL21后,IPTG诱导表达Cps2C重组蛋白,经Ni~(2+)亲和层析纯化后用His单克隆抗体进行鉴定。用纯化的重组蛋白免疫BALB/c小鼠,获得多克隆抗血清,采用间接ELISA法测定抗体效价。结果成功构建pET32a:cps2C表达质粒,获得阳性E.coli BL21Cps2C重组蛋白表达菌株,SDS-PAGE显示纯化的目的蛋白条带单一,相对分子质量为43×10~3,与预期一致;Western blot检测Cps2C重组蛋白可以与His单克隆抗体、感染05ZYH33全菌的猪恢复期血清反应。制备的多克隆抗血清效价为1∶819 200,且能与重组蛋白反应。结论原核表达了具有抗原性的Cps2C重组蛋白,制备的鼠源多抗血清能识别Cps2C蛋白,为研究Cps2C蛋白在2型猪链球菌中的作用奠定了基础。     

弓形虫复合抗原基因P30-ROP2体外扩增、克隆及真核表达重组质粒的构建

目的　构建弓形虫RH株 pcDNA3.1 P30 ROP2 真核表达重组质粒,为进一步表达及 DNA疫苗的研制作准备。　方法　用PCR技术从弓形虫RH分离株的基因组DNA中扩增编码 P30基因片段和棒状体蛋白(ROP2)的基因片段,重组入 pUC18克隆载体,然后将 pUC18 P30 ROP2中的 P30 ROP2 外源基因片段经酶切、连接等反应,亚克隆入pcDNA3.1真核表达载体,再经含氨苄青霉素的LB培养基筛选、酶切及PCR鉴定。　结果　从弓形虫RH株基因组中扩增出特异的 P30、ROP2 片段,克隆成功 pUC18 P30 ROP2 重组质粒;经亚克隆、筛选鉴定获得了 pcDNA3. 1 P30 ROP2重组表达质粒。　结论　成功构建了弓形虫 pUC18 P30 ROP2重组克隆质粒,亚克隆成功 pcDNA3.1 P30 ROP2真核表达重组质粒,为下一步DNA疫苗的研究奠定了基础。     

2型猪链球菌中国强毒株及其covR基因突变株的蛋白质组学研究

目的 通过比较2型猪链球菌中国强毒株05ZYH33及其covR基因突变株△covR蛋白表达谱差异,质谱鉴定差异表达蛋白,分析CovR在蛋白表达调控中的作用。方法 首先将05ZYH33和△covR在THB培养基中培养至对数期,然后裂解细菌制备蛋白样品。第一向等电聚焦电泳在pH3~10的IPG胶条上完成后进行SDS-PAGE电泳,电泳胶经扫描分析后选取蛋白点进行质谱鉴定。结果 05ZYH33和△covR全菌蛋白裂解液经二维电泳分别得到559和491个蛋白点,经比对发现两菌株蛋白表达量差异3倍以上蛋白点40个,经质谱鉴定出15个蛋白,主要涉及细胞代谢的酶类如谷氨酸脱氢酶、腺苷酸激酶、PTS系统成分等,以及分子伴侣蛋白如GroEL和Dnak等;电泳分离得到△covR特异蛋白点124个,质谱鉴定出15个,主要为参与细胞糖代谢过程中的酶,如磷酸甘油酸激酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、丙酮酸激酶等;质谱鉴定05ZYH33特异表达蛋白5个。结论 鉴定05ZYH33和△covR差异表达蛋白35个,部分蛋白涉及细菌毒力、宿主细胞粘附、细胞分裂等生命过程,同时蛋白分子伴侣在△covR中的表达变化说明CovR的调控可能发生在蛋白修饰水平,为研究CovR在调控细菌毒力中的作用和分子机制奠定基础。     

2型猪链球菌人源致病株07NJH06的分离和病原生物学鉴定

目的系统分析鉴定南京地区脑膜炎型猪链球菌感染病人脑脊液分离株07NJH06病原生物学特性。方法采集患者脑脊液,进行细菌分离和培养,观察菌体显微形态,通过免疫凝集试验和PCR方法对分离物进行种属鉴定及毒力因子基因携带情况分析,纸片法测定菌株药物敏感性,采用小白鼠和仔猪模型评估分离菌株的致病特性。结果从病人脑脊液分离到1株革兰阳性链球菌,经免疫学、生物化学及分子生物学方法系统鉴定为2型猪链球菌（命名为07NJH06）,毒力基因型为cps2J＋mrp＋epf＋sly＋gdh＋fbp＋srtA＋,未获得含有完整毒力岛PAI89k的证据,该岛两侧边缘反向重复区靶基因以及岛内二元调控系统SalK/SalR均未检出,但针对岛内3个独立的镶嵌结构区代表基因进行扩增,其中2个结构区代表基因（05SSU0942和05SSU0965）得到特异性扩增;药敏试验显示,07NJH06株对青霉素、万古霉素等抗生素敏感,对四环素、头孢噻肟钠等抗生素耐药;动物感染试验显示,07NJH06株对小鼠和猪仔有致病性,毒力较国内暴发流行强致病株05ZYH33弱,与国际参考株毒力相当。结论07NJH06株为致病性2型猪链球菌,基本生物学特性、主要毒力基因型与既往国内暴发现场分离株相似,但不含有完整的毒力岛PAI89k基因结构,系统掌握该菌遗传信息对于阐明国内强毒株遗传进化规律有重要价值。     

2型猪链球菌层粘连蛋白结合蛋白的原核表达及免疫原性检测

目的表达2型猪链球菌（Streptococcus suis2,S.suis2）层粘连蛋白结合蛋白（Lmb）并检测其免疫原性。方法 PCR检测lmb基因在不同血清型S.suis中的分布。将S.suis2中国强毒株05ZYH33的lmb基因克隆至表达载体pET32a,转化大肠杆菌E.coliBL21,IPTG诱导表达,His亲和层析柱纯化重组蛋白。Western blot检测Lmb的免疫原性。结果 lmb基因存在于大多数S.suis血清型中。诱导表达并纯化后获得较高纯度的重组蛋白。重组Lmb能够和感染05ZYH33全菌的猪恢复期血清反应。结论 lmb基因在S.suis不同血清型中广泛分布,Lmb在细菌感染宿主过程中表达,可以作为疫苗开发的候选分子。     

2型猪链球菌FtsZ重组蛋白的制备及其酶活性测定

目的制备2型猪链球菌丝状温度敏感蛋白(Filamentous temperature-sensitive protein Z,FtsZ)重组蛋白并测定其水解三磷酸鸟苷(GTP)的酶活性。方法从2型猪链球菌中国强毒株05ZYH33基因组中PCR扩增目的基因ftsz,构建重组表达质粒pET28a-ftsz,转化E.coli BL21(DE3)感受态细胞,筛选阳性转化子进行IPTG诱导表达,SDS-PAGE鉴定表达产物,Ni 2+亲和层析柱纯化重组蛋白,Western blot分析。重组蛋白免疫新西兰兔后收集多抗血清,间接ELISA法检测抗体效价,用孔雀绿-磷酸检测法测定FtsZ重组蛋白的GTP酶活性。结果成功构建pET28a-ftsz重组表达质粒;纯化获得大量纯度较高的FtsZ重组蛋白;ELISA检测兔多抗血清效价达1∶13 107 200;Western blot显示FtsZ重组蛋白能够与His-Tag单抗和兔多抗血清发生反应;以GTP为底物检测重组蛋白具有GTP酶活性。结论成功制备了具有GTP酶活性的2型猪链球菌FtsZ重组蛋白并以重组蛋白为抗原制备出高效价的多抗血清,为进一步研究2型猪链球菌FtsZ在细胞分裂调控过程中的作用奠定基础。     

2型猪链球菌Rgg调控因子的序列结构分析及原核表达

目的 克隆2 型猪链球菌Rgg转录调控因子编码基因并进行原核表达和纯化,并对其进行生物信息学分析和结构预测.方法 PCR扩增2型猪链球菌中国强毒株05ZYH33基因组的rgg基因,构建重组表达质粒pQE30-rgg,转化大肠杆菌M15,筛选阳性转化子进行IPTG诱导表达,SDS-PAGE 鉴定表达产物;确定最佳诱导条件后,大量培养诱导重组表达菌,Ni²⁺亲和层析柱纯化重组蛋白,非变性PAGE电泳分析其体外聚合状态.结果 整个Rgg蛋白由15个α螺旋和2个β转角组成;构建的重组质粒在宿主菌中可高效表达,15 ℃过夜诱导获得可溶性重组蛋白的比例最高;获得了较高纯度的Rgg重组蛋白,并证实其在体外可形成同源二聚体.结论 成功地原核表达并纯化了Rgg重组蛋白,证明它存在二聚体结构,为进一步研究其调控机制奠定了基础.