梨火疫病菌Sec分泌蛋白酶和纤维素酶的全基因组筛选与表达分析及EAMY3046蛋白的原核表达与纯化

来源 :塔里木大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuxia21
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
梨火疫病(Fire blight)是由噬淀粉欧文氏菌(Erwinia amylovora)引起的一类具有毁灭性的植物病害,主要侵染仁果类果树,是我国重要的进境检疫对象。自上世纪中叶以来,全球每年都有一到两个国家报告发生梨火疫病,目前,这种病害已经传播到了中亚、东亚地区,对我国苹果和梨产业的健康发展构成潜在的威胁。因此,有必要建立准确、快速、灵敏的检测方法,有效防范梨火疫病菌传入我国。病原菌为了将其编码蛋白质分泌到胞外,演化出多种分泌途径,其中Sec依赖的分泌机制在细菌中广泛存在,是细菌蛋白跨膜运输的主要途径。然而,目前为止从梨火疫病菌中鉴定出的分泌蛋白几乎仅限于III型效应蛋白,关于Sec依赖的分泌蛋白尚未见报道。本论文针对梨火疫病菌Sec依赖性分泌蛋白酶和纤维素酶开展了研究,同时选取Sec依赖分泌蛋白EAMY3046进行了原核表达和纯化,主要结果如下:1.通过生物信息学分析发现,梨火疫病菌含有Sec分泌系统的所有核心组分,表明该病菌具有Sec依赖的分泌能力。2.利用生物信息学技术结合PhoA检测体系,在梨火疫病菌全基因组水平上筛选、鉴定了15个Sec依赖分泌的蛋白酶,分别命名为EaPrt1-15。其中,EaPrt1、2、5、6、7、8、9、10、13和15为丝氨酸蛋白酶,EaPrt3和11为半胱氨酸蛋白酶,EaPrt4、12和14为金属蛋白酶。接种梨幼果,分别于接种后0 h、8 h和24 h收集样品,提取总RNA,利用RT-qPCR分析15个Sec依赖性分泌蛋白酶编码基因的转录表达,结果显示EaPrt4、5、8、14和15呈现稳定增加的基因表达模式,EaPrt6、11和13的表达水平持续下降,而EaPrt1、2、3、7、9、10和12在8 h达到高峰,但在24 h下降,显示出一种“先升后降”的表达模式。其中,EaPrt7在所有被测基因中的变化最为显著,与0 h时的表达水平相比,其在8 h的表达量增加37倍,而在24 h仅增加6倍。这一结果暗示梨火疫病菌可能利用Sec系统分泌一系列蛋白酶,促进病原菌侵染寄主植物。3.利用生物信息学技术结合PhoA检测体系,在梨火疫病菌全基因组序列中发掘鉴定了2个Sec途径依赖分泌的纤维素酶:EAMY3602和EAMY1236。其中,前者为内切葡聚糖酶,后者为β-葡萄糖苷酶。接种梨幼果,利用RT-qPCR分析Sec依赖性分泌纤维素酶编码基因的转录表达,结果显示EAMY3602编码基因(Ea3602)在8 h和24 h的mRNA表达量逐渐降低,但与0 hpi相比无显著差异;相反,EAMY1236编码基因(Ea1236)在8 h和24 h的mRNA表达量逐步提高,较0 h分别提高2.43倍和3.26倍,差异显著。这些数据暗示Sec依赖分泌的内切葡聚糖酶EAMY3602可能与梨火疫病菌侵染无关,而β-葡萄糖苷酶EAMY1236可能是梨火疫病菌的毒力因子,在侵染寄主植物过程中发挥重要作用。4.采用分子生物学方法,从梨火疫菌株DSM 17948克隆了EAMY 3046蛋白的编码基因Ea3046。利用生物信息学与PhoA检测体系,明确EAMY 3046蛋白具有Sec依赖分泌特性。接种梨幼果,利用RT-qPCR分析Ea3046的转录表达,结果显示该基因在梨火疫病菌侵染寄主植物过程中的表达量显著上升。此外,基于pET-30a构建原核表达载体pET-mEa3046,导入大肠杆菌BL21,经IPTG诱导16h后,结果表明mEa3046在15℃条件下的表达量高于其在37℃的表达量,且以包涵体形式存在;利用Ni-IDA亲和层析纯化目标蛋白,经SDS-PAGE分析表明mEa3046蛋白纯化成功。综上所述,本论文筛选了梨火疫病菌Sec依赖性分泌蛋白酶和纤维素酶,分析了其在转录水平上的基因表达模式,同时针对Sec依赖分泌蛋白EAMY3046开展了原核表达和纯化的研究,为揭示梨火疫病菌致病新机制及制备抗体用于检疫检测奠定了基础。
其他文献
本文主要研制开发一种新型硬质合金材料,结合热力学﹑X-射线衍射﹑SEM以及TG-DSC等分析方法,通过回归正交实验系统研究了偏钒酸铵﹑石墨粉和钛粉碳热还原法制备碳化钒钛粉体的反应
目的:探讨壮药香茅退热外洗方治疗小儿外感发热的退热效果和临床疗效。方法:选取120例外感发热患儿随机分为治疗组60例和对照组60例,腋温小于38.5℃时,对照组采用温水洗浴,对
简要介绍了液氨整理的机理和设备.采用液氨整理与免烫整理相结合用于纯棉府绸的免烫整理,采用液氨整理与生物酶整理相结合用于纯大麻舒爽呢的舒适整理,实现了单一免烫整理或
Microbiological and physical-chemical characteristics of subtropical forest, grassland and cropfield soils from the karst areas of Southwest China were investig
当今世界,以数字技术、网络技术和多媒体技术等为代表的信息传播新技术的发展,正在加快传播全球化的进程,国际信息传播和国际舆论斗争也变得日益激烈。这一新的态势,对中国的外宣工作既构成严峻的挑战,又提供了重要的发展机遇。中国的外宣媒体,在充分利用新技术实现快速发展的同时,还必须借鉴西方国家先进的传播理念和经验,努力提高对外传播的质量和效果。为达到这一目标,在日常对外新闻报道的策划和组织中,尤其应该重视议
更年期是妇女绝经前后卵巢功能衰退至消失而出现的以神经功能失调为主的证候群,中医又称"绝经前后诸证"[1].在这个阶段,患者会出现头痛、心悸、潮热、出汗等躯体化症状,同时
试样经沸水溶解,残渣碱熔,硝酸溶解盐类,用电感耦合等离子体发射光谱法测定转炉渣中三氧化二铬的含量。在选定条件下,三氧化二铬的含量在0.073%~1.462%范围内线性关系良好,相
随着国家经济的快速发展,导致城市建筑的大量增加,城市中用来建造大规模公园的用地越来越少。因此,口袋公园就是在这样的环境下产生的。口袋公园成为市民“短时间、短距离”
2005年1月19日晚,由北京奥组委新闻宣传部、北京市政府外事办公室、北京市政府新闻办公室和北京奥运新闻中心共同主办的中外记者新春招待会和首届“北京新闻奖”颁奖仪式在北
编者按:本文作者年逾七旬,人民画报社原副总编,1995年退休,曾担任中国新闻摄影学会常务理事,是中国摄影家在位于法国巴黎的联合国教科文组织大厅举办过中国图片展览的第一人。2005年与老伴儿一起去美国探望在那里工作的儿子,记者出身的他,用细腻的笔触和多年的老朋友——相机记录下在美国的所见所闻。文章笔调轻松,莞尔中令读者有所收获。本刊节选其部分内容,与读者共飨。    2005年春天,我到美国探亲,住