奶牛瘤胃微生物蛋白酶和二肽基肽酶Ⅳ基因的篩選與多樣性分析
發(fā)布時間:2021-07-30 15:05
在日糧蛋白質的降解過程中,蛋白酶是蛋白質水解為肽或氨基酸的關鍵酶,由于受到純培養(yǎng)技術的影響,瘤胃內分泌蛋白酶的細菌和各種蛋白酶的基因信息知之甚少。本試驗旨在利用蛋白酶選擇性培養(yǎng)基從瘤胃微生物Fosmid文庫中篩選出含蛋白酶活性的克隆子,通過生物信息學分析獲得這些克隆子的基因信息。應用脫脂乳粉和大豆蛋白粉兩種蛋白酶選擇性培養(yǎng)基,從30000個克隆中篩選得到14個具有蛋白酶活性的陽性克隆。利用福林酚試劑法檢測14個蛋白酶克隆子的酶活力,結果表明每個克隆子分別具有不同的蛋白質分解能力。以酪蛋白為底物的克隆子酶活力介于0.59-2.74U/mg之間;以大豆蛋白粉為底物的克隆子酶活力在0.70-7.19U/mg之間。pro10F末端序列與金屬肽酶匹配度為54%,屬于肽酶M13家族,且該克隆蛋白酶最適pH值為7.0。選取兩個克隆利用鳥槍測序法進行測序,經(jīng)GenMark分析,共獲得了53個不同的蛋白序列,其中有兩個屬于不同的肽酶家族的序列片段。為了研究奶牛瘤胃內參與蛋白質降解過程中二肽基肽酶Ⅳ(dipeptidyl peptidases Ⅳ,DPP-Ⅳ)的序列特征和酶學性質,從奶牛瘤胃微生物Fosm...
【文章來源】:中國農業(yè)科學院北京市
【文章頁數(shù)】:121 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
瘤胃氮代謝和微生物合成利用的關系
中國農業(yè)科學院博士學位論文 第二章 瘤胃微生物 Fosmid 文庫蛋白酶陽性克隆的篩選與序列分2.2 結果與分析2.2.1 瘤胃 Fosmid 文庫的復制結果本試驗成功復制了瘤胃微生物 Fosmid 文庫,共 81 個平板(30 000 個克。,4 ℃保存,為續(xù)篩選試驗做好準備。2.2.2 蛋白酶陽性克隆的篩選2.2.2.1 脫脂乳粉培養(yǎng)基的篩選通過菌落透明圈的變化,利用脫脂乳粉培養(yǎng)基對瘤胃微生物 Fosmid 文庫的 30 000 個克進行了篩選,初篩得到了 21 個蛋白酶的陽性克隆,圖 2-1 是其中 2 個陽性克隆的篩選結果。對述 21 個陽性克隆利用脫脂乳粉選擇性培養(yǎng)基進行復篩,獲得 3 個能夠穩(wěn)定表達蛋白酶活性的性克隆。
圖 2-3 陽性克隆驗證結果Fig 2-3 Verificative result of protease activity clones注:a 脫脂乳粉培養(yǎng)基篩選結果;b 大豆蛋白粉培養(yǎng)基篩選結果Note: A mean screening result of skim milk medium; B mean screening result of soybean protein medium.2.3 蛋白酶陽性克隆酶活性測定提取 14 個蛋白酶的活性克隆的粗酶液,對 2 種底物利用福林酚試劑方法檢測 14 個活性粗酶活力,活性克隆分別命名為 pro1-pro14。結果表明,以酪蛋白為底物,除 pro7 沒有測酶活性以外,14 個蛋白酶的活性克隆的酶活力中 9 個克隆的酶活力大于 1.95 U/mg,4 個酶活力低于這個值;pro1 酶活力最高為 2.74 U/mg,pro9 酶活力最低,其值為 0.59 U/mg。蛋白粉為底物,7 個克隆的酶活力大于 2.00 U/mg,6 個克隆酶活力小于這個值;pro11 酶高為 7.19 U/mg,pro13 酶活力最低,其值為 0.70 U/mg(圖 2-4)。pro10 和 pro11 分解大豆的活力比其分解酪蛋白的活力高 3 倍多;pro5 和 pro13 分解酪蛋白的活力比其分解大豆蛋能力強。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Dipeptidyl peptidase-4: A key player in chronic liver disease[J]. Minoru Itou,Takumi Kawaguchi,Eitaro Taniguchi,Michio Sata. World Journal of Gastroenterology. 2013(15)
[2]云南藥用野生稻BIBAC文庫混合克隆池制備及篩選[J]. 劉艷平,程在全,殷富有,余騰瓊,張敦宇,郭怡卿,張薇,黃興奇. 生物技術通報. 2012(02)
[3]宏基因組學及其在瘤胃微生物中的應用研究進展[J]. 吳錫川,楊舒黎,茍瀟,冷靜,毛華明. 中國畜牧獸醫(yī). 2011(12)
[4]奶牛瘤胃微生物BAC文庫中ACCase基因的篩選與生物信息學分析[J]. 趙圣國,王加啟,卜登攀,劉開朗,朱雅新,周凌云. 中國農業(yè)科學. 2011(05)
[5]尼羅羅非魚微陣列Fosmid基因組文庫的構建及基因篩選[J]. 李明輝,吳風瑞,熊傳奇,曾圣,楊世杰,葉凱,蔣汶洮,孫運侶,黃寶鋒,魏瑩瑩,焦靜,顧源,王德壽. 水產學報. 2011(01)
[6]溫室黃瓜根結線蟲發(fā)生地土壤微生物宏基因組文庫的構建及其一個殺線蟲蛋白酶基因的篩選[J]. 趙志祥,蘆小飛,陳國華,楊宇紅,茆振川,劉二明,謝丙炎. 微生物學報. 2010(08)
[7]一個新型湖羊瘤胃木聚糖酶基因的克隆和鑒定[J]. 馮國棟,許艷艷,呂丹青,陳振明,張朝暉,周曉云. 科技通報. 2010(03)
[8]湖羊瘤胃微生物Fosmid文庫的構建和分析[J]. 王佳堃,安培培,陳振明,葉均安,劉建新. 動物營養(yǎng)學報. 2010(02)
[9]宏基因組學方法分析奶牛瘤胃尿素分解菌的多樣性[J]. 趙圣國,王加啟,劉開朗,李旦,于萍. 中國農業(yè)大學學報. 2010(01)
[10]荷斯坦奶牛瘤胃微生物元基因組Fosmid文庫的構建與分析[J]. 李旦,王加啟,卜登攀,劉開朗,李發(fā)弟. 微生物學雜志. 2009(06)
本文編號:3311625
【文章來源】:中國農業(yè)科學院北京市
【文章頁數(shù)】:121 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
瘤胃氮代謝和微生物合成利用的關系
中國農業(yè)科學院博士學位論文 第二章 瘤胃微生物 Fosmid 文庫蛋白酶陽性克隆的篩選與序列分2.2 結果與分析2.2.1 瘤胃 Fosmid 文庫的復制結果本試驗成功復制了瘤胃微生物 Fosmid 文庫,共 81 個平板(30 000 個克。,4 ℃保存,為續(xù)篩選試驗做好準備。2.2.2 蛋白酶陽性克隆的篩選2.2.2.1 脫脂乳粉培養(yǎng)基的篩選通過菌落透明圈的變化,利用脫脂乳粉培養(yǎng)基對瘤胃微生物 Fosmid 文庫的 30 000 個克進行了篩選,初篩得到了 21 個蛋白酶的陽性克隆,圖 2-1 是其中 2 個陽性克隆的篩選結果。對述 21 個陽性克隆利用脫脂乳粉選擇性培養(yǎng)基進行復篩,獲得 3 個能夠穩(wěn)定表達蛋白酶活性的性克隆。
圖 2-3 陽性克隆驗證結果Fig 2-3 Verificative result of protease activity clones注:a 脫脂乳粉培養(yǎng)基篩選結果;b 大豆蛋白粉培養(yǎng)基篩選結果Note: A mean screening result of skim milk medium; B mean screening result of soybean protein medium.2.3 蛋白酶陽性克隆酶活性測定提取 14 個蛋白酶的活性克隆的粗酶液,對 2 種底物利用福林酚試劑方法檢測 14 個活性粗酶活力,活性克隆分別命名為 pro1-pro14。結果表明,以酪蛋白為底物,除 pro7 沒有測酶活性以外,14 個蛋白酶的活性克隆的酶活力中 9 個克隆的酶活力大于 1.95 U/mg,4 個酶活力低于這個值;pro1 酶活力最高為 2.74 U/mg,pro9 酶活力最低,其值為 0.59 U/mg。蛋白粉為底物,7 個克隆的酶活力大于 2.00 U/mg,6 個克隆酶活力小于這個值;pro11 酶高為 7.19 U/mg,pro13 酶活力最低,其值為 0.70 U/mg(圖 2-4)。pro10 和 pro11 分解大豆的活力比其分解酪蛋白的活力高 3 倍多;pro5 和 pro13 分解酪蛋白的活力比其分解大豆蛋能力強。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Dipeptidyl peptidase-4: A key player in chronic liver disease[J]. Minoru Itou,Takumi Kawaguchi,Eitaro Taniguchi,Michio Sata. World Journal of Gastroenterology. 2013(15)
[2]云南藥用野生稻BIBAC文庫混合克隆池制備及篩選[J]. 劉艷平,程在全,殷富有,余騰瓊,張敦宇,郭怡卿,張薇,黃興奇. 生物技術通報. 2012(02)
[3]宏基因組學及其在瘤胃微生物中的應用研究進展[J]. 吳錫川,楊舒黎,茍瀟,冷靜,毛華明. 中國畜牧獸醫(yī). 2011(12)
[4]奶牛瘤胃微生物BAC文庫中ACCase基因的篩選與生物信息學分析[J]. 趙圣國,王加啟,卜登攀,劉開朗,朱雅新,周凌云. 中國農業(yè)科學. 2011(05)
[5]尼羅羅非魚微陣列Fosmid基因組文庫的構建及基因篩選[J]. 李明輝,吳風瑞,熊傳奇,曾圣,楊世杰,葉凱,蔣汶洮,孫運侶,黃寶鋒,魏瑩瑩,焦靜,顧源,王德壽. 水產學報. 2011(01)
[6]溫室黃瓜根結線蟲發(fā)生地土壤微生物宏基因組文庫的構建及其一個殺線蟲蛋白酶基因的篩選[J]. 趙志祥,蘆小飛,陳國華,楊宇紅,茆振川,劉二明,謝丙炎. 微生物學報. 2010(08)
[7]一個新型湖羊瘤胃木聚糖酶基因的克隆和鑒定[J]. 馮國棟,許艷艷,呂丹青,陳振明,張朝暉,周曉云. 科技通報. 2010(03)
[8]湖羊瘤胃微生物Fosmid文庫的構建和分析[J]. 王佳堃,安培培,陳振明,葉均安,劉建新. 動物營養(yǎng)學報. 2010(02)
[9]宏基因組學方法分析奶牛瘤胃尿素分解菌的多樣性[J]. 趙圣國,王加啟,劉開朗,李旦,于萍. 中國農業(yè)大學學報. 2010(01)
[10]荷斯坦奶牛瘤胃微生物元基因組Fosmid文庫的構建與分析[J]. 李旦,王加啟,卜登攀,劉開朗,李發(fā)弟. 微生物學雜志. 2009(06)
本文編號:3311625
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