布鲁氏菌分泌蛋白BMCO基因缺失株的构建及生物学特性研究

作者:邱润辉; 关飞虎; 王梓行; 郭嘉; 朱德馨; 张伟; 魏春燕; 霍明凯; 孙志华; 张辉
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[目的]本实验的目的是在布鲁氏菌S2308构建多铜氧化酶(BMCO)基因缺失株,探索缺失株在宿主细胞中的生长特性和生存能力,并分析BMCO蛋白的结构。[方法]利用PCR扩增-BMCO基因和Kan基因的上下游同源臂,通过融合技术对这三个基因进行融合。将融合片段与pMD19-t载体连接,产生牛布鲁氏菌S2308感受态细胞。将1800 V电压和400 V电阻电转换成牛布鲁氏菌S2308感受态细胞,并涂上耐Kan的布鲁氏菌固体培养基。选择阳性菌落,培养10代。检测第10代阳性菌落的遗传稳定性和生长趋势,将pBBR1MCS-4-BMCO融合质粒转移到布鲁氏菌,可稳定遗传BMCO基因缺失,并对阳性菌落进行培养和筛选。小鼠巨噬细胞RAW264。7株分别感染亲本株、缺失株和补体株,感染复合物(MOI)100。平板试验检测三株菌株的细胞内活力。【结果】成功获得了522、539和1054个片段大小的bp’s BMCO基因上下游同源arms和Kan基因。成功构建pMD19-t-bmco-kan融合片段重组载体。获得了具有稳定遗传的BMCO基因缺失株,并命名为S2308BMCO。BMCO基因回补株成功建成,并命名为BMCO::奥罗斯。删除菌株的生长曲线与亲本菌株的生长曲线相同,均在12小时达到对数的生长期,进入高原期30小时。感染小鼠巨噬细胞RWA264.7后,S2308BMCO株的细胞内活力显著低于其亲本株S2308(P<0.01)。生物信息学的分析表明,BMCO属于疏水蛋白,位于胞质,含有大量不规则卷曲、螺旋和延伸链,表明该蛋白质有多个结合位点。[结论]本研究成功构建了来自布鲁氏菌和BMCO基因的缺失和补体菌株。BMCO基因基因的缺失不会影响其生长性能,但其在宿主细胞中的生存能力显著降低。我们初步分析了BMCO蛋白的结构,为布鲁氏菌分泌蛋白后续的功能研究奠定了基础。