溶藻弧菌HY9901 外膜蛋白OmpH 的基因克隆及其生物信息学分析

生物技术通报 ›› 2013, Vol. 0 ›› Issue (4): 116-122.

溶藻弧菌HY9901 外膜蛋白OmpH 的基因克隆及其生物信息学分析

周泽军^1，2，3, 庞欢瑛^1，2，3, 丁燏^1，2，3, 简纪常^1，2，3, 吴灶和^2，3，4

1. 广东海洋大学水产学院，湛江 524088 ；2. 广东省水产经济动物病原生物学及流行病学重点实验室，湛江 524088 ；3. 广东省教育厅水产经济动物病害控制重点实验室，湛江 524088 ；4. 仲恺农业工程学院，广州 510225

收稿日期:2012-10-08 修回日期:2013-04-22 出版日期:2013-04-22 发布日期:2013-04-22
作者简介:周泽军，男，硕士研究生，研究方向：水产经济动物病害；E-mail ：zhouzejun0929@126.com
基金资助:
国家重点基础研究发展计划（2011CB111601），国家自然科学基金项目（30972271），广东省教育厅育苗基金项目（B12121）

Molecular Cloning and Bioinformatics Analysis of Outer Membrane Protein H Gene from Vibrio alginolyticus Strain HY9901

Zhou Zejun^1，2，3, Pang Huanying^1，2，3, Ding Yu^1，2，3, Jian Jichang^1，2，3, Wu Zaohe^2，3，4

1. Fisheries College of Guangdong Ocean University，Zhanjiang 524088 ；2. Guangdong Provincial Key Laboratory of Pathogenic Biology and Epidemiology for Aquatic Economic Animals，Zhanjiang 524088 ；3. Key Laboratory of Diseases Controlling for Aquatic Economic Animals of Guangdong Higher Education Institutions，Zhanjiang 524088 ；4. Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou 510225

Received:2012-10-08 Revised:2013-04-22 Published:2013-04-22 Online:2013-04-22

摘要/Abstract

摘要： 根据已发表的溶藻弧菌（Vibrio alginolyticus）全基因组序列设计1 对特异性引物，PCR 扩增溶藻弧菌HY9901 株外膜蛋白OmpH 的全长基因。结果显示，该基因（GenBank 登录号：JX855924）全长573 bp，共编码190 个氨基酸残基。根据推导的氨基酸序列预测其分子量约为21.1 kD，等电点为9.02。SignalP 4.0、TMHMM Server 2.0 和SoftBerry-Psite 预测结果显示，OmpH 不存在信号肽与跨膜区，含有1 个N-糖基化位点，6 个磷酸化位点，1 个内质网靶信号位点以及3 个微体C 末端靶信号位点。利用MAGE5.0 软件，以邻位相连法构建OmpH 系统进化树，结果显示，溶藻弧菌OmpH 与副溶血弧菌（Vibrio parahaemolyticus）、哈氏弧菌（Vibrio harveyi）等有较近亲缘关系。采用多种参数成功预测了OmpH 可能的B 细胞抗原优势表位，分别是第5-10、106- 110、120-125、158-163 和175-180 区段。利用SWISS-MODEL 软件，模拟了OmpH 亚基三维结构模型，且与其同源蛋白大肠杆菌（Escherichia coli）Skp 蛋白有相似构型。

关键词: 溶藻弧菌, 基因克隆, OmpH, 基因, 外膜蛋白, 生物信息学分析

Abstract: Primers for PCR cloning were designed according to the whole genome sequence of vibrio alginolyticus published in GenBank. The outer membrane protein H（OmpH）gene of V.alginolyticus strain HY9901 was amplified by PCR and cloned into pMD18-T vector to investigate the possibility of OmpH as a candidate antigen for vaccine production. Sequence analysis revealed that OmpH gene（GenBank Number ：JX855924）is 573 bp and encodes a putative protein of 190 amino acids. The predicted molecular weight（MW）of OmpH was 21.1 kD with an estimated pI of 9.02. Using SignalP 4.0 and TMHMM Server 2.0 software, and it was predicted that the OmpH protein did not contain a signal peptide or a transmembranous region. This protein had one N-glycosylation site, six phosphorylation sites, one endoplasmic reticulum targeting sequence and three microbodies C-terminal targeting signals predicted by SoftBerry-Psite software. To further analyze the evolutionary relationship among OmpH, a molecular phylogenetic tree was constructed using MEGA5.0 software. In this tree, the OmpH protein showed high genetic relationship with Vibrio parahaemolyticus and Vibrio harveyi. Using bioinformatices softwares and methods, the B-cell preponderant epitopes of OmpH were localized in the regions of 5-10、106-110、120-125、158-163 and 175-180. The three-dimensional structure of OmpH was determined using SWISS-MODEL work-space and it had a similar structure with Skp protein of Escherichia coli. These results can provide a basis for further studies on the immunogenecity of OmpH and vaccine preparation.

周泽军, 庞欢瑛, 丁燏, 简纪常, 吴灶和. 溶藻弧菌HY9901 外膜蛋白OmpH 的基因克隆及其生物信息学分析[J]. 生物技术通报, 2013, 0(4): 116-122.

Zhou Zejun, Pang Huanying, Ding Yu, Jian Jichang, Wu Zaohe. Molecular Cloning and Bioinformatics Analysis of Outer Membrane Protein H Gene from Vibrio alginolyticus Strain HY9901[J]. Biotechnology Bulletin, 2013, 0(4): 116-122.

参考文献

［1］ Selvin J, Lipton A. Vibrio alginolyticus associated with white spot disease of Penaeus monodon[J]. Diseases of Aquatic Organisms, 2003, 57（1）：147-150.
［2］ Balcázar JL, Gallo-Bueno A, Planas M, et al. Isolation of Vibrio alginolyticus and Vibrio splendidus from captive-bred seahorses with disease symptoms[J]. Antonie van Leeuwenhoek, 2010, 97（2）: 207-210.
［3］李永芹, 简纪常, 吴灶和. 红鳍笛鲷弧菌病病原的研究[J].
湛江海洋大学学报, 2005, 24（6）：1-5.
［4］梁海鹰, 夏立群, 吴灶和, 等. 溶藻弧菌HY9901 鞭毛蛋白flaB 基因的克隆及原核表达[J]. 水产学报, 2010, 34（1）：139- 146.
［5］ Lin J, Huang SX, Zhang QJ. Outer membrane proteins ：key players for bacterial adaptation in host niches[J]. Microbes and Infection, 2002, 4（3）：325-331.
［6］张晓华, 徐怀恕. 副溶血弧菌的外膜蛋白及其抗原性研究[J].
中国水产科学, 1997, 4（4）：49-53.
［7］黄志坚, 何建国. 溶藻弧菌外膜蛋白（Va-OMP）的免疫原性及免疫保护性[J]. 水产学报, 2006, 30（4）：538-543.
［8］吴灶和, 曹剑香, 简纪常, 等. 溶藻弧菌外膜蛋白对凡纳滨对虾免疫功能的影响[J]. 热带海洋学报, 2005, 24（6）：1-5.
［9］毛芝娟. 副溶血弧菌Vibrio parahaemolyticus 主要外膜蛋白的克隆, 表达和免疫原性研究［D］. 杭州：浙江大学, 2007.
［10］张崇文, 于涟, 毛芝娟, 等. 哈维氏弧菌外膜蛋白OmpK 基因的克隆及原核表达[J]. 水产学报, 2006, 30（1）：9-14.
［11］黄辉, 毛芝娟, 陈吉刚. 哈维氏弧菌外膜蛋白OmpU 的克隆, 表达与免疫原性研究[J]. 华中农业大学学报, 2010, 29（3）: 346-350.
［12］ Luo Y, Glisson JR, Jackwood MW, et al. Cloning and characterization of the major outer membrane protein gene（ompH）of Pasteurella multocida X-73[J]. Journal of Bacteriology, 1997, 179（24）: 7856-7864.
［13］ Cai S, Wu Z, Jian J, et al. Cloning and expression of the gene encoding an extracellular alkaline serine protease from Vibrio alginolyticus strain HY9901, the causative agent of vibriosis in Lutjanus erythopterus（Bloch）[J]. Journal of Fish Diseases, 2007, 30（8）：493-500.
［14］ Schwede T, Kopp J, Guex N, et al. SWISS-MODEL ：an automated protein homology-modeling server [J]. Nucleic Acids Research, 2003, 31（13）：3381-3385.
［15］ Chou PY, Fasman GD. Prediction of the secondary structure of proteins from their amino acid sequence[J]. Adv Enzymol Relat Areas Mol Biol, 1978, 47（2）：45-148.
［16］ Kyte J, Doolittle RF. A simple method for displaying the hydropathic character of a protein[J]. Journal of Molecular Biology, 1982, 157（1）：105-132.
［17］ Karplus P, Schulz G. Prediction of chain flexibility in proteins[J].
Naturwissenschaften, 1985, 72（4）：212-213.
［18］ Emini EA, Hughes JV, Perlow D, et al. Induction of hepatitis A virusneutralizing antibody by a virus-specific synthetic peptide[J].
Journal of Virology, 1985, 55（3）：836-839.
［19］ Jameson B, Wolf H. The antigenic index ：a novel algorithm for predicting antigenic determinants[J]. Computer Applications in the Biosciences ：CABIOS, 1988, 4（1）：181-186.
［20］吕凤林, 巫振洪, 李元朝, 等. 人C5a B 细胞表位的设计与其单克隆抗体的结合[J]. 中华微生物学和免疫学杂志, 2003, 23（10）：256-257.
［21］ Petzke MM, Suri PK, Bungiro R, et al. Schistosomamansoni gene GP22 encodes the tegumental antigen Sm25 ：（1）antibodies to a predicted B-cell epitope of Sm25 cross-react with other candidate vaccine worm antigens ；（2）characterization of a recombinant product containing tandem-repeats of this peptide as a vaccine[J].
Parasite Immunology, 2000, 22（8）：381-395.

[1]	娄慧, 朱金成, 杨洋, 张薇. 抗、感品种棉花根系分泌物对尖孢镰刀菌生长及基因表达的影响[J]. 生物技术通报, 2023, 39(9): 156-167.
[2]	刘玉玲, 王梦瑶, 孙琦, 马利花, 朱新霞. 启动子RD29A对转雪莲SikCDPK1基因烟草抗逆性的影响[J]. 生物技术通报, 2023, 39(9): 168-175.
[3]	王腾辉, 葛雯冬, 罗雅方, 范震宇, 王玉书. 基于极端混合池（BSA）全基因组重测序的羽衣甘蓝白色叶基因定位[J]. 生物技术通报, 2023, 39(9): 176-182.
[4]	王贵芳, 姚元涛, 许海峰, 相昆, 梁家慧, 张淑辉, 王文茹, 张明娟, 张美勇, 陈新. 核桃JrSnRK1α1.1调控种子油脂合成与积累[J]. 生物技术通报, 2023, 39(9): 183-191.
[5]	杨志晓, 侯骞, 刘国权, 卢志刚, 曹毅, 芶剑渝, 王轶, 林英超. 不同抗性烟草品系Rubisco及其活化酶对赤星病胁迫的响应[J]. 生物技术通报, 2023, 39(9): 202-212.
[6]	薛宁, 王瑾, 李世新, 刘叶, 程海娇, 张玥, 毛雨丰, 王猛. 多基因同步调控结合高通量筛选构建高产L-苯丙氨酸的谷氨酸棒杆菌工程菌株[J]. 生物技术通报, 2023, 39(9): 268-280.
[7]	李雪琪, 张素杰, 于曼, 黄金光, 周焕斌. 基于CRISPR/CasX介导的水稻基因组编辑技术的建立[J]. 生物技术通报, 2023, 39(9): 40-48.
[8]	陈小玲, 廖东庆, 黄尚飞, 陈英, 芦志龙, 陈东. 利用CRISPR/Cas9系统改造酿酒酵母的研究进展[J]. 生物技术通报, 2023, 39(8): 148-158.
[9]	吕秋谕, 孙培媛, 冉彬, 王佳蕊, 陈庆富, 李洪有. 苦荞转录因子基因FtbHLH3的克隆、亚细胞定位及表达分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(8): 194-203.
[10]	王佳蕊, 孙培媛, 柯瑾, 冉彬, 李洪有. 苦荞糖基转移酶基因FtUGT143的克隆及表达分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(8): 204-212.
[11]	付钰, 贾瑞瑞, 何荷, 王良桂, 杨秀莲. 两种砧木楸树嫁接苗生长差异及转录组比较分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(8): 251-261.
[12]	方澜, 黎妍妍, 江健伟, 成胜, 孙正祥, 周燚. 盘龙参内生真菌胞内细菌7-2H的分离鉴定和促生特性研究[J]. 生物技术通报, 2023, 39(8): 272-282.
[13]	饶紫环, 谢志雄. 一株Olivibacter jilunii 纤维素降解菌株的分离鉴定与降解能力分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(8): 283-290.
[14]	郭少华, 毛会丽, 刘征权, 付美媛, 赵平原, 马文博, 李旭东, 关建义. 一株鱼源致病性嗜水气单胞菌XDMG的全基因组测序及比较基因组分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(8): 291-306.
[15]	石佳鑫, 刘凯, 朱金洁, 祁显涛, 谢传晓, 刘昌林. 基因编辑技术改良玉米株型增加杂交种产量[J]. 生物技术通报, 2023, 39(8): 62-69.