广谱苏云金芽孢杆菌(Bt)工程菌的构建及Bt抗肿瘤细胞活性研究的任务书.docx

广谱苏云金芽孢杆菌(Bt)工程菌的构建及Bt抗肿瘤细胞活性研究的任务书
一、研究背景
肿瘤是当前世界上较为严重的疾病之一，为人类健康和生命安全带来了威胁和挑战。传统抗肿瘤治疗方法存在副作用较大的问题，因此寻求一种有效、安全的抗肿瘤新策略成为了研究的热点之一。其中，利用基因工程技术构建抗肿瘤菌的研究备受关注。
广谱苏云金芽孢杆菌(Bt)是一种常见的土壤细菌，具有很强的杀虫活性。在近年来的研究中，发现了Bt中存在的一种与杀虫无关的蛋白质，即Bt抗菌素。Bt抗菌素能够靶向抗肿瘤细胞，具有较好的抗肿瘤效果，因此被认为是一种有潜力的抗肿瘤药物。基因工程技术可以对Bt进行改造，进一步增强其抗肿瘤活性以及广谱性，是一种可行的研究方向。因此，本项目旨在构建Bt工程菌，进一步研究其抗肿瘤细胞活性。
二、研究目的
本项目旨在构建广谱苏云金芽孢杆菌(Bt)的工程菌，利用基因工程技术重组Bt抗菌素基因，进一步增强其抗肿瘤活性及广谱性。同时研究该工程菌对多种肿瘤细胞的抗性，探究其作用机制，为基于Bt的抗肿瘤新药研发提供理论依据和技术支持。
三、研究内容
1.构建Bt工程菌
本项目亟需构建Bt工程菌，得到具有较高抗菌素表达能力的目标菌株。具体而言，针对Bt抗菌素基因序列进行设计，合成对应的碱基序列，并将其克隆进入适当的表达载体中。随后，将载体导入Bt细胞内，通过表达、酵母菌表面展示等技术手段高效表达Bt抗菌素基因，以得到Bt工程菌。
2.研究Bt工程菌的抗肿瘤细胞活性
采用MTT法及流式细胞术等方法，以多种恶性肿瘤细胞为研究对象，探究Bt工程菌对于肿瘤细胞的抑制和杀伤作用。同时评估Bt抗菌素基因重组对菌株抗肿瘤活性的影响，比较其与常规抗肿瘤药物的作用效果。
3.探究Bt工程菌抗肿瘤作用的作用机制
通过WesternBlotting等技术方法，研究Bt工程菌与肿瘤细胞之间的相互作用，并探究可能的作用机制。从细胞凋亡、细胞周期、细胞信号等方面进行深入分析，探究Bt工程菌发挥抗肿瘤作用的根本原因以及可能的影响因素。
四、研究方案
1.构建Bt工程菌：首先设计合成Bt抗菌素基因序列，选择合适的载体，将其克隆进入载体中，依据转化和筛选条件，得到质量较高的工程菌。
2.研究抗肿瘤细胞活性：预处理人白血病细胞K562和肝癌细胞HepG2等多种不同的肿瘤细胞系，分别在不同体外条件下培养这些肿瘤细胞，在加入Bt工程菌后，测定不同时间点下细胞的死亡情况。
3.探究Bt工程菌抗肿瘤作用的作用机制：对不同时间点下细胞的形态、结构和其他变化进行分析，结合相关的实验室技术手段，进一步探究Bt工程菌的抗肿瘤机制，在此基础上寻求相关的介入和解决方案。
五、预期成果
1.成功构建Bt工程菌，表达出较高抗菌素水平，具有抗肿瘤细胞活性。
2.研究出Bt工程菌对多种肿瘤细胞的抑制和杀伤作用，并发现抗菌素基因重组对菌株抗肿瘤活性的影响。
3.确定Bt工程菌的抗肿瘤作用的作用机制，探究其对肿瘤细胞的影响因素和作用效果。
4.为基于Bt的抗肿瘤新药研发提供理论依据和技术支持，为抗肿瘤临床治疗提供新的选择和思路。
六、时间安排和经费预算
1.时间安排：
第一年：实验设计、Bt工程菌构建及抗菌素表达鉴定。
第二年：Bt工程菌抗肿瘤细胞活性及机制研究。
第三年：实验结果统计分析及报告撰写。
2.经费预算：
材料费：50,000元
人员费：100,000元
设备费：30,000元
差旅费：20,000元
合计：200,000元
七、参考文献
1.李永军，王建国，王新民.广谱苏云金芽孢杆菌及其抗菌素[J].生物工程进展，2004，20（4）：40-42。
2.董晓明，王红.广谱苏云金芽孢杆菌(Bt)抗肿瘤作用研究进展[J].药学实践杂志，2007，25：154-157。
3.LiP，ChuF，LiuG，etal.，PreparationandcharacterizationofrecombinantaubunitCry1Ab61ofBacillusthuringiensisanditsantitumoreffectonhumanleukemiccelllineK562[J].ApplMicrobiolBiotechnol，2010，87(4)：1481-1489。