根癌农杆菌介导的泡盛曲霉遗传转化系统的构建

[目的]建立根癌农杆菌介导的泡盛曲霉遗传转化系统,探讨利用泡盛曲霉表达异源蛋白的可行性。[方法]从国内主要菌种库中购买泡盛曲霉菌株,根据分泌蛋白图谱分析确定合适的宿主菌,在此基础上通过药物敏感性分析确定遗传转化的选择标记,并利用构建的泡盛曲霉遗传转化体系对米黑根毛霉脂肪酶基因RML进行转化、表达研究,通过转化子鉴定及性质分析考察泡盛曲霉作为异源蛋白表达系统的可行性。[结果]通过分泌蛋白图谱分析确定泡盛曲霉CBS115.52和CICC2257作为异源蛋白表达的宿主菌;药物敏感性试验确定潮霉素抗性基因(HygBr)作为有效的遗传选择标记;在此基础上,利用根癌农杆菌介导的转化方法(agrobacterium tumefaciensmediated transformation,ATMT),将带有HygBr的质粒pHGW-amdS成功导入泡盛曲霉宿主菌CBS115.52,建立以HygBr为选择标记的泡盛曲霉遗传转化体系。利用该体系,介导米黑根毛霉脂肪酶(Rhizomucor miehei lipase,RML)的表达载体转化泡盛曲霉,通过底物水解试验、SDS-PAGE及Western blot确定RML基因已在泡盛曲霉中表达。[结论]该研究证明了根癌农杆菌介导转化泡盛曲霉作为异源蛋白的表达体系具有潜在的可行性。     

酸性植酸酶phyB在毕赤酵母GS115中的表达

通过PCR方法扩增得到无信号肽无内含子的酸性植酸酶phyB基因,将此基因克隆至毕赤酵母表达载体pPIC9K上,并转化毕赤酵母GS115感受态细胞,获得重组毕赤酵母.在甲醇的诱导下,该植酸酶phyB基因在毕赤酵母中得到表达.经SDS-PAGE凝胶电泳分析,该重组蛋白的相对分子质量为7.5×104,而该植酸酶在大肠杆菌DH5α表达系统中表达的相对分子质量为6.0×104,这可能是由于糖基化的结果.酶学性质检测发现,表达的植酸酶最适作用温度为65℃,比野生原始菌株的提高了10℃;诱导pH值为5.5时,蛋白的表达量最高,为10 528.6 U/mL,是野生菌株的2.8倍;最适作用pH值为2.5;在70℃条件下处理60 min,该酶的相对酶活力为40%,在75℃时处理10 min,该酶的相对酶活力为10%.     

来源于Thermomyces sp.的植酸酶基因在毕赤酵母中的组成型表达

[目的]研究植酸酶基因在毕赤酵母中的组成型表达。[方法]用PCR方法从嗜热真菌(Thermomyces sp.)中扩增到去除信号肽和内含子后约1.4 kb的phyT基因编码区片段,并对该片段进行克隆与序列测定。[结果]序列相似性分析表明,克隆的植酸酶基因无信号肽和内含子,与报道的嗜热真菌Thermomyces lanuginosus植酸酶基因相似性最高,DNA序列相似性为95%。从验证后的转化子筛选得到了表达嗜热真菌植酸酶的重组毕赤酵母菌株p-phy T,SDS-PAGE分析显示其分子量约为45 kD,重组毕赤酵母成功表达植酸酶。与野生型菌株相比,结果显示重组植酸酶酶活性提高了12.6%,最适温度65℃,75℃仍有64%以上酶活活性;最适pH值为5.5。[结论]嗜热真菌植酸酶基因用组成型质粒能在毕赤酵母中表达。     

中华根瘤菌NP1亚硝酸盐还原酶基因的表达和酶学性质研究

[目的]研究中华根瘤菌NP1(Sinorhizobium sp.NP1)中亚硝酸盐还原酶基因(nir)的原核表达情况以及粗酶液的化学性质。[方法]构建该基因的原核表达载体p ET32a-nir,然后对重组蛋白质进行SDS-PAGE和Western blotting分析获得NIR酶在原核生物中的表达情况。通过测定粗酶液对亚硝酸盐降解情况研究相关酶学性质。[结果]SDS-PAGE检测结果表明,可溶性融合表达产物约为57 ku,其中亚硝酸盐还原酶大小约40 ku,与酶分子量的预估值一致;Western blotting证实该蛋白可与根据亚硝酸盐还原酶合成的多克隆抗体发生强阳性反应;酶学性质分析表明,亚硝酸盐还原酶活力约为247.15 U/m L,最适pH 6.5,最适反应温度37℃,该酶对Na Cl的耐受性为0.3 mol/L。[结论]亚硝酸盐还原酶蛋白重组质粒能在大肠杆菌系统中高效表达,研究其酶学性质为NO_2~-生物清除提供了技术保障。     

大肠杆菌植酸酶appA基因的克隆、表达及性质分析

通过维生素C-钼蓝法,从饲喂青饲料的猪的粪便中分离筛选出1株产较高活性appA植酸酶的大肠杆菌菌株;采用PCR方法从该菌株的基因组中克隆获得植酸酶appA基因,测序结果显示PCR产物全长1447 bp,该植酸酶基因编码区有1296个核苷酸,编码432个氨基酸。将该编码区克隆至pPIC9K载体,并转化入巴斯德毕赤酵母进行甲醇诱导表达,获得了约55 k Da的特征条带,表达96 h后其上清液的酶活力达到368 U/m L。经Ni亲和柱纯化后进行部分酶学性质分析,结果表明:重组appA植酸酶的最适反应温度为55℃,温度高于60℃后其酶活下降明显;其最适pH值为5.0。     

大肠杆菌植酸酶appA基因的克隆、表达及性质分析

通过维生素C-钼蓝法,从饲喂青饲料的猪的粪便中分离筛选出1株产较高活性appA植酸酶的大肠杆菌菌株;采用PCR方法从该菌株的基因组中克隆获得植酸酶appA基因,测序结果显示PCR产物全长1447 bp,该植酸酶基因编码区有1296个核苷酸,编码432个氨基酸。将该编码区克隆至pPIC9K载体,并转化入巴斯德毕赤酵母进行甲醇诱导表达,获得了约55 k Da的特征条带,表达96 h后其上清液的酶活力达到368 U/m L。经Ni亲和柱纯化后进行部分酶学性质分析,结果表明:重组appA植酸酶的最适反应温度为55℃,温度高于60℃后其酶活下降明显;其最适pH值为5.0。     

植酸酶phy A基因克隆表达研究

通过PCR从黑曲霉(Aspergillusniger)WY49基因组中扩增出植酸酶phyA基因,将其转入毕赤酵母GS-115中,整合到酵母染色体上进行诱导表达,并对表达条件进行了优化。利用蛋白质分离纯化技术纯化重组酶并进行SDS-PAGE,结果表明,蛋白质分子量约为61kDa。植酸酶基因表达产物的理论值为50kDa,说明该植酸酶在酵母中有一定程度的糖基化。最后测定了表达产物的酶学性质,结果表明,表达产物的最适pH值为5.5,最适温度为55℃,且具有良好的pH值稳定性和热稳定性。     

苏云金芽孢杆菌几丁质酶基因chiA在枯草芽孢杆菌中的分泌表达

[目的]研究来源于苏云金芽孢杆菌的几丁质酶基因chiA在枯草芽孢杆菌中的表达情况。[方法]以苏云金芽孢杆菌染色体DNA为模板,PCR扩增获取几丁质酶基因chiA,将其与枯草芽孢杆菌表达载体pHSG连接,构建重组菌,经IPTG诱导后,检测培养液中的几丁质酶活性。[结果]扩增得到几丁质酶基因chiA大小为2.5 kb。构建的重组菌对底物[4-MU-(GlcNAc)3]显示出一定的水解活性,培养液酶活约为2.8 U/ml,而pHSG空质粒转化子在同样条件下其培养液没有明显酶活。该重组酶的最适pH值为6.5,最适反应温度为50℃,与苏云金芽孢杆菌自身产生的几丁质酶性质一致。[结论]几丁质酶基因chiA能在枯草芽孢杆菌中成功表达,表达产物可成功分泌到细胞外。     

苏云金芽孢杆菌普鲁兰酶编码基因amyX的鉴定与重组酶性质研究

[目的]研究苏云金芽孢杆菌konkukian亚种amyX基因在大肠杆菌中的表达及表达产物的性质。[方法]以苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)染色体DNA为模板,PCR扩增得到amyX普鲁兰酶结构基因,再与大肠杆菌表达载体pET28a连接,构建能表达普鲁兰酶的重组大肠杆菌。重组菌经IPTG诱导,表达有活性的普鲁兰酶,初步分析重组普鲁兰酶的酶学性质。[结果]结果表明,苏云金芽孢杆菌基因组序列有两条基因(pulA和amyX)可能编码普鲁兰酶。温度为50℃,pH为6.0时,重组酶不能水解淀粉,属于I型普鲁兰酶。[结论]amyX基因能在大肠杆菌细胞内成功表达,表达产物具有典型的I型普鲁兰酶的特性。     

新型植酸酶基因YkAPPAS在毕赤酵母中的表达及其酶学特性分析

根据密码子的偏好性,采用PTDS方法化学合成了一个来源于Yersinia kristesenii的新型植酸酶基因(YkAPPAS),并且作为外分泌蛋白在毕赤酵母GS115中成功表达。重组植酸酶YkAPPAS的蛋白分泌量可达到106.73μg/mL。对重组植酸酶的酶学性质研究表明:该酶的比活力为2 330 U/mg;最适pH为4.5和6.0;最适温度为45℃;100℃处理5 min后其剩余活性为47.55%;90℃处理5 min后其剩余活性为56.75%;在pH 3—12时的活性均在30%以上。Li~+、EDTA对酶活有一定的激活作用;Zn~(2+)、Cu~(2+)对酶活有一定的抑制作用。重组植酸酶还具有良好的抗胃蛋白酶和胰蛋白酶水解的特性。     

Cloning of a novel phytase from an anaerobic rumen bacterium,Mitsuokella jalaludinii,and its expression in Escherichia coli

The full length phytase gene of Mitsuokella jalaludinii was successfully cloned and was found to be 1 047 bp in length, with 348 amino acids, and was designated as PHY7 phytase gene. A comparison of the sequence of PHY7 phytase gene of M. jalaludinii with various microbial phytase gene sequences showed that it was not similar to those from other bacteria except Selenomonas ruminatium, thus suggesting that they may both express a new class of phytase. The PHY7 phytase gene was subsequently subcloned into bacterial expression vector, p ET32 a, for expression in Escherichia coli strain Rosetta-gami. Expression of the recombinant phytase gene was optimised and characterised. The recombinant phytase was estimated to be approximately 55 k Da by SDS-PAGE analysis. The recombinant phytase exhibited optimum activity at 55°C, p H 4.5 and showed good p H stability from p H 3.5 to 5.5(78% relative activity). Metal ions such as Ca2+, Mg2+, and K+ were found to exert significant stimulatory effect on the recombinant phytase activity while Cu2+, Fe3+, and Zn2+ greatly inhibited the enzyme activity. The recombinant phytase showed moderate resistance to trypsin proteolysis, but susceptible to pepsin proteolysis. The results of the study showed that several characteristics of recombinant phytase were slightly different from the native enzyme. Unfavourable characteristics such as reduced p H stability and metal ion effects should be taken into consideration during feed enzyme formulation.     

烟曲霉WY-1植酸酶基因的克隆及其在烟草中的表达

以自行筛选的烟曲霉WY-1为出发菌株,通过PCR方法克隆其植酸酶基因,并构建了含有植物信号肽序列的植酸酶基因植物表达载体,利用农杆菌介导的叶盘法对烟草叶片进行了遗传转化.结果表明,PCR鉴定和Southern杂交分析说明植酸酶基因已整合到烟草的基因组中;RT-PCR检测结果证实了植酸酶基因已得到转录表达;酶活性分析表明功能性的植酸酶已成功表达在烟草中,这是烟曲霉植酸酶基因在烟草中的首次表达.     

来源于云斑天牛肠道细菌Pseudomonas sp. TN06的β-折叠桶植酸酶基因phyA06的克隆、表达和酶学性质研究

从云斑天牛肠道中筛选到一株产植酸酶活性较高的假单胞菌Pseudomonas sp.TN06。采用简并PCR和TAIL-PCR的方法获得一个新的β-折叠桶植酸酶基因(phyA06),开放阅读框全长1 902 bp,编码633个氨基酸和1个终止密码子,预测其前23个氨基酸为信号肽,含有两个β-折叠桶结构域。将phyA06基因在大肠杆菌中表达,重组蛋白经镍柱纯化后达到电泳纯。纯化后的重组酶最适pH为7.0,在pH 6.0~10.0的条件下具有很好的稳定性;最适温度为55℃,热稳定性良好。同时,该酶在低温下仍保持一定活力,甚至0℃仍有活性。该植酸酶具有应用于水产饲料行业的潜在价值。     

密码子优化烟曲霉壳聚糖内切酶基因在毕赤酵母中的高效表达

[目的]烟曲霉(Aspergillus fumigatus)壳聚糖内切酶基因(Chitosanase,EC.3.2.1.132)(csn)的高效表达研究。[方法]根据毕赤酵母密码子的偏爱性对壳聚糖内切酶的基因进行了优化,利用连续延伸PCR方法扩增全长csn基因,构建重组质粒pPIC9k-csn,将重组质粒pPIC9k-csn线性化后转化毕赤酵母GS115,分析重组蛋白的表达,测定其酶活性,并对其酶解产物成分进行分析。[结果]实现了密码子优化后的壳聚糖内切酶的高效表达,重组菌株比野生菌株所产的壳聚糖内切酶活性提高了近20倍。[结论]该研究成功实现了烟曲霉壳聚糖内切酶基因在毕赤酵母中的高效表达,为工业化大规模生产壳聚糖酶奠定了基础。     

重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶的纯化及部分酶学性质研究

[目的]研究重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶的性质。[方法]由重组大肠杆菌制备重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶发酵液,经乙醇分级沉淀和DEAE-650M离子交换层析分离纯化后进行SDS-PAGE纯度鉴定,最后分析纯化后重组酶的酶学性质。[结果]SDS-PAGE分析表明纯化后得到了较纯的重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶,比活力达13 437 U/mg,纯化倍数为19.85倍,回收率为20.60%,分子量约30 kDa。纯化后重组酶的最适pH值为6.0,pH值4.5~6.0较稳定;最适温度为50℃,40~50℃较稳定;Cu2+和Fe2+对其活力有显著的抑制作用,Mg2+、Zn2+和Mn2+对其活力有抑制作用,比较适合在啤酒酿造上使用。[结论]该研究为重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶的工业化应用奠定了基础。     

传染性脾肾坏死病毒(ISKNV)ORF086基因的表达·纯化及其抗体的制备

[目的]构建传染性脾肾坏死病毒（ISKNV）ORF086基因的融合表达载体,制备抗体为进一步研究ORF086蛋白的免疫保护性提供前提条件。[方法]PCR扩增目的基因,构建重组质粒,经酶切鉴定,PCR和核酸序列分析后,IPTG诱导表达,Ni-柱纯化,注射新西兰白兔获得抗血清。[结果]扩增出ORF086基因,成功构建了重组质粒pET32a-ORF086,SDS-PAGE电泳和Western-blot分析显示,获得一条36.0 kD的融合蛋白。[结论]成功构建了原核表达载体,融合蛋白主要以包涵体的形式存在,经柱层析纯化蛋白,纯度达90%以上。     

广西地产烟叶最佳储存条件研究初探

[目的]研究广西地产烟叶的最佳储存条件。[方法]通过对储存在不同温湿度条件的不同部位、不同等级广西地产烟叶的化学成分分析及单料烟评吸,探索适合广西地产烟叶储存的最佳温湿度条件。[结果]广西地产烟的中部烟叶总糖和还原糖含量均超出最佳参考值许多,总植物碱含量在最佳参考值范围;上、下部烟叶总糖和还原糖含量多在最佳参考值范围,但上部烟叶的总植物碱含量较高,下部烟叶的处于最佳参考值范围的下限。从评吸结果看,3种温湿度条件存放的烟叶内在质量基本一致。[结论]长期保持温度20℃、湿度63%左右的储存条件比较适合广西地产烟叶的长期(2~3年)自然醇化,有利于保证烟叶的颜色和质量。     

Expression, Glycosylation, and Secretion of an Aspergillus Glucoamylase by Saccharomyces cerevisiae

A strain of Saccharomyces cerevisiae capable of simultaneous hydrolysis and fermentation of highly polymerized starch oligosaccharides was constructed. The Aspergillus awamori glucoamylase enzyme, form GAI, was expressed in Saccharomyces cerevisiae by means of the promoter and termination regions from a yeast enolase gene. Yeast transformed with plasmids containing an intron-free recombinant glucoamylase gene efficiently secreted glucoamylase into the medium, permitting growth of the transformants on starch as the sole carbon source. The natural leader sequence of the precursor of glucoamylase (preglucoamylase) was processed correctly by yeast, and the secreted enzyme was glycosylated through both N- and O-linkages at levels comparable to the native Aspergillus enzyme. The data provide evidence for the utility of yeast as an organism for the production, glycosylation, and secretion of heterologous proteins.