重组米曲霉丝氨酸羧肽酶O的性质鉴定及脱苦应用研究

为了研究羧肽酶在蛋白水解及对蛋白水解物脱苦中的重要作用,利用毕赤酵母表达系统对米曲霉(Asperigillus oryzae)羧肽酶O(carboxypeptidase O,OcpO)进行表达.重组米曲霉羧肽酶O(rOcpO)经过分子筛和离子柱纯化,对其进行脱糖基化及酶学性质的检测研究.结果表明,该蛋白酶是以糖蛋白的形式进行表达,分子量约为74 ku,脱糖基化后的相对分子质量约为56 ku,产量约为20.4 nKat/mL.该蛋白酶是一种酸性蛋白酶,最适pH值为4.0,且在pH 3.0～6.0时保持稳定;最适温度约为40℃,具有良好的热稳定性,在60℃孵育1h后仍能保持63％的酶活;PMSF能够显著抑制该酶酶活,证明其为丝氨酸羧肽酶.通过rOcpO对大豆蛋白和酪蛋白的Alcalase蛋白酶水解物的进一步水解研究发现,rOcpO水解对两种水解液的苦味均有明显减轻,并且水解度有明显升高.     

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%.     

高温中性蛋白酶基因的克隆及毕赤酵母表达研究

对地衣芽孢杆菌XJT9503高温中性蛋白酶进行了克隆,并在毕赤酵母中进行了表达.以高温中性蛋白酶产生菌地衣芽孢杆菌XJT9503基因组DNA为模板,通过PCR扩增,获得高温中性蛋白酶(Tnp)基因的特异性片段,大小约为1 kb.通过EcoRI、NotI 双酶切后,将该基因连入毕赤表达载体pPIC9K,并整合到毕赤酵母SMD1168基因组中,构建的基因工程菌,进行甲醇诱导表达.结果表明,基因工程菌发酵72 h,有最大酶活,为19 U/mL;酶的最适作用温度为65℃,与原始酶的最适作用温度相符.证明研究成功克隆了高温中性蛋白酶基因,并在毕赤酵母中正确表达.     

水稻几丁质酶的表达及其酶学基本性质

利用甲醇诱导重组Pichia pastoris在发酵罐中表达几丁质酶,在发酵过程中根据溶氧变化控制甲醇流加速度.结果显示,蛋白表达量随菌体密度的增加而增加,酶活最高达56 U/ml.该几丁质酶具有良好的耐热性和pH适应性,在pH 2.0和pH 5.0有2个最适反应pH;在pH 3.0稳定性最好;40 ℃为其最适反应温度;在60 ℃保温3 h仍保持81%的酶活性;该几丁质酶对病原菌生长有一定程度抑制作用.     

果胶裂解酶、木聚糖酶及果胶裂解酶、木聚糖酶基因在毕赤酵母中的表达

运用RT-PCR技术,从绿色木霉(AS3.3711)mRNA中扩增出木聚糖酶基因xyn2,并与质粒pPIC9K相连,构建了表达载体pPIC9K-xyn2,转化毕赤酵母GS115,并且将pPIC9K-xyn2和pPIC9K-PelC(果胶裂解酶)同时转化毕赤酵母GS115,通过组氨酸营养缺陷型筛选,G418高拷贝菌株筛选,以及摇瓶诱导表达筛选,分别得到一株高表达木聚糖酶毕赤酵母菌株X5和一株同时高表达木聚糖酶和果胶裂解酶毕赤酵母菌株PX6。同时,将一株高表达果胶裂解酶毕赤酵母菌株P2保存。重组酶酶学性质分析表明,P2和PX6分泌果胶裂解酶,X5和PX6分泌木聚糖酶最适温度均为50℃;P2分泌果胶裂解酶最适pH5.4,最大酶活为14.2U/mL;X5分泌木聚糖酶最适pH6.0,最大酶活为5.8U/mL;PX6分泌果胶裂解酶最适pH5.4,最大酶活为12.6U/mL,分泌木聚糖酶最适pH6.0,最大酶活为4.2U/mL。     

黑曲霉内切β-1,4-葡聚糖酶在毕赤酵母中的高效表达

利用RT-PCR技术,提取黑曲霉(Aspergillus niger)L3的总RNA进行反转录,并通过PCR扩增得到去除天然信号肽的β-1,4-葡聚糖酶基因eg Ⅰ,将其插入到毕赤酵母表达载体pPIC9k上,使之位于α-因子信号肽下游,并与之同框,构建重组表达质粒pPIC9k-eg Ⅰ,电击转化毕赤酵母GS115,经MM、MD、CMC-Na和G418平板筛选,得到重组毕赤酵母工程菌1#和5#,在摇瓶中β-1,4-葡聚糖酶酶活分别达到1456 U/mL和1928U/mL.重组酶最适温度为70℃,最适pH为5.0.     

来源于Cronobacter universalis的植酸酶酶学性质的研究

按照毕赤酵母(Pichia pastoris)对密码子的选择偏向性,对来源于细菌(Cronobacter universalis)的植酸酶基因(以下命名为CuPhyS)进行了密码子优化改造,合成并且作为外分泌蛋白成功地在毕赤酵母GS115里表达,CuPhyS的蛋白分泌量可积累到45μg/mL。酶学性质研究表明:该酶的最适pH为4.0,最适温度为50℃,在pH 3.0—12.0时该酶比较稳定,在50℃下热稳定性较高;以植酸钠作为底物,Mg~(2+)对酶活有一定的激活作用,Cu~(2+)对酶活有一定的抑制作用;该酶还具有良好的抗胰蛋白酶水解的能力和部分抗胃蛋白酶水解的能力。     

基于酵母表面展示技术的耐热木聚糖酶全细胞催化剂的构建及酶学性质研究

木聚糖酶是一种重要的工业用酶,在饲料、造纸、纺织、食品等领域有巨大的应用潜力。使用毕赤酵母表面展示技术,以细胞壁蛋白Gcw61为锚定蛋白,将实验室前期筛选获得的耐热木聚糖酶(DSB)展示在毕赤酵母表面,摇瓶发酵获得的全细胞催化剂的酶活力最高达13 510 U/g。然后对DSB的全细胞催化剂和游离酶的酶学性质进行比较分析,2种酶的最适反应温度均为65℃,最适反应pH均为6.5,但在70℃高温条件和pH 3.0的酸性条件下,DSB全细胞催化剂的稳定性均优于DSB游离酶。此外在高浓度NaCl、高浓度甲醇、多种金属离子(Na~+、Ca~(2+)、Ni~(2+))的环境条件下,DSB全细胞催化剂均能维持较高的酶活且稳定性优于DSB游离酶。     

嗜热真菌Neosartorya fischeri P1脂肪酶基因的克隆、表达及酶学性质分析

从云南酸矿废水中获得了一株脂肪酶活性较高的嗜热真菌,经显微形态及转录间隔区（ITS）序列分析鉴定为新萨托菌,命名为Neosartorya fischeri P1。通过同源克隆,从该真菌中获得了脂肪酶基因Lip024,并在Escherichia coli BL21 (DE3) 和Pichia pastoris GS115 中进行表达,表达量分别为0.09 U/mL、0.26 U/mL。重组酵母菌株在3.7L发酵罐进行高密度发酵后,重组酶酶活达5.22 U/mL。重组蛋白经超滤浓缩和阴离子交换柱纯化后达到电泳纯。重组酶酶学性质分析表明：该酶的最适pH为7.0,在pH 3.0~7.0的范围内非常稳定,酶活力均保持在95%以上;最适温度为50℃,并具有一定的热稳定性。此外,Ca2+和Mg2+能够显著提高Lip024重组脂肪酶的酶活。     

毕赤酵母表达罗氏耶尔森氏菌(Yersinia rohdei)植酸酶和酶学特性研究

按毕赤酵母偏爱密码子,将来自Yersinia rohdei的植酸酶基因(YrAPPA)进行了化学合成,并成功在毕赤酵母GS-115中异源分泌表达,重组植酸酶分泌量能达到72μg/mL。酶学特性研究结果表明:酶比活达到1 500 U/mg,重组植酸酶的最适反应温度和pH分别为55℃和4.5;纯化的重组植酸酶能耐受60℃高温,且pH 3—7.5范围内重组植酸酶有良好的稳定性;Cu~(2+)、Zn~(2+)、Fe~(3+)对植酸酶活性有抑制作用;重组植酸酶有抗胃蛋白酶和胰蛋白酶水解特性。     

白曲霉酸性蛋白酶在黑曲霉中表达

研究分析固态发酵酸性蛋白酶生产菌株及其产品,ITS序列鉴定结果表明,该菌株为曲霉属,质谱分析结果表明其产品为Aspergillus saitoi酸性蛋白酶Aspergillopepsin I(EC.3.4.23.18)。根据Aspergillus saitoi酸性蛋白酶Aspergillopepsin I基因序列pep1(GI:473517)设计引物,以固态发酵酸性蛋白酶生产菌株基因组DNA为模板,利用PCR技术扩增获得pep1基因。序列分析结果表明,扩增片段与白曲霉Aspergillus kawachii酸性蛋白酶基因组序列相似性为99%,其编码蛋白与白曲霉Aspergillus kawachii酸性蛋白酶(GAA90749.1)相似性为100%,将该基因命名为pep B。构建黑曲霉表达载体p SZHG-pep B,通过农杆菌介导法转化黑曲霉CICC2462,筛选得到在gla A位点发生同源重组纯合转化子。经摇瓶发酵后,对产物进行SDS-PAGE、酶活检测以及酸性蛋白酶酶学性质和酶稳定性研究。结果表明,纯合同源重组菌株经SDS-PAGE检测时在47 ku左右处有明显目的蛋白条带,其发酵产物酸性蛋白酶酶活达5 543 U·m L-1,为出发菌株152倍。对菌株所产酸性蛋白酶酶学性质研究发现,该酶最适反应温度为50℃,最适反应p H 3.0,在4℃和25℃条件下,酶在p H 3.0~4.0时较稳定。     

铜绿假单胞菌algL基因在毕赤酵母中的表达及其性质研究

 【目的】通过构建毕赤酵母工程菌株,以期获得重组海藻酸裂解酶,并对其性质加以研究。【方法】采用PCR的方法,以铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）基因组DNA 为模板,克隆出约1.0kb的海藻酸裂解酶基因algL的成熟蛋白编码序列,并将其插入巴斯德毕赤酵母（Pichia pastoris）表达载体pPIC9K中,获得重组质粒pPIC9K-algL。重组质粒线性化后用聚乙二醇（PEG）法导入毕赤酵母菌株GS115中表达。【结果】用甲醇诱导培养基进行摇瓶发酵,表达得到40 kD的目的蛋白,酶活力达540 U•ml-1左右。经测定,该重组酶的最适反应pH为8.5,最适反应温度为40℃,并且在20～45℃,pH 3.0～12.0具有较好的稳定性。50 mmol•L-1的Co2+和Ca2+对酶活力均有显著的促进作用,Zn2+、Cu2+和Fe2+在不同浓度下对酶活力均有不同程度的抑制作用。在重组酶的辅助作用下,抗生素的抑菌效果明显提高。【结论】用重组毕赤酵母可高效表达外源海藻酸裂解酶,为其今后在工农业中的应用奠定了基础。     

响应面法优化重组毕赤酵母菌表达β-甘露聚糖酶的诱导条件

[目的]对重组毕赤酵母菌表达β-甘露聚糖酶的诱导条件进行优化。[方法]以重组毕赤酵母GS115为研究对象,通过单因素试验确定最佳产酶条件,并采用响应面试验确定3个因素的最佳水平。[结果]最佳产酶条件为:培养温度28℃,培养pH 6.5,摇床转速210 r/min,培养基装液量100 ml。响应面试验确定3个因素即装液量、甲醇添加量和pH最佳值分别为103.18 ml、1.77%和6.69;在此条件下,β-甘露聚糖酶的活力最大值为4 917.5 U/ml。[结论]验证试验证明模型预测值准确、可靠,为重组毕赤酵母菌的合理开发利用提供了依据。     

一株产蛋白酶菌株的筛选鉴定及酶学性质分析

通过测量比较在牛奶平板上产生水解圈的大小,从韶关土壤中分离筛选获得一株产蛋白酶的ms2菌株。对该菌株的形态结构、生理生化特性以及16S rDNA序列的比对分析,鉴定该菌株为粘质沙雷菌(Serratia marcescens)。对该菌株进行液体发酵,其发酵液中的蛋白酶最适反应p H值为10.0,表明发酵液中含有碱性蛋白酶;最适反应温度45℃,45℃保温处理100 min后,酶活性仍保留70%以上,表明蛋白酶具有较强的热稳定性。1 mmol/L的Mn2+对酶有激活作用,但1 mmol/L的Cu2+和Fe2+对酶具有明显的抑制作用;EDTA对蛋白酶也具有明显的抑制作用,说明发酵液中含有金属蛋白酶。与Alcalase碱性蛋白酶相比,发酵液中的蛋白酶对大豆分离蛋白水解能力更强。在单因素试验中,干酪素和蔗糖分别为氮源和碳源时,发酵液蛋白酶的活性最高。     

黑木耳漆酶基因在毕赤酵母中的表达及其酶学性质研究

应用SignalP 3.0 Server软件对黑木耳漆酶基因lac1(GenBank No.AY450405)编码的蛋白质序列进行分析,发现在其N端存在18个氨基酸的信号肽序列。通过RT-PCR克隆了lac1基因,分别构建带有自身信号肽的lac1基因毕赤酵母表达载体pPICN-lac1和以α因子信号肽替换自身信号肽的lac1基因毕赤酵母表达载体pPIC9-lac。将这两个载体转化巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)GS115细胞,获得基因工程菌GS115-pPICN-lac1与GS115-pPIC9-lac。SDS-PAGE分析和酶活性测定结果表明,在转化后者中漆酶基因得到了有效分泌表达,而在转化前者中漆酶基因未能得到有效分泌表达。进一步研究确定GS115-pPIC9-lac菌株液体发酵的最适pH为4.0,在此发酵条件下,其分泌表达的漆酶最高酶活为0.149U·mL-1。酶学性质研究表明,该酶的最适反应温度为40℃,最适反应pH为5.0,在最适反应条件下其pH稳定性和热稳定性均较好。     

一株产碱性蛋白酶的酵母菌发酵条件优化

对一株产碱性蛋白酶假丝酵母菌(Candidasp.N9211)的发酵条件进行了优化,研究各种碳源、氮源及无机盐对产酶的影响,应用正交试验优化发酵培养基组成。结果表明:最佳培养基组成为酵母膏20g/L,蛋白胨15g/L,干酪素20g/L,硫酸亚铁0.01g/L。优化后蛋白酶活性提高了27倍(由1.55U/mL提高到41.85U/mL)。摇瓶培养的最佳条件为:初始pH值10.0,接种量1%,发酵温度35℃,最佳培养时间为15h。     

1株蛋白酶产生菌的分离及生理特征研究

采用平板透明圈法,经初筛和复筛从高黎贡山土样中分离出1株产蛋白酶活性较高的菌株CM8,并对其形态和生理生化特征进行研究。结果表明,CM8菌株的菌落呈不规则形,乳白色,表面湿润,边缘整齐;在光学显微镜下,菌株呈杆状,具运动性,革兰氏染色阳性。经测定,其最适生长温度为32℃,最适生长pH值为7.5,菌株可在酪素平板上产生清晰可见的透明圈,透明圈直径和菌落直径的比值为3.71。菌株产高温蛋白酶的酶活力可达34.24 U/m l。     

酸性蛋白酶水解鳗鱼工艺条件的优化

本研究通过单因素试验及响应面分析试验优化了酸性蛋白酶水解鳗鱼的最优条件:加酶量19766 U·g-1,底物蛋白浓度15.28%,水解温度45℃,pH 3.0.在此条件下,可通过改变水解时间来控制水解度,从而制备不同工艺要求的水解产物.当水解时间为8 h时,水解反应达到平衡,水解度为33.35%,总氮回收率为80.63%...