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。     

铜绿假单胞菌脂肪酶基因(LipA)在枯草芽孢杆菌pab02中的整合表达

对铜绿假单胞菌脂肪酶基因(Lip A)进行克隆,构建整合表达质粒pHSG398–16S–lip A,并在枯草芽孢杆菌pab02中整合表达。根据铜绿假单胞菌Lip A基因设计引物,扩增Lip A基因,并进行测序,构建整合表达质粒pHSG398–16S–lip A,转化枯草芽孢杆菌pab02,并对转化后的阳性菌株进行诱导表达。结果显示,成功从铜绿假单胞菌A05菌株中扩增到长1 092 bp的Lip A基因,该基因与铜绿假单胞菌Lip A基因(登录号为AB290342)的同源性高达98%;该基因共编码311个氨基酸(aa),包含26个aa组成的信号肽和285个aa组成的成熟肽;成功构建了整合表达质粒pHSG398–16S–lip A,并将Lip A整合到枯草芽孢杆菌pab02染色体上,获得了重组枯草芽孢杆菌pab02–lip A;SDS–PAGE分析结果表明,脂肪酶蛋白得到了有效表达,该蛋白的相对分子质量约为37 000。     

碱性蛋白酶PB92在枯草芽孢杆菌中高效转化方法的建立及其分泌表达

枯草芽孢杆菌转换效率低一直制约着该菌基因改造技术的应用,本研究比较了化学法和高渗电转化法对枯草芽孢杆菌转化率的影响,发现高渗电转化法的转化效率较高.从Bacillus alcalophillus PB92中扩增出碱性蛋白酶基因Mapr,构建成重组分泌型表达载体pWB980-Mapr,碱性蛋白酶基因在枯草芽孢杆菌DB104中得到表达.SDS-PAGE 分析,重组蛋白酶的分子量为 28 000.pWB980-Mapr在枯草芽孢杆菌中表达的酶活为1 563 U/ml.     

枯草芽孢杆菌高效表达系统的构建

【目的】优化枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)启动子和表达宿主,构建其高效的表达系统,为重组枯草芽孢杆菌的研究和应用奠定基础。【方法】以β-半乳糖苷酶编码基因为报告基因,以诱导型的枯草芽孢杆菌麦芽糖操纵元启动子为调控元件、大肠杆菌-枯草芽孢杆菌穿梭质粒为载体骨架,构建枯草芽孢杆菌高效表达载体pGJ222,将其电转化到B.subtilis 1A747菌株后进行诱导表达试验和葡萄糖抑制试验。利用同源重组的方法,用枯草芽孢杆菌组成型启动子P43替换了B.subtilis野生型菌株1A747麦芽糖操纵元的上游调控序列,得到优化重组表达宿主菌B.subtilis BCYL,将pGJ222转入B.subtilis BCYL后,对优化的表达系统进行诱导表达试验和葡萄糖抑制试验。分别用PCR扩增大肠杆菌和枯草芽孢杆菌维生素B12合成前期途径的谷氨酰-tRNA合成酶编码基因hemA,构建其表达载体,并将其转化B.subtilis BCYL中进行诱导表达检测。【结果】成功构建了枯草芽孢杆菌高效表达载体pGJ222,并实现了β-半乳糖苷酶的高效表达,其表达量占总可溶性蛋白的18%;质量分数5%的麦芽糖诱导24hβ-半乳糖苷酶活达到16U/mL。成功获得了优化重组表达宿主菌B.subtilis BCYL,其可使β-半乳糖苷酶活性有大幅度提高,在质量分数5%麦芽糖诱导24hβ-半乳糖苷酶活达到21U/mL,葡萄糖的抑制作用明显减弱。【结论】通过对启动子和表达宿主的优化,获得了枯草芽孢杆菌高效表达系统,为枯草芽孢杆菌基因工程研究提供了有力工具。     

枯草芽孢杆菌分泌载体构建及其对脂肪酶A的分泌表达

[目的]构建含不同信号肽编码序列的枯草芽孢杆菌分泌表达载体,并研究这些载体对脂肪酶A的分泌表达效率。[方法]克隆得到枯草芽孢杆菌168株的脂肪酶A编码基因,同时扩增得到蛋白质NprE、Bpr、YweA的信号肽编码序列,构建了脂肪酶A分泌表达载体pMA5-estA、pMA5-nprE-estA、pMA5-bpr-estA和pMA5-yweA-estA,并转化到枯草芽孢杆菌168株中得到相应的重组分泌表达菌株。[结果]对4株重组表达菌株进行摇瓶培养,所有菌株都实现了脂肪酶A的分泌,20 h后,168（pMA5-bpr-estA）的细胞外脂肪酶A的酶活力达到1.68 U/ml,约占该菌株脂肪酶A总表达量的86%。[结论]枯草芽孢杆菌Bpr信号肽对脂肪酶A具有较高的分泌效率。     

生防枯草芽孢杆菌B579芽孢形成关键基因的研究

[目的]克隆生防菌芽孢形成关键基因spo0A启动子Pspo0A,并检测其特性.[方法]从生防菌B579 DNA中,经PCR扩增芽孢形成关键基因spo0A启动子Pspo0A,插入载体pGFP,构建重组表达质粒pGFP-Pspo0A.[结果]重组表达质粒经双酶切和PCR鉴定,证明构建正确,测序,结果与GenBank中的序列同源性为98％.[结论]该方法获得了含有绿色荧光蛋白基因和芽孢形成关键基因Spo0A的重组质粒,为进一步研究生防菌B579芽孢形成规律奠定了基础.     

枯草芽孢杆菌apr基因表达载体的构建

利用PCR技术和基因重组技术构建了枯草芽孢杆菌蛋白酶基因—apr的重组表达质粒PET-22b/apr,并将其转入大肠杆菌(E.coli)BL21中,经蓝白斑筛选获得apr的表达载体。PCR后经琼脂糖凝胶电泳结果显示,在约1.5kb位置有特异性条带,与预期的枯草芽孢杆菌蛋白酶基因大小一致。重组质粒pGM-T/apr经双酶切后获得约1509bp的apr基因片段,同预期结果相一致,测序结果同GeneBank中的序列同源性达到100%。未发生任何突变。表明重组质粒pET-22b/apr构建成功。     

枯草芽孢杆菌信号肽筛选载体的构建及木聚糖酶基因的表达

构建枯草芽孢杆菌信号肽筛选载体并用菌体自身信号肽引导表达外源木聚糖酶基因,为枯草芽孢杆菌木聚糖酶高效分泌表达系统的建立奠定基础。利用基因工程的原理和方法,将壮观霉素抗性基因(spec)与短小芽孢杆菌的木聚糖酶基因(xynA)克隆到大肠杆菌-枯草芽孢杆菌穿梭表达载体GJ148上,构建枯草芽孢杆菌信号肽筛选载体pYG,将枯草芽孢杆菌信号肽Epr克隆到已构建载体上,以枯草芽孢杆菌WB700为表达宿主,引导木聚糖酶基因进行表达。最终成功构建枯草芽孢杆菌信号肽筛选载体pYG,将枯草芽孢杆菌信号肽Epr克隆到pYG上,在WB700中引导并表达木聚糖酶基因。试验证明信号肽筛选载体可以成功构建,在克隆入信号肽后可成功表达木聚糖酶基因,为信号肽的系统性筛选和木聚糖酶高效表达提供依据。     

茂源链霉菌MTG基因pMA5载体的构建及鉴定

[目的]提高MTG产量并实现简便有效的纯化过程,以枯草芽孢杆菌为宿主构建pMA5_(mtg)重组质粒。[方法]通过提取茂源链霉菌的基因组DNA,扩增mtg基因片段,再将异源信号肽与mtg基因片段进行融合,融合片段和pMA5质粒双酶切后连接,转化到大肠杆菌感受态细胞中,菌落PCR和测序获得阳性单克隆。然后将pMA5_(mtg)重组质粒转入枯草芽孢杆菌感受态中,通过抗性筛选和双酶切鉴定获取重组菌株。[结果]成功扩增出mtg基因片段,构建出重组质粒pMA5_(mtg)。[结论]获得pMA5_(mtg)重组表达菌株,为MTG的纯化及其未来生物工程的改造提供了有效的方法。     

绿色荧光蛋白基因标记枯草芽孢杆菌研究

将源于枯草芽孢杆菌168的木糖启动子xylR和来源于载体pGFPuv的gfp基因连接,插入枯草芽孢杆菌-大肠杆菌穿梭载体pIM,成功构建了以绿色荧光蛋白(GFP)为报告基因的重组载体pIM-GFP.转化枯草芽孢杆菌菌株BS523,突变株在荧光显微镜及紫外灯下均观察到较强的绿色荧光,同时PCR鉴定结果正确.表明重组载体pIM-GFP成功转入菌株BS523,并且gfp基因成功表达.     

豆豉纤溶酶对枯草杆菌WB800的影响

[目的]研究豆豉纤维酶（DFE）在枯草杆菌WB800中的生理功能。[方法]以能够合成DFE的重组菌株WB800/pBE3.DFE为试验菌株,研究其产孢率和在各外界胁迫下的耐受性。[结果]菌株WB800/pBE3和WB800/pBE3.DFE在产孢培养基中发酵24 h后,菌株WB800/pBE3.DFE的产孢率仅比对照菌株高9.6%;继续发酵至48 h,菌株WB800/pBE3.DFE的产孢率提高到了83.3%,而对照菌株的产孢率只有57.0%。表明DFE可以提高枯草杆菌的产孢率。在酸性、NaCl、高温、H2O2胁迫下,菌株WB800/pBE3.DFE的耐受性要高于对照菌株。可见,DFE很可能通过调节产孢机制来提高枯草杆菌的耐受性。[结论]该研究初步揭示了DFE在枯草杆菌中的生理功能,为DFE的应用奠定了理论基础。     

培养条件对嗜热芽孢杆菌HU1合成几丁质降解酶及脱乙酰基酶的影响

[目的]研究培养条件对嗜热芽孢杆菌HU1产酶的影响,为工业化发酵生产酶及壳寡糖的制备提供依据。[方法]采用摇瓶培养方式,对嗜热芽孢杆菌HU1产几丁质降解酶及脱乙酰基酶的培养条件进行研究。[结果]最佳诱导碳源为粉末几丁质,其最适添加量为3.5%;最佳氮源为酵母粉,最适添加量为1.0%;初始pH值为6.0时,有利于产酶;Cu2＋对酶的合成表现出明显的抑制作用;而Ca2＋则能有效增加产酶能力。Mg2＋及Zn2＋对嗜热芽孢杆菌HU1 2种酶的合成无显著影响;培养72 h,产酶量达到最高。以粉末几丁质为底物,对粗酶液的水解产物进行了分析,其12 h的水解产物主要集中于分子量为六糖以下的壳聚糖。[结论]利用粗酶液制备小分子壳寡糖工艺流程简单,为后期进一步开发保健品、生物农药、饲料添加剂、食品添加剂等奠定了基础。     

枯草芽孢杆菌的选育及其发酵豆粕的工艺条件研究

[目的]为大豆多肽的工业化生产提供理论依据。[方法]以紫外线诱变后筛选得到的枯草芽孢杆菌B1-2菌株发酵豆粕生产大豆多肽,通过单因子及正交试验确定最佳发酵条件。[结果]各因素对枯草芽孢杆菌B1-2发酵豆粕生产大豆多肽的影响依次为：豆粕含量、培养基pH值、发酵温度和接种量。最佳发酵条件为：发酵培养基中含9%豆粕、2%麸皮,以培养24 h的枯草芽孢杆菌B1-2菌株为发酵菌种,在初始pH值7.5,温度35-40℃,接种量8%条件下发酵64 h,此条件下豆粕蛋白的水解度可从初始条件的17.80%提高至21.06%,比条件优化前提高了18%。[结论]该研究优化了枯草芽孢杆菌发酵豆粕生产大豆多肽的工艺条件。     

利用枯草芽孢杆菌B53发酵法生产维生素K

[目的]探讨以枯草芽孢杆菌B53为菌种发酵生产维生素K的基本条件。[方法]利用枯草芽孢杆菌B53发酵生产维生素K,并探讨发酵培养基组成、发酵时间、接种量等因素对维生素K产量的影响。[结果]枯草芽孢杆菌B53在含甘油50ml／L、大豆粉100g／L、酵母膏5g／L、K2HPO43g／L的液体培养基上发酵48h的维生素K产量可达7．01mg／L;在大豆固态培养基上,适宜的接种量为4％,适宜的发酵时间为72h,维生素K产量达0．0273mg／g;而在豆粕固态培养基上,适宜的接种量为3％,适宜的发酵时间为48h,产量仅达O．0087mg/g。[结论]维生素K存在于枯草芽孢杆菌B53的发酵液中,枯草芽孢杆菌B53是维生素K的一种生产菌：     

不同氮源对苏云金芽胞杆菌产几丁质酶的影响

研究了不同氮源对苏云金芽胞杆菌(Bt)BRC-HZP7菌株产几丁质酶活力的影响.结果表明:在不添加几丁质的LB培养基和牛肉膏培养基中,菌株都能合成几丁质酶,最高酶活力分别为1368.72、103.39 U;在含2％(质量分数)几丁质的产酶培养基中添加酪蛋白,能有效提高产酶活力,最高酶活力为563.57 U;在产酶培养基...     

高产漆酶菌株Bacillus sp.CLb的筛选及其对染料脱色效果的研究

[目的]为了筛选出一株高产漆酶的菌株。[方法]利用含铜的富集培养基从土壤中筛选出漆酶活性较高的菌株,结合形态学、生理生化特性及16S rDNA序列分析对菌株的分类地位进行鉴定,研究菌株的生长特性及菌株的芽孢漆酶对常用染料的脱色效果。[结果]该菌株属于芽孢杆菌属,命名为Bacillus sp.CLb。菌株CLb最适生长温度为37℃,最适生长pH为7.0,菌株能在含1 mmol/L Cu2+的培养基中生长,具有很强的耐铜性。以丁香醛连氮为底物,测定其芽孢漆酶活性,漆酶活性高达46.1 U/g干重。菌株CLb芽孢漆酶的最适pH为7.0。在介体乙酰丁香酮存在的脱色体系中,菌株CLb芽孢漆酶在4 h内对活性黑以及在2 h内对靛红的脱色率均达到93.0%,在6 h内对活性亮蓝和结晶紫脱色率分别为79.0%和92.5%。[结论]菌株CLb芽孢漆酶在介体乙酰丁香酮存在的体系中对常用染料具有很高的脱色率。     

枯草芽孢杆菌Y-3生长特性及抗性研究

[目的]为枯草芽孢杆菌Y-3规模化发酵和降低成本提供理论依据。[方法]以分离的枯草芽孢杆菌Y-3为研究对象,对其生长特性、耐热性、耐酸、耐胆盐以及抗菌性进行研究。[结果]枯草芽孢杆菌Y．3培养14h生物活性量达到最高。初始pH6．3-8．0、培养温度30～37℃、装液量为20—100ml枯草芽孢杆菌Y-3均生长较好。枯草芽孢杆菌Y-3热力致死曲线线性方程为：y=-4．3365x＋435．58。分别在80、90℃热接触30s。存活率为97．45％和95．93％;在pH2—4酸性环境中作用3h后存活率超过73％;在猪胆盐浓度为0．5％以下的存活率超过80％。培养枯草芽孢杆菌Y-3产生抗菌活性效果的最佳条件为：初始pH7,温度25℃、装液量50ml,最佳试验条件下的抑菌圈为3．09cm。[结论]枯草芽孢杆菌Y-3能满足发酵饲料菌种要求。