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.     

人溶菌酶重组酵母工程菌的构建和活性干粉的制备

本试验旨在构建一种胞内表达人溶菌酶的新型酵母工程菌,并利用其高蛋白、富含溶菌酶的特点开发新型动物饲料添加剂,避免直接使用人溶菌酶制剂带来的高成本、活性不稳定等问题。将来自胎盘的人溶菌酶h LYZ基因克隆至表达载体p PICZA上,验证后的重组载体电转化至X-33毕赤酵母中,经标准培养基BMGY/BMMY培养、甲醇诱导表达后,检测蛋白表达活力和人溶菌酶活力。在此基础上,以麦芽汁-蚕蛹为培养基,通过单因素试验和正交试验来优化培养基成分和摇瓶发酵条件。结果表明,人溶菌酶基因在重组酵母工程菌中成功表达且酶活力为1 920 U。以麦芽汁和蚕蛹浸提物为碳氮源,测得蚕蛹浸提物占40%并且营养盐含量为170μg/ml时最适合菌体生长。正交试验测得R值的大小为:生长阶段p H值诱导阶段甲醇含量接种量,最佳摇瓶发酵条件是生长阶段p H值为6,诱导阶段甲醇添加量为1%,接种量为3%。经发酵培养的新型酵母工程菌利用真空冷冻干燥技术制成干粉,活菌数为1 ml 1×109个,溶菌酶活性为1 320 U。上述研究结果为新型饲料添加剂的开发和利用奠定了基础。     

毕赤酵母高密度发酵产β-甘露聚糖酶的工艺优化

以表达β-甘露聚糖酶的毕赤酵母工程菌为研究对象,采用摇瓶发酵确定碳源、接种量、温度、p H基础条件,通过30 L发酵罐高密度发酵,探究菌体浓度、甲醇浓度、甲醇补料方式、溶氧量等条件对目的蛋白产量的影响,并通过正交试验优化发酵工艺条件。结果表明,最佳产酶条件为接种量10%,初始葡萄糖质量浓度30 g/L,诱导温度28℃,p H 5.0,溶氧量10%~20%。在此发酵条件下,最终细胞干重135 g/L,目的蛋白表达量5.04 g/L,最高酶活力29 600 U/m L,较优化前提高24倍,已满足工业化要求。     

基于α-半乳糖苷酶基因为筛选标记的酿酒酵母诱导型表达载体的构建及应用

以α-半乳糖苷酶基因为筛选标记,构建GAL1诱导型启动子介导的酿酒酵母表达载体YGM-α-gal质粒,将枯草芽孢杆菌的β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因克隆到此载体中,构建质粒YGMPA-α-gal,转化宿主酵母后,实现β-1,3-1,4-葡聚糖酶在酿酒酵母中的分泌表达.结果表明:在2%半乳糖诱导下,摇瓶发酵24h后分泌表达的β-葡聚糖酶活性达到411.9U爛mL-1,而在培养60h后,发酵液中α-半乳糖苷酶活性可达64.2U爛mL-1.说明α-半乳糖苷酶基因可用作酿酒酵母表达载体转化的有效筛选标记,为食品级酿酒酵母表达系统的构建提供了新选择.     

米黑根毛霉脂肪酶的克隆表达及发酵条件优化

米黑根毛霉脂肪酶RML是一种重要的工业用酶,具有非常广泛的应用前景。本研究将人工合成的RML基因rml克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9K中,构建pPIC9K-rml诱导型表达载体。表达载体经线性化后转化巴斯德毕赤酵母GS115,并使用抗生素G418筛选、三丁酸甘油酯-MM板及PCR方法筛选阳性重组工程菌。工程菌发酵液经SDS-PAGE分析、三丁酸甘油酯板鉴定,表明脂肪酶RML在毕赤酵母中获得高效表达,且蛋白分子大小与预期一致。进一步优化了发酵条件,包括对培养基组分、诱导剂浓度和发酵温度等的优化。优化后的培养基组成为：甘油4.0%,（NH4）2SO45.000 g/L,CaSO40.465 g/L,K2SO49.100 g/L,MgSO4.7H2O7.450 g/L;培养条件为：pH值6.0,生长阶段温度30℃,诱导阶段采用22℃低温诱导,诱导期每24 h补加甲醇浓度为3%。优化后,发酵液中的RML活力最高达到116 U/ml,比优化前提高了3.14倍。     

热稳定性对甲基对硫磷水解酶在毕赤酵母中分泌的影响

甲基对硫磷水解酶可生物降解有机磷农药,由于其特殊的应用价值,越来越受到人们的关注。来源于苍白杆菌的甲基对硫磷水解酶MPH-Och在毕赤酵母系统中不能有效地分泌表达。将热稳定性提高的突变体MPH-S274Q在毕赤酵母中表达,发现其毕赤酵母重组菌株经摇瓶诱导培养120 h后,培养上清的酶活力达到0.7 U/mL,蛋白分泌量是野生型的14倍,SDS-PAGE电泳图中培养上清有明显的蛋白质条带,进一步证明了分泌效率提高,该结果表明提高蛋白质的热稳定性可以作为提高外源蛋白在毕赤酵母中的分泌效率的一条有效途径。     

产琥珀酸丝状杆菌1,3-1,4-β-葡聚糖酶基因在毕赤酵母中的表达

为实现瘤胃细菌产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes)1,3-1,4-β-葡聚糖酶基因(FsGLU)的高效表达,开发新的饲用β-葡聚糖酶资源,根据毕赤酵母对密码子的偏爱性、G+C含量等特点,对FsGLU基因进行密码子优化,然后合成优化后的1,3-1,4-β-葡聚糖酶基因(FsGLUm),转化毕赤酵母GS115,以甲醇诱导表达并对重组FsGLUm的酶学特性、底物特异性和对消化酶的耐受性进行了研究。结果表明:摇瓶水平条件下,以甲醇诱导表达48 h时,重组FsGLUm酶活性提高25.1%(P0.05)。在10 L发酵罐中诱导96 h后,重组FsGLUm的活性为6 424 U·mL-1,菌体湿质量和干质量达到274.6和123.6 g·L-1。酶学特性分析表明:纯化后的重组FsGLUm最适反应温度为37℃,最适反应pH值为5.0,比活性为10 397 U·mg-1。在温度低于37℃、pH 5.0~6.5时该酶具有较好的稳定性。底物特异性分析表明:重组FsGLUm可水解大麦β-葡聚糖和地衣多糖,不降解燕麦木聚糖、桦木木聚糖和羧甲基纤维素钠。在胃蛋白酶和胰蛋白酶共同作用60 min后,仍保留了50.5%的酶活性。结论:FsGLU基因在毕赤酵母GS115中实现了高效表达,重组FsGLUm作为饲用酶制剂具有潜在的应用价值。     

重组锰超氧化物歧化酶工程菌摇瓶发酵条件的优化

通过单因素试验对重组锰超氧化物歧化酶（Recombinant Manganese Superoxide Dismutase,rMn—SOD）工程菌的摇瓶发酵的培养基（碳源、氮源、无机盐）和培养条件（接种量、乳糖浓度、时间、温度、摇床转速、pH值等）进行了初步优化．结果表明,工程菌发酵的优化培养基组分（质量分数）为：1．5％蛋白胨、1．5％酵母提取物、1．0％NaCl、0．4％KH2PO4、0．8％K2HPO4、1．5％（体积分数）甘油、0．2％NH,C1和5mmol／LMnCl2．乳糖诱导表达的优化条件为：以5％接种量培养5h后,加入质量分数为0．25％的乳糖进行诱导表达6h．当发酵温度为37℃、摇床转速为180r／min、培养基的初始pH值为7．0时,表达的rMn—SOD的酶活力高．在优化条件下,工程菌的SOD活性达1969．9U／mL,比活力达1081．8U／mg．     

毕赤酵母产β-1,3-1,4-葡聚糖酶发酵优化及酶学性质研究

对毕赤酵母表达β-1,3-1,4-葡聚糖酶条件进行优化,在摇瓶水平上研究了温度、pH、甲醇流加量、诱导时间,油酸等因素对重组葡聚糖酶的影响;得优化条件为:最适温度30℃、pH6.0,最佳甲醇诱导浓度为0.5%,最佳诱导时间为84h,酶活力达27.4U/mL,比初始酶活力提高了1.9倍。酶反应的最适pH为6.0,最适温度为50℃。在pH3.5～8.0的范围内和温度55℃以下保存时具有较好的稳定性;其中,CaCl2对重组酶的激活效果显著,使酶活力提高达92%。     

重组毕赤酵母摇瓶发酵产木聚糖酶条件优化

[目的]在摇瓶发酵条件下,研究甲醇诱导毕赤酵母工程菌K3产木聚糖酶表达规律。[方法]以重组木聚糖酶酶活为评价指标,采用单因素试验和L9（34）正交试验考察摇瓶发酵条件下pH值、接种时间、诱导剂浓度、诱导时间对酶活的影响。[结果]各因素影响程度依次为：pH值〉接种时间〉诱导时间〉甲醇浓度,最优表达条件为：pH值5.3,接种时间19h,甲醇诱导浓度1.25%,诱导时间192h,在此条件下菌株产酶酶活可达589.16IU/ml。[结论]该研究为木聚糖酶的工业化生产和应用提供依据。     

Application of Box-Behnken Design for Optimization of Different Pretreatment Conditions for Cellulase Production

Effects of dilute acid and acid steam pretreatments were inspected for cellulose production of Eucalyptus leaves through Box-Behenken design,a three variable factors for response surface methodology by Bacillus subtilus K~(-1)8.Maximum cellulose production performed in 250 mL erlenmeyer flask with submerged fermentation attained at 50℃,p H 5,140 r·min~(-1) for 24 h.Results showed the efficient cellulose production from acid steam pretreatment(being autoclaved at 15 Psi for 15 min)than acid pretreatment.The optimum condition for maximum carboxymethyl cellulas(CMCase)was 1.811 IU·mL~(-1)·min~(-1)(0.8%acid conc.,10 g biomass loading,6 h reaction time)and filter paper activity(FPase)was 2.255 IU·mL~(-1)·min~(-1)(1%acid conc.,10 g biomass loading,8 h reaction time).Whereas,the acid steam maximum CMCase activity recorded was 2.585 IU·mL~(-1)·min~(-1)(0.8%acid conc.,15 g substrate loading and 8 h reaction time)and the highest FPase activity was 2.055 IU·mL~(-1)·min~(-1)(0.8%conc.,10 g biomass,6 h reaction time then autoclaved).Results revealed that acid pretreated Eucalyptus leaves were better lignocellulosic biomass for cellulose production by submerged fermentation.     

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。     

鸡α-干扰素在毕赤酵母中的分泌表达、纯化及其抗病毒活性测定

本试验将已构建的鸡α-干扰素重组酵母表达质粒pPIC-ChIFNα克隆至Pichia pastorisGS115基因组中,从阳性转化子中筛选出2株能高效表达鸡α-干扰素的重组酵母菌株,并对表达产物进行了纯化和抗病毒活性的测定。结果表明,Pichia pastoris表达的重组ChIFNα具有较高的抗病毒活性,其活性单位为570×104U/ml,结合蛋白定量计算其比活性为2 980×104U/mg。     

新城疫病毒Mukteswar株F基因重组pGAPZα-F的构建

以RT-PCR扩增新城疫病毒Mukteswar株F基因F1片段和F2片段,以核酸内切酶Kpn I和Xba I对目的基因片段及质粒pCAPZαA进行酶切,连接酶切产物,转化E. coli DH5α.以PCR方法确定Mukteswar F1和Mukteswax F2的阳性重组子均为4个.对阳性重组子进行酶切鉴定及序列分析,结果,重组质粒pGAPZαA-F1、pGAPZαA-F2及质粒pGAPZαA的酶切电泳条带与试验设计大小相符;基因测序得到的重组子中F1和F2序列长度分别为1 198 bp、269 bp,与新城疫病毒Mukteswar株F基因序列比对,其序列长度和核苷酸排列完全一致.结果表明重组质粒中目的基因片段的核苷酸序列、大小和插入位置是正确的,为以酵母表达系统表达F1和F2,研究Mukteswar株与基因Ⅶ型毒株之间F蛋白的抗原性差异程度打下基础.     

新城疫病毒JZ05株F基因重组pGAPZα的构建

以RT-PCR扩增新城疫病毒JZ05株,基因F1片段和F2片段,以核酸内切酶κpnI和XbaI对目的基因片段及质粒pGAPZαA进行酶切,连接酶切产物,转化Eacterium coli DH5α.以PCR方法确定JZ05 F1的阳性重组子为2个,JZ05 F2的阳性重组子为4个.对阳性重组子进行酶切鉴定及序列分析,结果发现,重组质粒pGAPZαA-F1、pGAPZαA-F2及质粒pGAPZαA的酶切电泳条带与试验设计大小相符;基因测序得到的重组子中F1和F2序列长度分别为1198bp、269bp,与新域疫病毒JZ05株F基因序列比对,其序列长度和核苷酸排列完全一致.这表明重组质粒中目的基因片段的核苷酸序列、大小和插入位置是正确的,为以酵母表达系统表达F1和F2、研究强毒株与弱毒株F蛋白的抗原性差异程度及研制重组亚单位疫苗打下了基础.     

产壳聚糖酶土壤微生物的筛选鉴定及发酵条件优化

对浙江舟山虾蟹养殖场附近的土壤进行针对性地采样,通过壳聚糖平板初筛、摇瓶复筛获得一株具有产壳聚糖酶活性的菌株,编号为ZJOU-AC1。通过形态观察、ITS全序列分析及系统发育进化树的构建,确定ZJOU-AC1为鹿皮色曲霉(Aspergillus cervinus)。对其产酶条件进行初步优化,经优化后的培养基成分为胶体壳聚糖1.5%,(NH_4)_2SO_4 0.4%,KH_2PO_4 0.2%,MgSO_4·7H_2O 0.05%。最适发酵周期为96 h。ZJOU-AC1产酶活力由2.05 U/m L提高到4.85 U/m L,与优化前相比提高了2.36倍。     

台湾黑僵菌F061菌株孢外酶活性及其对柑橘粉蚧毒力的相关性

室内测定台湾黑僵菌F061菌株的孢外酶活性及其对柑橘粉蚧的毒力,并通过线性回归分析探讨两者的相关性。结果表明:供试菌株的2种胞外酶活性均在1.00×10~8和1.00×107孢子·mL~(-1)2个处理时较高,其中蛋白酶活性达7.63U·mL~(-1)和7.61U·mL~(-1),几丁质酶活性达5.45U·mL~(-1)和5.67U·mL~(-1);供试菌株对柑橘粉蚧的LT50也在1.00×10~8和1.00×107孢子·mL~(-1)2个处理时较短,分别为4.98d和5.39d;线性回归分析表明,供试菌株对柑橘粉蚧的LT50与菌株蛋白酶活性呈显著负相关,与菌株几丁质酶活性呈中度负相关。可见,台湾黑僵菌F061菌株蛋白酶活性比几丁质酶活性强,在侵染柑橘粉蚧过程中起更直接的作用。     

司帕沙星在实验性感染大肠杆菌-败血霉形体病鸡体内的组织动力学及残留研究

实验性感染大肠杆菌—败血霉形体病鸡,单剂量(5 mg.kg-1)内服司帕沙星,研究其组织动力学和残留情况。采用HPLC面积-内标法测定各组织中司帕沙星浓度,利用药动学分析软件MCPKP分析药-时数据。疾病模型鸡肝脏、肺脏和心脏中的药—时数据符合一级吸收三项指数方程,主要动力学参数为:t1/2α0.3505,0.8381,0.6005 h;t1/2β11.7802,13.8479,2.4578 h;tmax 1.0653,1.1397,0.7546 h;Cmax 3.3591,2.2951,1.7226μg.mL-1;AUC24.4230,30.663,5.3780 mg.L-1.h-1,Tcp(ther)81.0240,108.52,18.410 h。肾脏和肌肉组织中药-时数据符合一级吸收二项指数方程,主要动力学参数为:t1/2K 2.2287,7.5072 h;tmax1.4655,1.8644 h;Cmax1.9926,1.1317μg.mL-1;AUC9.8536,14.5240 mg.L-1.h-1;Tcp(ther)19.923,58.156 h。各组织中药物浓度降至0.001 mg.kg-1时需休药7 d。