重组G蛋白基因工程菌高密度发酵研究

[目的]探索基因重组工程菌高密度发酵工艺,为得到高浓度和高产量的链球菌(Streptococcus)G蛋白(SPG)奠定基础。[方法]通过一级摇瓶、二级种子罐培养,以及将菌种转接到发酵罐并进行分批补料高密度培养,探讨了IPTG加入量等条件对发酵的影响,考察了接种量、氧气、pH、培养方式等发酵工艺。[结果]高密度发酵能得到至少80 g/L的菌体,最高达到150 g/L,每升发酵液可得到1 g的SPG。SPG高密度发酵的生产条件为:接种量10%,通气量1 vvm,溶氧控制在30%～45%,发酵过程控制pH 7.0～7.2,IPTG的诱导浓度为0.2 mmol/L,时间为4 h,发酵后SPG总蛋白能达到菌体蛋白的20%以上。[结论]利用该生产工艺可得到高浓度菌体和高产量SPG。     

乳酸乳球工程菌表达L-苯丙氨酸解氨酶的工艺优化

[目的]提高乳酸乳球工程菌表达L-苯丙氨酸解氨酶的水平.[方法]对培养基种类、接种量、培养温度、诱导剂浓度、磷酸甘油二钠浓度等因素进行了优化.[结果]使用DifcoTM M17 Broth培养基培养乳酸乳球菌时,L-苯丙氨酸解氨酶表达活性最高;磷酸甘油二钠对L-苯丙氨酸解氨酶表达活性有较大影响,可提高活性93.8％.通过正交试验,得到PAL最佳表达条件为接种量2.0％,培养温度30℃,磷酸甘油二钠浓度2.0％,诱导剂浓度10.0 μg/L. PAL表达酶活可达3.05 IU/ml.[结论]在发酵扩大培养中优化了L-苯丙氨酸解氨酶在乳酸乳球菌中的表达条件,为今后生产及应用提供参考.     

球孢白僵菌固态发酵及产孢条件的研究

[目的]优化球孢白僵菌固态发酵及产孢的最佳条件。[方法]采用正交试验优化固态发酵时的发酵基质含水量、培养基厚度和接种量,并研究了产孢时的光照条件、温度及空气相对湿度。[结果]温度是影响固体发酵生物量积累的重要因素,优化的发酵温度组合为延滞期24～26℃、对数生长期27～28℃和稳定期温度28～29℃,发酵120 h可达到最大生物量(279.32 mg菌体/g干重基物)。发酵基质含水量、培养基厚度、接种量3个因子对球孢白僵菌菌体生长的影响都达到极显著水平,各因子的主次关系大小为培养基厚度、发酵基质含水量、接种量,但各因子之间差异不显著。优化的发酵条件参数为:培养基厚度8 cm,接种量0.4 L/kg,发酵基质含水量55%～60%。对发酵基物的产孢条件研究表明,在连续光照、温度为25℃、相对湿度为63%时产孢量达最高(1.570×1010个孢子/g干发酵产物),比国内同类研究的产孢量提高了35.34%。[结论]为球孢白僵菌固态发酵的产业化提供了理论依据。     

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。     

重组人瘦素大肠杆菌的高密度发酵与瘦素的纯化

[目的]探索获得大量高纯度重组人瘦素的方法。[方法]通过5 L发酵罐对重组人瘦素大肠杆菌pET32a-OB[BL21（DE3）]进行了高密度发酵,并通过DEAE sepharose Fast Flow阴离子层析分离将IPTG诱导表达的人瘦素进行纯化,并通过ESI-Q-TOF-MS/MS分析验证目的蛋白。[结果]得到的培养物为3 L左右,OD600为20.25,纯化后的人瘦素纯度为98%左右。[结论]发酵罐发酵得到的菌体密度要远大于正常用三角瓶培养的菌体密度,阴离子交换层析法制备重组人瘦素符合大量生产高纯度重组人瘦素的要求。     

酵母突变株最优富硒发酵条件的研究

[目的]明确酵母突变株的最优富硒条件。[方法]以经紫外线诱变筛选所得的突变酵母菌为出发菌种,采用培养时间、发酵培养基中硒浓度、接种量的单因素试验,研究最优富硒条件。[结果]发酵初期酵母中的硒含量随培养时间的延长逐渐增加,培养35h时,酵母中的硒含量最大。随着培养基中硒浓度的增加,酵母菌的生物量呈减少趋势,硒含量呈增加趋势。综合考虑确定培养基中硒浓度为20μg/ml。随着接种量的增加,富硒酵母的产量逐渐增大,接种量为20%时有所下降,接种量10%时硒含量最大。[结论]突变酵母菌最优的富硒条件是发酵培养时间35h,培养基含硒量20μg/ml,接种量10%,此时生物量提高了58.00%,硒含量提高了74.87%,达1343mg/kg。     

抗植物病原真菌海洋细菌L_1-9菌株的发酵条件优化

[目的]优化海洋细菌L1-9菌株的最佳发酵条件。[方法]采用均匀设计,测定海洋细菌L1-9菌株的最适培养基;通过正交试验设计,确定其发酵的最适温度、pH值、摇床转速,明确其最佳发酵条件。[结果]海洋细菌L1-9菌株的适宜发酵培养基组分为:豆饼粉1.00%,玉米粉1.50%,麦麸1.00%,大米粉0.50%,KH2PO40.05%。正交试验表明,在装液量为50 ml(250 ml三角瓶),接种量5.0%时,最佳发酵条件为:温度23℃,pH值8.0,转速190 r/min。通过平板菌落计数法测得菌体数最多可达1.035×1010个/ml;通过比浊法测得最大OD值量为0.817。在此基础上对接种量和发酵时间的试验结果表明:接种量5.0%,发酵时间84 h时,菌体生长最理想。[结论]该研究为海洋细菌L1-9菌株在植物病害的生物防治上的应用提供理论依据。     

木薯渣生产菌体蛋白的研究

[目的]研究利用固态发酵技术生产菌体蛋白的适宜菌种及条件。[方法]以木薯渣为主要原料,选用霉菌单菌种、酵母菌单菌种及二者混菌种为供试菌种,通过固态发酵生产菌体蛋白,并以混合菌为菌种进行4因素正交试验。[结果]混菌种发酵所得蛋白含量高于单菌种;在混菌发酵培养基中添加无机氮源,产物中蛋白含量显著提高;正交试验表明,各因素对生产菌体蛋白影响顺序为:发酵温度>接种比例>培养基含水量>发酵时间;最佳发酵条件组合为:温度30℃,时间5 d,培养基含水量60%,酵母菌和霉菌接种比2∶1,其蛋白质含量可达15.68%,较原料有明显的提高。[结论]木薯渣混菌固态发酵后蛋白质含量明显增高,作为饲料有较高的应用价值。     

固态发酵产游离氨基酸的条件优化研究

[目的]为提高曲霉菌种固态发酵产游离氨基酸水平。[方法]以11种豆类为固态发酵培养基,研究其对米曲霉、黑曲霉、毛霉产游离氨基酸的影响,同时设计正交试验优化米曲霉产氨基酸的培养条件。[结果]在以黄豆为培养基时,米曲霉产氨基酸最多,达64.65mg/g,其次是毛霉。11种豆类培养基在接种米曲霉后,其氨基酸的含量明显提高,尤其是黄豆、蚕豆、绿豆,相对提高率依次为824.9%、785.9%、761.3%。正交试验表明,培养时间对游离氨基酸产量的影响最大,其次是装料量,再次是接种量。[结论]最佳的生产工艺是接种量10%,装料量40 g,培养时间8 d。     

重组亲环蛋白A的可溶性表达

为获得高表达量的可溶亲环蛋白A(cyclophilin A,CypA),对重组CypA质粒表达和工程菌的培养过程进行研究.首先将pRSET-CypA质粒转入EscherichiacoliBL21菌株,获得表达CypA的重组工程菌;然后以2×YT为基本培养基,对培养基组成包括碳源、氮源和氨苄青霉素浓度进行优化,并考察接种量和诱导条件(诱导剂浓度、诱导时机、诱导后培养时间)等对目标蛋白表达量的影响.结果表明:通过控制培养温度和转速可大大减少CypA包涵体的量;以甘露醇为碳源能显著提高目标蛋白的表达量;优化的培养基组成为蛋白胨16 g?L-1,酵母提取物10 g?L-1,NaCl 5 g?L-1,甘露醇10 g?L-1,Amp50 mg?L-1;在对数生长期中期OD600为1.3时加入1 mmol?L-1IPTG诱导,然后在30℃、180 r?min-1条件下继续培养9 h收获菌体;优化后目标蛋白CypA产量为66.7 mg?L-1发酵液,与优化前相比提高了76.6%.     

植原体免疫主导膜蛋白Imp基因在大肠杆菌中表达条件优化

[目的]为提高植原体膜蛋白Imp基因在E.coli BL21(DE3)中的表达量,优化Imp基因的原核表达条件。[方法]通过设计正交试验,考察不同的培养条件对工程菌E.coli BL21(DE3)-pET-28a(+)-Imp的影响。在获得最佳培养条件的基础上考察不同诱导条件对Imp蛋白表达量的影响。利用SDS-PAGE和Gene Tools凝胶分析软件分析融合蛋白Imp的表达量。[结果]表达条件优化结果表明,最佳培养条件为:温度37℃,pH 7.0,装液量20%,振荡速度200 r/min;最佳诱导条件为:温度37℃,起始OD600≈1.5,IPTG终浓度0.1mmol/L,诱导培养时间6 h。[结论]在最佳条件下Imp表达量达70.98 mg/L,确定了Imp融合蛋白在大肠杆菌的优化表达条件。     

植原体免疫主导膜蛋白Imp基因在大肠杆菌中表达条件优化(英文)

[目的]为了提高植原体膜蛋白Imp基因在E.coliBL21(DE3)中的表达量,优化Imp基因的原核表达条件。[方法]通过设计正交试验,考察不同的培养条件对工程菌E.coliBL21(DE3)-pET-28a(+)-Imp的影响。在获得最佳培养条件的基础上考察不同诱导条件对Imp蛋白表达量的影响。利用SDS-PAGE和GeneTools凝胶分析软件分析融合蛋白Imp的表达量。[结果]表达条件优化结果表明,最佳培养条件为:温度37℃,pH7.0,装液量20%,振荡速度200r/min。最佳诱导条件为:温度37℃,起始OD600≈1.5,IPTG终浓度0.1mmol/L,诱导培养时间6h。[结论]在最佳条件下Imp表达量达到70.98mg/L,确定了Imp融合蛋白在大肠杆菌的优化表达条件。     

蜡梅nsLTPs基因家族4个成员的原核表达研究

[目的]利用现代分子生物学技术探索蜡梅（Chimonanthus praecox）资源的药用价值。[方法]在有关蜡梅生物学特性研究基础上,构建蜡梅非特异性脂转移蛋白（nsLTP）基因家族4个成员（GenBank登录号：FJ889521、FJ904082、FJ904083、FJ904084）的原核表达载体CpLTP1-pET、CpLTP2-pET、CpLTP3-pET、CpLTP4-pET,并对诱导温度、IPTG浓度和诱导表达时间等条件进行了优化。[结果]在1.0mmol/L IPTG、37℃常规诱导条件下诱导6 h可获得高效表达,总表达产率可达到细菌全蛋白质总量的50%以上,包涵体表达远高于可溶性蛋白的表达;在0.5 mmol/L IPTG、28℃条件下诱导6 h能够获得较好的可溶性表达,利用His-Bind蛋白纯化回收试剂盒获得4个纯化的重组蛋白。[结论]成功构建蜡梅nsLTP的原核表达载体,转化大肠杆菌Origami2（DE3）获得4个纯化的重组蛋白,可为后续的抗菌抗病毒活性研究提供研究材料,并为蜡梅资源药用价值的开发提供研究思路。     

牦牛子宫内膜腺上皮细胞分离培养方法比较

[目的]建立牦牛子宫内膜腺上皮细胞体外分离培养方法。[方法]分别采用组织块培养法和消化培养法分离、纯化牦牛子宫内膜腺上皮细胞。[结果]组织块培养约8d细胞可汇合成片,经胰蛋白酶分次消化,可得到纯化的子宫内膜上皮细胞;使用2g／L的胶原酶Ⅱ消化2．5h,更换新鲜消化液继续消化2．5h,消化悬液经74斗“滤网过滤,400r／rain离心5min,收集沉淀,重悬后自然沉降,可得到纯净的腺细胞团。免疫细胞化学显示所得细胞角蛋白染色阳性,阳性率达到95％以上。[结论]2种方法均可得到纯净的牦牛子宫内膜上皮细胞。     

重组牛分枝杆菌CFP-10蛋白间接ELISA检测方法的建立

[目的]建立检测牛分枝杆菌的间接ELISA方法,快速区分致病性与非致病性牛分枝杆菌,为净化牛结核病提供技术支撑.[方法]以体外扩增表达并纯化的重组牛分枝杆菌CFP-10蛋白为包被抗原,建立检测牛分枝杆菌的间接ELISA,并应用方阵法优化间接ELISA的检测条件.[结果]重组CFP-10蛋白间接ELISA的最佳检测条件为：以8μg/mL重组CFP-10蛋白包为被抗原,37℃下包被1h,再以5％脱脂奶封闭1h,血清（一抗）经1∶200倍稀释后作用1h,然后以1：500倍稀释的辣根过氧化物酶标记羊抗兔IgG（二抗）作用1h.该间接ELISA的阴阳临界值为0.281,仅与牛分枝杆菌呈阳性反应,与牛布鲁氏杆菌、牛口蹄疫病毒无交叉反应;其敏感性能检测1：320倍稀释的血清,批内与批间的变异系数均小于5.0％.[结论]建立的重组牛分枝杆菌CFP-10蛋白间接ELISA具有特异、敏感等优点,临床上可用于致病性牛分枝杆菌的检测.     

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。     

抗真菌活性肽段CGA-N46的免疫学鉴定及其高效表达条件研究

[目的]嗜铬粒蛋白Chromogranin AN端31-76位氨基酸组成的多肽CGA-N46具有较强的抗真菌活性,对其表达条件进行研究具有重要意义。[方法]将CGA-N46基因重组大肠杆菌BL21(DE3,pET-N46)接种于含有氨苄青霉素的2×YT培养基中,于37℃、230r/min振荡培养3 h后加入诱导剂IPTG至终浓度1 mmol/L,25℃条件下诱导6 h,离心收集菌体进行SDS-PAGE蛋白电泳。利用抗6-His的单克隆抗体进行免疫印迹,结果有免疫印迹条带,但表达量不高。鉴于此,对CGA-N46基因的表达条件进行了优化。[结果]在37℃下培养3 h后加入IPTG25℃诱导9 h,目的蛋白表达量较高,当诱导剂IPTG的浓度超过0.4 mmol/L时,其浓度的改变对目的蛋白的表达没有多大影响。     

猪TLR7基因胞外区部分片段的克隆、表达及其重组蛋白的纯化分析

[目的]获得高表达量的蛋白,为进一步研制单克隆抗体提供较好的免疫原,同时也可为TLR7胞外区该片断蛋白未知区域的结构和功能研究奠定基础。[方法]应用PCR技术从重组质粒pcDNA3．1／CT-GFP-pTLR7上扩增出编码猪TLR7基因胞外区N端第27—202位氨基酸序列,利用BamHI和HindⅢ酶切位点将其插入到原核表达载体PE130a中,重组质粒转化BL21（DE3）后,在不同条件下诱导表达。[结果]经SDS．PAGE分析表明,重组菌表达出约26kD的融合蛋白,并证实主要以包涵体形式表达,其最佳诱导表达条件是37℃、0．5mm01／LIPTG诱导6h,表达量可接近50％;纯化的重组蛋白免疫小鼠后,间接ELISA检测抗体效价,结果该蛋白免疫BALB／c小鼠效价达10^5．[结论]TLR7胞外区该片断重组蛋白具有很好的抗原性,可以作为单克隆抗体研制的免疫原。     

乳糖诱导成纤维细胞生长因子-21在大肠杆菌中的表达

[目的]研究用乳糖作为诱导剂诱导成纤维细胞生长因子-21(fibroblast growth factor 21,FGF21)基因重组蛋白的表达,以探讨其工程化生产的可能性。[方法]对影响重组表达产物的乳糖诱导浓度、诱导时机、诱导时间及诱导温度等进行比较,并以IPTG诱导作为对照,确定最佳的乳糖诱导条件。[结果]对于重组目的蛋白,乳糖可以起到很好的诱导效果,诱导产物的表达量与IPTG诱导产物相当。其最佳表达条件为:在A600为0.8～1.0时,加入乳糖至终浓度为0.5 g/L,在35℃下诱导6 h。[结论]乳糖可诱导FGF21基因表达,并取得良好效果,为工程化生产提供了试验数据和借鉴。     

淡紫拟青霉丝氨酸蛋白酶基因克隆表达及抗血清的制备

[目的]探索利用大肠杆菌进行丝氨酸蛋白酶PL基因的克隆与表达及抗血清制备的方法。[方法]根据报道的PL蛋白基因序列设计1对引物,通过RT-PCR扩增获得PL基因片段,对重组载体进行构建、鉴定和序列分析,用表达的特异蛋白条带制备抗原,免疫家兔制备抗血清。[结果]通过RT-PCR扩增得到长约850 bp的PL基因片段,将其克隆到原核表达载体pET-22b(+)中,获得的重组子pET-22b-PL转化E.coliBL21(DE3),经最终浓度为1 mmol/L IPTG诱导37℃培养4 h,获得约31 kDa大小的重组蛋白。SDS-PAGE电泳分析表明,该蛋白表达量占菌体总蛋白的60%,说明该蛋白得到了高效表达。用表达的特异蛋白条带制备的免疫家兔制备抗血清,经ELISA测定效价为1/10 000。[结论]通过基因重组可获得PL基因在大肠杆菌中的高效表达蛋白,且该蛋白具有较高的免疫活性。