休哈塔假丝酵母木糖还原酶基因(xyl1)的克隆与序列分析

木糖还原酶氧化木糖生成木糖醇,处于木糖代谢的节点位置。酿酒酵母自身不具有木糖还原酶,不能利用木糖生产乙醇。因此,可以在酿酒酵母体内引入木糖还原酶基因xyl1,完善木糖代谢流,提高酿酒酵母的木糖利用率和乙醇得率。本研究利用PCR方法,根据木糖还原酶基因xyl1序列相似的特点,设计1对引物,以休哈塔假丝酵母基因组DNA和质粒PKT0150为模板,克隆得到了木糖还原酶基因xyl1,长度为1110 bp,有3个碱基缺失,ORF位于11-982位,全长为972 bp,编码323个氨基酸,缺失的3个碱基TTG位于ORF后10、11、12位。结果表明该片段为HDYXHT-20335木糖还原酶基因序列,为构建利用木糖高产乙醇的酵母菌奠定一定基础。     

山羊β-防御素表达载体的构建及产物的活性鉴定

对山羊GBD-1进行载体构建,转到毕赤酵母中高效表达并对表达产物的生物学活性进行鉴定,为进一步研究防御素抗菌机理打下基础。根据GenBank中山羊β-防御素的CDS区序列,设计含有特殊酶切位点的引物扩增到目的片段,将该片段克隆到真核表达载体pPICZαA中,构建重组表达质粒pPICZαA/GBD-1,电转化到毕赤酵母中进行诱导表达。测序结果表明扩增的目的片段为114 bp,编码38个氨基酸,经Tricine-SDS-PAGE电泳验证在4.3 KD处有目的蛋白;作抑菌实验发现,重组蛋白对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有明显的抑菌效果。山羊防御素成功地在毕赤酵母中诱导表达,为进一步研究GBD-1的蛋白纯化以及抗菌机理打下基础,并为利用基因工程方法生产防御素提供理论依据。     

高产木糖醇酵母菌的筛选与鉴定

为了获得1株高效转化木糖为木糖醇的酵母菌株,利用从土壤中筛选的酵母菌株转化玉米芯水解液生产木糖醇,经HPLC测得木糖醇产量,对筛选的具有产木糖醇能力的酵母菌株DQ11进行形态学的初步鉴定及26S rDNA序列分析,并以序列同源性为基础构建相关属种的系统发育树。结果表明,该菌株发酵48 h后木糖醇产量为3.34 g/L。同源性分析结果表明,分离株DQ11与季也蒙毕赤酵母菌处于同一进化分支中,相似性达99%以上,因此将筛选的高产木糖醇分离株DQ11鉴定为季也蒙毕赤酵母菌。     

高产木糖醇酵母菌的筛选与鉴定

为了获得1株高效转化木糖为木糖醇的酵母菌株,利用从土壤中筛选的酵母菌株转化玉米芯水解液生产木糖醇,经HPLC测得木糖醇产量,对筛选的具有产木糖醇能力的酵母菌株DQ11进行形态学的初步鉴定及26S rDNA序列分析,并以序列同源性为基础构建相关属种的系统发育树。结果表明,该菌株发酵48 h后木糖醇产量为3.34 g/L。同源性分析结果表明,分离株DQ11与季也蒙毕赤酵母菌处于同一进化分支中,相似性达99%以上,因此将筛选的高产木糖醇分离株DQ11鉴定为季也蒙毕赤酵母菌。     

鸡IL-2的毕赤酵母表达和生物活性鉴定

IL-2是一种重要的免疫相关细胞因子,借助PCR去掉鸡IL-2基因片段(387bp)信号肽,连接到pPICZαA表达载体中,通过电转化转入Pichia酵母GS115菌株的感受态中,对筛选出来的阳性菌株以终浓度为1%的甲醇诱导表达,经SDS-PAGE及Western Blot分析,结果表明酵母成功分泌表达了重组鸡IL-2,分子量为17.8kD。通过Ni-NTA His Bind 柱层析,250mM咪唑的洗脱液洗脱,得到纯度较高的重组鸡IL-2,淋巴细胞增殖实验证明,重组鸡IL-2具有明显的促进淋巴细胞增殖的生物活性,为进一步研究其免疫佐剂的作用提供了实验基础。     

甜味蛋白Brazzein基因合成及其在酵母中表达的初步研究

采用pGAPZαA为表达载体,SMD1168毕赤酵母为受体系统,构建分泌型的Brazzein毕赤酵母重组菌。按照毕赤酵母偏爱密码子设计Brazzein基因,共设计4对引物,采用SOE-PCR法合成Brazzein基因,构建克隆载体pUC57-Bra与酵母表达载体pGAPZαA-Bra。将重组质粒线性化,电转导入Pichia.pastoris SMD1168中,用高浓度的Zeocin筛选高拷贝转化子。将重组菌株接种于YPD培养基诱导表达,进行SDS-PAGE分析。成功构建了分泌型的Brazzein毕赤酵母重组菌,SDS-PAGE表明,目标蛋白的相对分子量与理论值一致,诱导72h后的目的蛋白表达量达0.12g/L。     

微生物转化生产木糖醇工艺研究

从土壤中筛选获得了1株木糖醇高产菌株,该菌株发酵玉米芯水解液后获得的发酵液,通过离心去除菌体,用紫外分光光度法测得木糖醇产量。采用摇瓶发酵对发酵工艺条件进行优化,通过测定发酵液中木糖的残留量、木糖醇的产量、木糖醇的转化率来确定最佳的发酵工艺。结果表明,木糖醇的产量由最初3.12g/L增加到8.79g/L,转化率由15.6%增加到43.95%;优化后,最佳培养基条件为:选用木糖质量浓度为20g/L的玉米芯水解液为碳源,质量浓度为2.5g/L的蛋白胨和2.5g/L的酵母浸膏作为氮源,质量浓度为3.0g/L的KH2PO4,4.0g/L的NaCl,0.5g/L的MgSO4·7H2O,最佳发酵条件为:摇瓶发酵装液量80mL/250mL,转速160r/min,pH值为5.0,发酵温度30℃,发酵时间44h,在此条件下,木糖醇最大产量是13.84g/L,木糖转化率达69.0%。该菌株经初步研究,显示了良好的研究潜力和应用前景。     

热带假丝酵母五六碳糖共发酵产酒精研究

为提高酵母菌代谢木糖和葡萄糖产乙醇的效率,以木糖为底物对热带假丝酵母菌进行驯化培养。经过木糖质量浓度由20~70 g/L的递进驯化培养后,对木糖的利用率提高了21.02%,混合糖的利用率达到94.21%,乙醇质量浓度为22.21 g/L,木糖醇转化率为0.39 g/g(酵母代谢木糖的理论得率为0.46 g乙醇/g 木糖,葡萄糖乙醇发酵理论得率0.51 g乙醇/g 葡萄糖),其对木糖利用率效果显著提高。木糖还原酶活性对NADPH的亲和力由≤1.3 U增加到11.0 U,NADH也由≤0.2 U增长到1.4 U,木糖醇脱氢酶的活性也由322 U增长到1 534 U。同时,对驯化后的酵母菌发酵工艺进行单因素试验和正交试验,研究发酵时间、转速、发酵温度、初始pH值对发酵的影响,结果表明发酵最佳条件为发酵时间72 h,转速140 r/min,发酵温度36℃,初始pH值4。     

深黄被孢霉Δ~6-脂肪酸脱氢酶基因在毕赤氏酵母SMD1168中表达的研究

引物根据Δ~6-脂肪酸脱氢酶(D6D)基因以及酵母蛋白表达载体p GAPZαA的多克隆位点进行引物设计,并在上游插入ECo RⅠ位点、下游插入XhoⅠ位点,从深黄被孢霉中克隆D6D基因,构建p MD18-T-D6D载体与p GAPZαA-D6D载体。将重组质粒线性化,并将其电转导入到毕赤氏酵母(Pichia pastoris SMD1168)中,Zeocin抗生素筛选高拷贝转化子,对重组菌进行诱导表达。经过Tricine-SDS-PAGE分析和蛋白质免疫印迹(Western bloting)试验,证明Δ~6-脂肪酸脱氢酶融合蛋白具有免疫学活性。结果成功构建了重组酵母p GAPZαA-SMD1168,为利用基因工程菌生产γ-亚麻酸(GLA)奠定理论基础。     

黑曲霉糖化酶基因克隆及在酿酒酵母中的表达

为了以酿酒酵母S78为宿主菌异源高效表达糖化酶基因,进一步扩大糖化酶基因在工业生产上的应用。运用RT-PCR法从黑曲霉中克隆得到糖化酶基因(glaA)cDNA,去除其信号肽编码区后的序列重组到酵母表达载体pVT102U/αADH1强启动子下游,并与α因子分泌肽信号序列融合。用PEG/LiAc法将构建的重组表达载体转入酿酒酵母S78菌株,筛选出的转化菌点种到可溶性淀粉平板上培养,用碘染法鉴定重组基因的表达情况。鉴定出了典型水解圈的酵母转化子,转化子接种到YPD培养基中摇瓶培养后,取发酵上清液经SDS-PAGE检测到分子量大小约为80 kDa的目标蛋白带,上清液用DNS法检测其淀粉酶最高酶活为28.86 IU/m L。表明糖化酶基因已在酿酒酵母S78中成功表达并能有效分泌到细胞外。     

响应面法优化木糖发酵产乙醇酵母发酵条件的研究

以诱变筛选的季也蒙毕赤酵母突变菌株C3-10为研究对象,对其发酵培养条件进行研究。采用响应面法研究了木糖发酵产乙醇酵母突变株不同温度、起始pH值、接种量的影响。结果表明,最佳发酵条件为:温度29℃,起始pH值5.6,接种量5%,在此优化条件下乙醇产量达到15.01%。     

过表达海藻糖-6-磷酸合成酶拮抗酵母菌工程菌株的构建

本研究构建了带G418抗性的载体pFL61-G418,从酿酒酵母WT303菌株中克隆了真菌抗逆境基因tps1（海藻糖-6-磷酸合成酶基因）,再将tps1基因插入到pFL61-G418载体的NotI位点,构建pFL61-G418-tps1表达载体,并将该表达载体转化进入野生型拮抗酵母膜醭毕赤酵母菌株中。构建过表达海藻糖-6-磷酸合成酶拮抗酵母菌工程菌株,增强拮抗酵母菌的抵抗逆境的生存能力,从而提高其生活力及与病原菌的竞争力。结果表明成功地构建了过表达海藻糖-6-磷酸合成酶拮抗酵母菌工程菌株,说明pFL61穿梭质粒可以用来转化野生型拮抗酵母,G418抗性可以作为转化子筛选的阳性标记。该重组表达载体的成功构建,为野生型拮抗酵母的遗传改良提供了重要的理论依据。     

胸腺肽αl原核表达载体的构建及在大肠杆菌中的表达

构建胸腺肽αl（Thymosin αl,Tαl）基因原核表达载体,并在大肠杆菌BL21中进行表达,为大量获得胸腺肽αl打下基础。将人工合成的Tαl三串体基因插入到表达载体pET32a后,CaC12法转化大肠杆菌BL21,经氨苄青霉素筛选后用IPTG诱导表达,SDS-PAGE检测BL21中胸腺肽αl的表达。大肠杆菌中检测到与目的蛋白相对分子量(31kD)相符的条带。成功构建了Tαl原核表达载体,该蛋白能在大肠杆菌中表达。     

重组人肿瘤坏死因子TNF-α的克隆与原核表达

为了构建人肿瘤坏死因子TNF-α与谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的融合基因表达载体,并进行原核表达。以人肿瘤坏死因子TNF-α全长转录本为模板,设计特异性引物,经PCR扩增目的基因将其定向克隆到pMD-l8T simple vector中,构建重组质粒pMD-18T-TNFα。然后通过亚克隆将测序正确的TNF-α基因插入表达载体pGEX-4T-1中,筛选出阳性质粒转化宿主菌株BL21(DE3),通过温度、时间等不同条件诱导表达重组蛋白。结果表明,成功克隆到大小为702 bp的TNF-α全长cDNA序列,通过限制性酶切、PCR扩增证实pMD-18T-TNFα和pGEX-4T-1-TNFα载体已构建成功。诱导表达得到约51 kDa重组蛋白GST-TNFα。说明重组蛋白GST-TNFα的表达成功,为进一步获得纯化TNF-α,研究其生物功能、作用机理,制备抗TNF-α单克隆抗体奠定基础。     

玉米ZmCKX基因的克隆及分析

细胞分裂素氧化酶降解细胞分裂素,从而调控植物的生长发育,克隆和分析玉米细胞分裂素氧化酶基因(ZmCKX),为研究ZmCKX在玉米抗逆反应中的作用奠定基础。运用RT-PCR和RACE技术克隆了ZmCKX基因的cDNA全长,并对其进行了初步的生物信息学分析。琼脂糖凝胶电泳鉴定结果表明,PCR扩增出一条约1035bp的片段,与目的片段大小相似。将目的片段与pMD-19t构建的pMDZmCKX重组质粒并转化为DH5α,经检测片段与原始片段大小相同。Blastn分析结果表明,其与ZmCKX1的相似性为99%。对该基因序列分析表明,ZmCKX基因编码的蛋白的开放阅读框为1035bp,起始位点为23bp,终止位点为1057bp。ZmCKX基因长1035bp,编码344个氨基酸。它与ZmCKX1基因核苷酸同源性99%。ZmCKX基因编码的蛋白是存在于细胞质中的亲水蛋白。     

Expression and Secretion of Mutant Recombinant Human GM-CSF in Pichia Pastoris

Clinic test reveal that by contrasting with expression in E.coli the human granulocyte-macroghage colony-stimulating factor( hGM-CSF) which expression in Pichia Pastoris has lower toxity and side-effect rate. Due to nonglycosylated hGM-CSF has higher biological activity in vivo, we mutant glycosylated positions by using PCR technique. The mutant GM-CSF gene was inserted into PPIC9K and then transformed into Pichia Pastoris strain GS115 for high expression. The results demonstrat that, in spite of the mutation, the expression product also has natural biological activity.