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.     

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%。     

展示在巴斯德毕赤酵母细胞表面的内切-1,4-β-葡聚糖酶的酶学性质

本研究目的是利用毕赤酵母细胞表面展示技术来改善内切-1,4-β-葡聚糖酶的酶学性质。结果显示,SDS-PAGE显示展示酶(DEG)的分子量为34.1kDa,对CMC-Na有底物专一性。与游离酶(FEG)相比,DEG的最适作用温度和最适作用pH值未发生变化,分别为70℃和4.0;对底物的亲和力降低;pH 2.5~8.5时酶活残留率为60%,比游离酶高0.5倍;温度70℃时酶活无损失,残留率为102%,同等条件下比游离酶高1.5倍;DEG重复使用10次以后保留活性仍为65%;而且展示酶对Co2+、Mn2+、Hg2+等重金属离子的耐受力也大大增强。本研究结果表明,展示内切-1,4-β-葡聚糖酶的酶学性质得到大幅度改善,其酸热稳定性、重金属离子耐受性和操作稳定性均有所提高,DEG作为一种酵母全细胞生物催化剂在各种纤维素降解领域具有很广阔的应用前景。     

几丁质酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因克隆微生物表达和抑菌效果研究

采用PCR扩增的方法,扩增获得几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的基因,分别将其基因克隆到原核表达载体pET28a(+)上,构建了原核表达载体pETChi和pETGlu。经IPTG诱导后几丁质酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因在大肠杆菌BL21中得到高效表达。通过对连孢(Alternaria alternate)的抑菌实验表明,这两基因的表达产物对此真菌有较强的抵抗能力。     

茶树β-1,3葡聚糖酶基因在大肠杆菌中的优化表达

从茶树中获得β-1,3葡聚糖酶(β-1,3-glucanase , β-1,3-glu )基因cDNA,发现其中存在着一些序列,它们与核糖体竞争性地结合pET32a载体上的RBS位点, 造成该基因cDNA在原核生物中很难表达.作者对其中的两处基因序列进行了突变,通过设计PCR引物,利用密码子的简并性,保证了突变后蛋白质的一级结构不变.使葡聚糖酶基因在大肠杆菌中明显表达.通过SDS-PAGE分析,证明表达产物分子量约75.8 kD,与预计大小一致,并通过水杨酸法对其进行酶活测定,证明其有活性.     

提高内切葡聚糖酶活力及其在毕赤酵母中的表达研究

以中性内切葡聚糖酶基因EG和真菌Corticium rolfsii的碳水化合物结合模块(FCBM)为模块,构建融合基因重构体EG-FCBM和CD-FCBM,并利用高效表达载体在毕赤酵母中对其进行高效表达。酶活及性质分析显示,EG-FCBM和CD-FCBM在诱导表达84~96h后,其对微晶纤维素的活力分别为951和676 U·mL-1,较原始基因EG(526U·mL-1)提高81%、28%,而酶学性质两者间无较大差异。这一结果表明,FCBM在催化水解纤维素的过程中有着极为重要的作用,通过增加FCBM来提高纤维素酶活性方法可行。     

β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶在农作物病虫害防治中的研究进展

从β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶2种酶的结构特性、抗病性、基因转化及在农作物防治病虫害中的应用等方面进行了综述。     

植物β-1,3-葡聚糖酶的研究进展

植物β-1，3-葡聚糖酶（β-1，3-D-葡聚糖-3-葡萄糖苷水解酶，EC3．2．1．39）属PR2（Pathogensis—relatedpmteins，PR）类蛋白，作为植物抗真菌基因工程的热点之一，近年来的研究进展较为迅速。文章就β-1，3-葡聚糖酶的生物特性、分类、诱导、抗性和发育进行了竦合性介绍。     

α-淀粉酶基因在毕赤酵母中的表达及酶学性质研究

以克隆自野油菜黄单胞菌的α-淀粉酶基因质粒(pHN8004)为模板,通过PCR方法将α-淀粉酶基因克隆到毕赤酵母表达载体pHBM905A中,转化毕赤酵母GS115.利用甲醇对重组毕赤酵母GS115(pHBM905AM1)进行诱导,实现了表达.培养温度为28℃,用体积分数为1.0%的甲醇诱导,第7天分泌表达的α-淀粉酶酶活性最高,为1 081 U.mL-1,该酶的最适反应温度和最适反应pH值分别为50℃和5.9.     

拟南芥β-1,3-葡聚糖酶基因(BG1)在不同组织及非生物胁迫下的表达研究

[目的]研究拟南芥β-1,3-葡聚糖酶基因(BG1)在不同组织及胁迫条件下的表达规律.[方法]研究以拟南芥为材料,以28S rRNA为内参,利用半定量RT-PCR法研究了低温(4℃)、高温(37℃)、NaCl胁迫(200 mmol/L)和与之等渗的PEG(21.5;)干旱胁迫处理在不同组织(叶、薹、花、果)ep BGl的表达情况.[结果](1)正常植株中,BG1在不同组织的表达量不同:花、果>叶>薹.(2)胁迫处理对BGI的表达量有影响.在叶中,盐胁迫不影响其表达,其他处理都使其表达量减少;在薹中,除低温处理使其表达量明显增加,其他情况的表达都减少,37℃和干旱胁迫后几乎不表达;在花中,NaCl胁迫处理后表达量明显增加,PEG处理及高温胁迫后表达量下降;在果实中,BGI在PEG胁迫后表达量稍有增加,而37℃和盐胁迫表达稍有下降.[结论]在正常植株中,BG1的表达具有差异性;BG1对各种胁迫处理的响应不同.     

内切葡聚糖酶基因在穿梭载体中的表达研究

将无信号肽编码序列的内切葡聚糖酶基因(GenBankNo.DQ782954)与表达载体PMK4连接后转化大肠杆菌DH5α,筛选出阳性转化子DH5α-PMK4-egls,并将提取的质粒转化到枯草芽孢杆菌WB600原生质体内,获工程菌WB600-PMK4-egls。同时,通过刚果红染色和SDS-PAGE分析表明,该基因在枯草芽孢杆菌中得到了表达。通过优化培养基因工程菌,胞外上清液中的酶活力达998U,该酶促反应的最适温度为60℃,最适pH为6.0,且pH在4.5～7.5,温度在30℃～65℃范围内,可保持最高酶活的70%以上。     

鸡β-防御素-3在毕赤酵母中的分泌表达

对鸡β-防御索-3(Gal-3)在毕赤酵母中的分泌表达进行了研究.以重组质粒CaJ-3-T为模板,利用PCR技术扩增出Gal-3基因成熟肽片段,将该片段插入到酵母表达载体pPICZα-C,构建分泌型重组表达载体pPICZα-C-Gal-3,电转入表达宿主菌X-33毕赤酵母,Zeocin抗性筛选重组菌株;挑取阳性菌株经甲醇诱导表达,Tricine-SDS-PAGE电泳发现在约4.5 kDa位置出现预期条带;对所表达的Gal-3进行抗菌活性检测,发现其具有抗大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等细黹的活性.     

来源于青霉Penicillium sp. C6的β-1,3(4)-葡聚糖酶基因的克隆及酶学性质分析

从青霉Penicillium sp. C6菌株基因组DNA中克隆到一个新的16家族的葡聚糖酶基因,命名为bglc6(GenBank登录号:JX854434)。其cDNA全长为1 044 bp,包含N端前20个氨基酸的信号肽序列和一个16家族的结构催化域。bglc6编码的氨基酸序列与Grosmannia clavigera kw1407的假设葡聚糖酶蛋白序列最高一致性为64%。成熟蛋白BglC6在毕赤酵母中已成功表达,酶学性质分析表明,BglC6最适pH为4.5,最适温度为50℃,在酸性范围内具有良好的稳定性。以大麦葡聚糖酶为底物时,BglC6的比活、Km及Vmax值分别为253.8 U/mg,8.42 mg/mL,478.4 μmol/min·mg。蛋白BglC6对大多数金属离子有较好的抵抗能力。因此,该葡聚糖酶在动物饲料行业领域中具有潜在的应用前景。     

条锈菌诱导的小麦β-1,3-葡聚糖酶基因编码区的克隆及原核表达

为研究小麦与条锈菌互作过程中β-1,3-葡聚糖酶基因的功能,根据小麦β-1,3-葡聚糖酶cDNA全长序列设计合成引物,通过RT-PCR方法获得小麦β-1,3-葡聚糖酶基因编码区,将其克隆至pGEM T-easy Vector,经HindⅢ和BamHⅠ双酶切回收目的片断,并将其定向克隆到pET-32a(+)Vector中构建表达载体GLU-pET-32a(+),转化E.coliBL21(DE3),用IPTG进行诱导表达。结果表明,小麦β-1,3-葡聚糖酶基因在大肠杆菌中得到了高效表达,获得了分子量约为49 ku的融合蛋白,表达量约占菌体总蛋白的19%。最佳诱导条件为:0.3 mmol/LIPTG,37℃诱导4 h。     

地衣芽孢杆菌β-1,3-1,4葡聚糖酶基因的克隆及序列分析

β-葡聚糖是以β-1,3和β-1,4混合糖苷键连接形成的D-葡萄糖聚合物,主要存在于单子叶禾本科谷实中.有些微生物会产生降解β-葡聚糖的β-1,3-1,4-葡聚糖酶.将β-葡聚糖酶基因在食品级宿主菌中表达对动物饲料工业具有十分重要的应用价值.实验以地衣芽孢杆菌为材料,提取其总DNA,扩增其β-1,3-1,4葡聚糖酶基因序列,将该片段克隆到pMD 19-T载体进行测序,并将测序结果进行BLAST比对.发现其与GenBank中的两段基因序列具有较高的同源性.     

Exendin-4基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达

根据GenBank中已公布的编号为AAB2200的Exendin-4氨基酸片断,及酵母密码子偏好性,设计了Exendin-4在酵母中的表达序列。利用基因工程技术,将编码Exendin-4的蛋白基因亚克隆到含有分泌信号肽序列的毕赤酵母表达载体pPIC9K中,构建成分泌型重组表达栽体pPIC9K-E4。用电转化法将线性化的pPIC9K-E4转化入毕赤酵母菌株GSll5,转化子经MD平板筛选,得到的阳性菌株再用浓度梯度递增的G418筛选多拷贝重组子。将MM和MD平板筛选得到Muts菌株用甲醇诱导表达6d,每隔24h取样。Tricine-SDS-PAGE检测结果显示,诱导后第6天表达量达到最高。     

重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶的纯化及部分酶学性质研究

[目的]研究重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶的性质。[方法]由重组大肠杆菌制备重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶发酵液,经乙醇分级沉淀和DEAE-650M离子交换层析分离纯化后进行SDS-PAGE纯度鉴定,最后分析纯化后重组酶的酶学性质。[结果]SDS-PAGE分析表明纯化后得到了较纯的重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶,比活力达13 437 U/mg,纯化倍数为19.85倍,回收率为20.60%,分子量约30 kDa。纯化后重组酶的最适pH值为6.0,pH值4.5~6.0较稳定;最适温度为50℃,40~50℃较稳定;Cu2+和Fe2+对其活力有显著的抑制作用,Mg2+、Zn2+和Mn2+对其活力有抑制作用,比较适合在啤酒酿造上使用。[结论]该研究为重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶的工业化应用奠定了基础。     

环糊精酶基因在毕赤酵母中的组成型表达

为实现环糊精酶在毕赤酵母中的高效表达,以优化合成的环糊精酶基CGT2为基础,构建组成型表达质粒pGAPZαA-CGT2,运用电转化方法将目的基因整合进酵母染色体,构建环糊精酶酵母工程菌X33/pGAPZαA-CGT2,经摇瓶发酵120h后,CGT2活力达0.21 U·mL~(-1);进一步对工程菌进行摇瓶发酵条件优化,确定其最优发酵条件为:pH6.5、28℃、200r·min~(-1)、每24h补加2.5%的甘油,120h后其胞外酶活力达到0.36U·mL~(-1),是优化前的1.7倍,实现了环糊精酶在毕赤酵母中的组成型表达。     

酵母β-1,3-D-葡聚糖制备过程中细胞破碎方法研究

通过正交试验设计,研究了细胞自溶法和超声波法的工艺条件,结果表明:在T=50℃、pH=7.0、浓度=10%、t=15 h的自溶条件下和在功率240W、占空比0.8、浓度5%、t=20 m in的超声波条件下,细胞破碎程度(即Y,用单位细胞干物质的损失率表示)分别为44.03%、35.87%,达到各自工艺的最优值,并且自溶法具有较好的细胞破碎效果。     

牦牛IFN-β基因在毕赤酵母中的分泌表达

用真核表达引物从pGEM-yakIFN-β重组质粒中扩增出牦牛IFN-β基因,将目的基因和真核表达载体pPIC9K连接转入E.coli的JM109中,得到pPIC9K-yakIFN-β重组表达质粒.通过电击法将经SalⅠ线性化的pPIC9K-yakIFN-β质粒转化到巴斯德毕赤酵母GS115感受态细胞中,采用G418抗性梯度法筛选得到多拷贝重组菌株,利用甲醇诱导表达,分泌表达产物用MTT法检测其生物学活性.经SDS-PAGE电泳分析表明:表达出约22ku大小分泌于胞外的牦牛IFN-β蛋白分子量,比理论值稍大;MTT结果表明:纯化的重组yak-IFN-β蛋白具有促进淋巴细胞增殖的活性.