聚糖内切酶EGⅢ的克隆及其在酵母中的表达（摘要）

[目的]构建可降解纤维类固体废弃物的工程菌。[方法]采用RT-PCR方法克隆了绿色木霉（Trichoderma viride）AS313711的葡聚糖内切酶Ⅲ（EGⅢ）的cDNA,测序后构建到酵母表达载体pESP-2上,并通过电击法将其转到酵母感受态细胞中去,得到酵母表达转化子。通过DNS法测定该转化子在不同温度、不同pH值下酶活力的大小。[结果]EGⅢ的cDNA开放阅读框长度为1 257 bp,编码418个氨基酸,推测蛋白质分子量为44.1×10~3。在pH值为4.9、温度在60℃条件下,EGⅢ酶活力最高,相对酶活为100%。[结论]获得了高表达效率的EGⅢ-T-pESP-2酵母表达载体,其表达活性要比天然的酶高出3～5倍,只要调节好温度、pH值的关系,可提高纤维素葡聚糖内切酶的下游转化纤维素效率,在大规模生产中生产出大量的葡萄糖。     

绿色木霉AS3.3711的葡聚糖内切酶Ⅰ基因的克隆与表达

采用RTPCR方法克隆到绿色木霉AS3.3711的葡聚糖内切酶Ⅰ(EGⅠ)的cDNA序列,测序后构建到酿酒酵母诱导型表达载体pYES2上,转化酿酒酵母,转化子用2%的βD半乳糖进行诱导,用Northern杂交、刚果红染色法和CMC糖化力法分别对目的基因的转录和表达产物的葡聚糖内切酶活性进行检测.结果表明,EGⅠ的cDNA基因开放阅读框长度为1377bp,编码459个氨基酸,推测蛋白质分子量为48.1kD.刚果红染色显示,转化子可产生明显的水解圈;CMC酶活检测显示该基因能在酿酒酵母中表达有生物活性的EGⅠ并分泌到胞外.发酵液中的酶活在培养60h达到最高0.06UmL,最适酶解温度为50℃,最适pH值为5.4.     

绿色木霉内切纤维素酶的分离纯化及酶学性质的研究

绿色木霉AS3.5455经固体发酵,提取胞外纤维素酶,经硫酸铵分级沉淀、透析、DEAE Cellulose-52离子交换层析、SephadexG-150凝胶柱层析等纯化出单一组分的内切β-葡聚糖苷酶,经SDS-PAGE电泳分析,该内切酶的相对分子量约为58.7KD,内切β-葡聚糖酶的最适作用温度为55℃,最适反应pH为5.5。     

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。     

康氏木霉内切β-葡聚糖苷酶的分离纯化及酶学性质

康氏木霉GIMP3.444经摇瓶发酵,获得分泌到胞外的纤维素酶,粗酶液经(NH4)2SO4分级沉淀、Sephacryl S200凝胶过滤层析、DEAE Sepharose FF离子交换层析及Octrl Separose CL-4B疏水层析分离纯化出一种内切型的β-葡聚糖苷酶,SDS-PAGE电泳鉴定为单一条带,BIO-RAD分析相对分子量为61.8 ku。该内切β-葡聚糖苷酶的最适反应温度为55℃,最适反应p H值为4.4,作用于羧甲基纤维素钠时,Lineweaver-Burk法求得Km、Vmax分别为4.81 mg/m L、2.48 mg/(min·m L)。     

米曲霉giF-10内切葡聚糖酶基因在大肠杆菌中的表达

【目的】克隆米曲霉giF-10内切葡聚糖酶基因并检测其在大肠杆菌中的表达。【方法】以自行分离筛选出的天然米曲霉giF-10的基因组DNA为模板,PCR高保真扩增,扩增产物连接到pMD19-T克隆载体上,并构建原核表达载体,转化大肠杆菌BL21(DE3)。【结果】序列分析表明,其长度为1 251bp,编码417个氨基酸,序列比对发现与内切葡聚糖酶基因CelB序列相似性高达100%,将此基因注册GenBank(HQ739052)。刚果红水解圈筛选结果表明已成功表达。【结论】克隆了米曲霉giF-10内切葡聚糖酶基因,并在大肠杆菌成功表达,为纤维素酶工业化生产奠定基础。     

米曲霉giF-10内切葡聚糖酶基因在大肠杆菌中的表达

【目的】克隆米曲霉giF-10内切葡聚糖酶基因并检测其在大肠杆菌中的表达。【方法】以自行分离筛选出的天然米曲霉giF-10的基因组DNA为模板,PCR高保真扩增,扩增产物连接到pMD19-T克隆载体上,并构建原核表达载体,转化大肠杆菌BL21(DE3)。【结果】序列分析表明,其长度为1 251bp,编码417个氨基酸,序列比对发现与内切葡聚糖酶基因CelB序列相似性高达100%,将此基因注册GenBank(HQ739052)。刚果红水解圈筛选结果表明已成功表达。【结论】克隆了米曲霉giF-10内切葡聚糖酶基因,并在大肠杆菌成功表达,为纤维素酶工业化生产奠定基础。     

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.     

内切葡聚糖酶基因的克隆及原核表达

纤维素酶的工业应用一直受成本高、酶活低的限制,而内切葡聚糖酶作为纤维素酶最主要的组成部分,提高内切葡聚糖酶的酶活力显得尤为重要。根据GenBank中收录的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)KCTC的模式菌株和解淀粉芽孢杆菌HZ79内切葡聚糖酶序列的相似性及orf分析设计特异性引物,以解淀粉芽孢杆菌的基因组DNA为模板,利用PCR反应克隆出长为1 500 bp的内切葡聚糖酶基因(egl基因),将目的基因与pMD19-T载体相连,转入大肠杆菌DH5α,阳性克隆经菌液PCR及双酶切验证,将验证正确的质粒送金唯智测序公司测序。比对结果表明:该克隆片段无碱基缺失,无移码突变,扩增序列准确、可靠。将测序正确的重组质粒转化BL21,进行大肠杆菌BL21(DE3)的原核表达,SDS-PAGE分析蛋白的大小为55 ku,等电点为8.12。为后续的内切葡聚糖酶基因突变体文库的建立,及egl酶酶活力及耐受性提高菌株的高通量筛选奠定前期基础。     

热纤维素梭菌内切葡聚糖苷酶基因在枯草芽孢杆菌的表达

对热纤维素梭菌Clostridium thermocellum内切葡聚糖苷酶基因CelG及其信号肽序列进行了克隆及表达研究.以热纤维素梭菌总DNA为模板,经PCR扩增获得目的,并连接到大肠杆菌-枯草杆菌穿梭质粒pSW1载体,获得质粒pSW1-CelG;用感受态转化法将获得质粒pSW1-CelG转化到枯草芽孢杆菌BGSC中进行分泌表达,获得了大小约56KD的蛋白片段,且具有生物活性,证明CelG基因克隆成功并正确表达.     

一株绿色木霉产外切β-葡聚糖苷酶条件及其纯化与性质的研究

从树林中腐烂木块上采集并筛选出一株分泌外切β-葡聚糖苷酶(exo-1,4-β-D-glucanase or cellobiohydrolase,CBH)的绿色木霉菌株．在100mL的锥形瓶中装入40mL培养基的产酶状况最好,其通气量最佳,培养液初始pH为8时绿色木霉产生的CBH活力最高．随绿色木霉生长时间的延长,CBH的活力与培养基中的葡萄糖含量呈交替的一高一低的波浪状变化．通过硫酸铵分部分离、葡聚糖G-100凝胶过滤、DEAE-纤维素52阴离子交换柱层析等方法使绿色木霉所产的CBH达到了电泳纯,纯化倍数为16．3．CBH的反应最适温度为60℃,最适pH为6．0,Km(底物为羧甲基纤维素钠)为17．34mg／ml．     

桦褐孔菌内切葡聚糖酶基因的克隆与表达分析

利用RACE技术首次从药用真菌桦褐孔菌中克隆得到了与菌核形态发育相关的内切葡聚糖编码(EG)基因。结果表明:桦褐孔菌内切葡聚糖酶基因(IO-EG)的cDNA全长为1 315 bp,其中编码区占1 233 bp,具有13个内含子和14个外显子,共编码410个氨基酸。系统进化树分析表明,桦褐孔菌EG与嗜蓝孢孔菌EG在分子进化关系上最相近。实时荧光定量PCR分析表明,随着菌核的生长发育,IO-EG基因的表达量不断升高,初步证明内切葡聚糖酶基因的表达量与桦褐孔菌菌核的产量相关。     

桑天牛内切β-1，4-葡聚糖酶活性分析及其基因CDs区的克隆与表达

[目的]研究陕南地区桑天牛内切β-1,4-葡聚糖酶基因,为构建高效分解纤维素的工程菌奠定基础,[方法]用质量分数为1%的羟甲基纤维素钠(CMC-Na)测定桑天牛幼虫内切β-1,4-葡聚糖酶活性,Trizol法提取桑天牛肠道总mRNA,扩增其内切β-1,4-葡聚糖酶基因,用DNAStar和NCBI上的BLAST进行序列分...     

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。     

内切葡聚糖酶基因工程菌pET-C36表达条件的研究

为了提高内切葡聚糖酶基因在大肠杆菌中的表达量,通过实验研究了重组菌Pet-C36的表达条件,结果表明重组菌的培养条件为:最适培养温度43℃,最适培养时间5 h,IPTG诱导终浓度0.1 mmol/L或乳糖诱导终浓度0.1%。基因工程菌在此条件下诱导培养后酶活力比未优化表达条件时提高了2倍,可达141.22 U/mL。     

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。     

Bacillus.sp.bs-1的内切葡聚糖酶在大肠杆菌中表达条件的优化及其活性分析

用两个不同的表达载体pET-30a-C和pET-28a-C进行了Bacillus.sp.bs-1的内切葡聚糖酶在大肠杆菌中的诱导表达,确定了最佳可溶性诱导表达条件。pET-30a-C表达的内切葡聚糖酶在25℃,用1mM的IPTG诱导3h就可以达到最佳可溶性表达量。pET-28a-C表达的内切葡聚糖酶在25℃,用0.8mM的IPTG诱导5h能够达到最佳可溶性表达量。对表达的内切葡聚糖酶活性进行了测定,并确定了最适反应条件。用Ni-NTA树脂纯化了表达的内切葡聚糖酶蛋白,得到单一的目的蛋白,并测定了纯化后的内切葡聚糖酶的比活力。pET-30a-C表达的内切葡聚糖酶的粗酶液活性为1489U/ml,比活力为723U/mg,pET-28a-C表达的内切葡聚糖酶的粗酶液活性为683U/ml,比活力为808U/mg。此结果为枯草芽胞杆菌内切葡聚糖酶在工业应用方面提供了理论依据。     

砂梨2个内切-β-1,4-葡聚糖酶基因cDNA的克隆及其在果实贮藏过程中的表达分析

为从分子水平上揭示EG基因在早熟砂梨软化过程中的作用机制,该研究以早熟砂梨品种翠冠果肉cDNA为模板,根据NCBI上登录的其他植物内切-β-1,4-葡聚糖酶(Endo-1,4-β-glucanas,EGases)基因编码区设计引物,利用RT-PCR技术,克隆内切-β-1,4-葡聚糖酶基因家族中的2个成员PpEG1和PpEG2的编码区序列,并在此基础上,利用半定量RT-PCR技术,探讨两基因在夏季货架期1-MCP处理条件下翠冠果肉软化过程中的表达情况。结果表明:PpEG1编码区包含1 869个核苷酸,编码1个由622位氨基酸组成的多肽,PpEG2编码区包含1 863个核苷酸,编码1个由620位氨基酸组成的多肽;PpEG1和PpEG2都含有糖基水解酶家族-9(Glycosyl-hydrolases-family-9)活性位点,但PpEG2比PpEG1的C端多1个碳水化合物结合组件(Carbohydrate-binding module,CBM);PpEG1与PpEG2分别位于分子进化树的2个不同发育分枝上;在室温货架期间,翠冠果肉中PpEG1的表达量先上升,贮藏4 d时其表达量最高,后缓慢下降,而PpEG2的表达量开始缓慢上升,在贮藏12 d时出现mRNA的积累高峰;1-MCP对PpEG1和PpEG2的表达不起延缓或促进作用。PpEG1与PpEG2在翠冠果实软化过程中的不同表达规律显示,PpEG1与PpEG2作用于不同的β-1,4-葡聚糖多聚分子底物,且PpEG1和PpEG2的表达均不受乙烯调控。     

黑木耳内切葡聚糖酶基因克隆与原核表达

克隆了黑木耳(Auricularia auricular-judae)内切葡聚糖酶(endoglucanase)基因并进行序列分析,此外,在大肠杆菌BL21(DE3)中成功表达。研究基于前期测得的黑木耳转录组数据,同时结合基因组数据(GenBank登录号为NEKD00000000. 1),筛选到黑木耳内切葡聚糖酶基因序列并设计特异引物,以黑木耳菌丝总RNA为模板,采用RT-PCR技术克隆黑木耳内切葡聚糖酶基因c DNA全长,命名为Aa-eg,构建了重组原核表达载体p ET32a-Aa-eg并成功在大肠杆菌中表达。序列分析表明,c DNA全长为1 242 bp,编码413个氨基酸,预测该蛋白分子量为43. 59 ku,理论等电点为4. 42,存在信号肽。由于p ET-32a载体包含20. 0 ku的标签,SDS-PAGE分析在45. 0 ku和66. 2 ku之间出现目的蛋白条带,与理论预期值大小一致。通过对黑木耳内切葡聚糖酶基因的克隆及分析,为进一步揭示黑木耳内切葡聚糖酶基因功能奠定基础。