新型植酸酶基因YkAPPAS在毕赤酵母中的表达及其酶学特性分析

根据密码子的偏好性,采用PTDS方法化学合成了一个来源于Yersinia kristesenii的新型植酸酶基因(YkAPPAS),并且作为外分泌蛋白在毕赤酵母GS115中成功表达。重组植酸酶YkAPPAS的蛋白分泌量可达到106.73μg/mL。对重组植酸酶的酶学性质研究表明:该酶的比活力为2 330 U/mg;最适pH为4.5和6.0;最适温度为45℃;100℃处理5 min后其剩余活性为47.55%;90℃处理5 min后其剩余活性为56.75%;在pH 3—12时的活性均在30%以上。Li~+、EDTA对酶活有一定的激活作用;Zn~(2+)、Cu~(2+)对酶活有一定的抑制作用。重组植酸酶还具有良好的抗胃蛋白酶和胰蛋白酶水解的特性。     

毕赤酵母异源表达β-葡聚糖酶酶学特性的研究

根据酵母密码子的偏好性对来自某异源菌种的葡聚糖酶基因进行化学合成改造,用电转化方法整合到毕赤酵母基因组中进行表达,并对表达出的内切β-葡聚糖酶进行相关酶学特性研究。结果表明:酶的最适pH为4.5,最适温度为40℃C;酶的pH稳定性范围与缓冲溶液类型有关,为4.0—6.0;Al~(3+)对酶有激活作用,但Mn~(2+)和Cu~(2+)则会抑制酶的活性;此酶对羧甲基纤维素钠(CMC-Na)有较强的分解能力;胃蛋白酶对该酶有抑制作用。     

毕赤酵母植酸酶基因工程菌高密度培养及诱导表达

研究了毕赤酵母基因工程菌高密度发酵培养方式和植酸酶基因高效表达策略.采用逐步增加流加方式进行高密度培养,结果发酵液中细胞干重达到64g/L.通过在线检测细胞消耗甲醇的MSUR,估算细胞在单位时间内对甲醇需求量,从而确定甲醇流加速率,采用此种方法可使重组毕赤酵母高水平表达植酸酶,最终发酵上清液中总蛋白量为8.58 g/L,植酸酶活力达到853 U/mL.     

米曲霉葡聚糖酶基因(AoEGLAI)在毕赤酵母中的表达研究及其酶学特性分析

采用PTDS方法人工合成米曲霉葡聚糖酶基因(AoEGLAI),通过电击将其转化到毕赤酵母中表达,并采用DNS法对重组酶的酶学性质进行分析。结果表明:该酶耐酸但不耐热,最适反应温度为50℃,最适pH为3.0,在30—45℃和pH4—8时内切葡聚糖酶可保持90%以上酶活力,在底物CMC存在时其热稳定性有一定的提高。10 mmol/L的金属离子Cu~(2+)、Ca~(2+)、Zn~+、Gr~(3+)、Fe~(2+)和Fe~(3+)对酶有激活作用,Mn~(2+)对酶则起抑制作用。该酶对胰蛋白酶有一定的抗性,对胃蛋白酶抗性相对较差。     

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。     

烟曲霉植酸酶的酶学特性研究

对烟曲霉植酸酶的酶学特性进行了研究.结果表明,其最适反应温度为60℃,最适pH为5.0;液态酶在70℃处理5 min,残余酶活为69.12%;在4℃保存2个月,残余酶活为90%;不同金属离子和螯合剂对酶活性的影响存在差异,Fe3 ,Mg2 对该植酸酶有较强的激活作用, 而Zn2 ,Co2 ,Cu2 和EDTA有较强的抑制作用,Ca2 ,Fe2 和Mn2 等对其则无明显影响.     

酸性植酸酶phyB在毕赤酵母GS115中的表达

通过PCR方法扩增得到无信号肽无内含子的酸性植酸酶phyB基因,将此基因克隆至毕赤酵母表达载体pPIC9K上,并转化毕赤酵母GS115感受态细胞,获得重组毕赤酵母.在甲醇的诱导下,该植酸酶phyB基因在毕赤酵母中得到表达.经SDS-PAGE凝胶电泳分析,该重组蛋白的相对分子质量为7.5×104,而该植酸酶在大肠杆菌DH5α表达系统中表达的相对分子质量为6.0×104,这可能是由于糖基化的结果.酶学性质检测发现,表达的植酸酶最适作用温度为65℃,比野生原始菌株的提高了10℃;诱导pH值为5.5时,蛋白的表达量最高,为10 528.6 U/mL,是野生菌株的2.8倍;最适作用pH值为2.5;在70℃条件下处理60 min,该酶的相对酶活力为40%,在75℃时处理10 min,该酶的相对酶活力为10%.     

普鲁兰酶基因在毕赤酵母中的表达研究

现代工业体系中,淀粉的加工过程是通过添加多种酶制剂逐步水解来完成的,普鲁兰酶作为一种重要的淀粉脱支酶在工业上主要用于淀粉加工中的糖化反应,在糖化反应时加入普鲁兰酶,分支点处的α-1,6连接可被普鲁兰酶水解,可以最大限度减少糊精生成量,提高麦芽糖的含量,使淀粉大分子降解效率大幅度提升。本实验含有从嗜热菌Thermogota thermarum的普鲁兰酶基因的重组质粒出发,设计引物扩增出含有双酶切位点的线性基因;选用pPIC3.5k质粒作为载体进行毕赤酵母胞内表达;双酶切质粒和基因后酶连获得正确转化子;在大肠杆菌中进行大量克隆并提取质粒,将质粒线性化后浓缩纯化,并以同源重组整合的方式电转入毕赤酵母GS115基因组中,然后筛选出甲醇利用快速型和高拷贝型的阳性转化子;对该重组菌进行了诱导,分析了其表达量。     

芽孢杆菌植酸酶基因在毕赤酵母中的分泌表达

根据枯草芽孢杆菌WHNB02植酸酶phyC基因全序列设计一对引物,采用PCR法从含有该基因的pUC18-phyC质粒上获得不含有信号肽序列的phyC基因表达片段,亚克隆到毕赤巴斯德表达载体pPIC9K的多克隆位点,并电转化毕赤巴斯德酵母GS115.经MD和MM平板筛选、酶活性测定,获得了阳性转化子PP9KC.首次在毕赤巴斯德酵母中实现了有生物学活性芽孢杆菌植酸酶的分泌表达,去糖基化试验表明该植酸酶的分子量为53.5 kD和50.9 kD糖基化程度不同的两种糖蛋白.用麦芽汁半合成培养基对PP9KC进行诱导培养,培养48 h后酶活可达到2453 U/mL,表达量为出发菌株的10.5倍.酶学性质分析表明,其酶促反应最适pH值为7.0,最适反应温度为65℃,经90℃处理10 min,残留酶活性为37℃时的78.2%.     

稻瘟病菌一假定几丁质酶在毕赤酵母中的表达

本研究从稻瘟病菌菌株Guy11中提取总RNA,利用RT-PCR方法扩增到一假定几丁质酶基因MGG_08054.6的cDNA序列,将其亚克隆至带有His-tag标签的酵母表达载体pPIC3.5K中,构成重组质粒pPIC3.5K-ws,电击转化至毕赤酵母菌菌株GS115,通过MD-MM平板筛选及PCR验证获得重组酵母转化子GS115-PICH-ws;阳性转化子在甲醇诱导下,成功分泌出重组蛋白.SDS-PAGE分析表明,重组蛋白分子质量为48 ku,与其理论计算值基本相符;Ni-NTA法分离纯化后的重组蛋白经DNS法测定具有几丁质酶活性.     

重组毕赤酵母产木聚糖酶酶学性质的研究

采用DNS法对基因工程菌毕赤酵母所产的木聚糖酶进行测定,研究其最适反应pH,最适反应温度,金属离子对酶活性的影响等酶学性质,采用薄层层析TLC 和高效液相色谱法HPLC对该酶的酶解产物进行了分析,结果表明,该木聚糖酶的最适pH值为4.5,在pH3.5～6.0稳定;最适反应温度为55 ℃,耐热稳定性良好;Mg2 ,Zn2 ,Ca2 对木聚糖酶活性有促进作用;Cu2 ,Ba2 ,Fe3 等对木聚糖酶有一定的抑制作用.TLC,HPLC测定结果显示,木聚糖酶酶解产物主要以木二糖、木四糖等低聚糖为主,而木糖含量很低;该木聚糖酶是相对单一的内切木聚糖酶.     

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.     

一株产植酸酶青霉的分类鉴定及其植酸酶基因克隆 和在毕赤酵母中的表达

植酸酶是催化植酸盐水解成磷酸盐的一类酶的总称,添加到猪和家禽动物的饲料中可以提高植酸磷的利用率和促进对矿质元素的吸收利用。根据形态特征和ITS分子序列,作者对该实验室筛选得到的高产植酸酶菌株青霉RCEF4908进行了鉴定,确定该菌株在系统分类上属于草酸青霉Penicillium oxalicum Currie&Thom。利用特异性引物扩增出植酸酶成熟肽基因片段,蛋白质序列含有保守区域RHGXRXP和HD,属于组氨酸酸性磷酸酶家族。通过基因操作成功实现了植酸酶在Pichia pastoris GS115的表达。转化子P49在诱导培养144 h后酶活性可以达到约8 000U·mL-1。重组植酸酶在pH 2.5～7.0之间都有活性,在pH 5.5时酶活性最高;在90℃水浴处理10、20和30 min后酶活性仍分别保留53.8%、52.5%和45.2%,具有较高的耐热性,适宜于作为饲料添加剂,有进一步开发的价值。     

利用透明颤菌血红蛋白在低氧条件下提高毕赤酵母中植酸酶的表达

为了提高毕赤酵母(Pichia pastoris)中重组植酸酶的表达,在来源于Pichia stipitis的低氧诱导启动子PsADH2控制下,进行了透明颤菌血红蛋     

烟曲霉植酸酶基因的克隆及在毕赤酵母的高效表达

根据文献报道的烟曲霉植酸酶序列，设计引物以烟曲霉CCTCCAF93044的总DNA为模板进行梯度PCR，扩增出了1条约1．4kh的带，将该片段进行DNA序列测定，其序列与已报道的烟曲霉植酸酶序列完全一致，但只编码完整的成熟植酸酶序列。将该片段克隆到毕赤酵母分泌型表达载体pPIC9K上，获得表达质粒pHBM108。该质粒转化毕赤酵母KM71所得重组子经PCR验证后进行诱导表达，其中一重组子经144h诱导，植酸酶表达量至少为1．25mg／ml，比同类报道的表达量高出60％以上，以植酸钠为底物测得酶活为11．17U／ml。     

鼠疫耶尔森氏菌YscF的表达及免疫原性分析

【目的】研究重组鼠疫耶尔森氏菌(简称鼠疫菌)YscF蛋白的免疫原性。【方法】将含重组质粒YscF的E.coliBL21-YscF阳性克隆接种于LB液体培养基进行诱导表达;采用Ni2+亲和层析法对表达产物进行纯化;以蛋白体为佐剂吸附重组YscF蛋白,对Balb/c小鼠滴鼻免疫后,采用间接ELISA法检测血清中抗YscF的IgG和鼻、肺、小肠冲洗液中sIgA的抗体效价。【结果】重组YscF蛋白获得了高效表达,并以可溶性蛋白形式存在于上清中;滴鼻免疫小鼠后不但可以提高血清中总IgG效价,还可以诱导呼吸道分泌IgA型抗体;对腹腔注射100LD50强毒鼠疫菌攻击有一定保护效力,存活率为60%。【结论】YscF是鼠疫菌的一个有免疫原性的蛋白,能诱导较强的系统免疫和黏膜免疫;重组鼠疫菌YscF抗原可以作为改进的F1+V亚单位疫苗的辅助成分。     

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。     

一种新颖的毕赤酵母酸性蛋白酶基因的克隆和异源表达以及酶学性质研究

采用基因克隆方法获得酸性蛋白酶基因,在毕赤酵母KM71表达系统中进行表达,并将重组酵母酸性蛋白酶rPrA经过浓缩后研究其酶学性质,初步探究了rPrA对大豆蛋白和酪蛋白的水解情况.结果表明:经过异源表达后的重组毕赤酵母酸性蛋白酶分子量约为44 ku,在pH3.0的发酵条件下酶活最高,可达46.92U/mL.该酸性蛋白酶的最适pH值为3.0,最适温度为35℃.Mn2+对该酶活性有激活作用,多种金属离子对该酶有抑制作用;0.1 mmol/L的Pepstain A即可完全抑制酶活,说明此重组酶的活性中心有天冬氨酸残基.对大豆蛋白和酪蛋白的初步水解试验可知,当E/S为4 000 U/g时,此重组酶对大豆分离蛋白和酪蛋白的水解度分别为9.0％和8.34％.优化发酵条件以及与多种蛋白酶进行复配,该重组蛋白酶将在蛋白水解中有很好的应用前景,有望应用到畜禽饲料加工行业.     

重组酵母E22植酸酶的分离纯化及酶学性质研究

对用黑曲霉植酸酶基因构建的一株重组酵母E22所产植酸酶进行分离纯化并研究各种酶学性质,表明E22植酸酶分别在pH2．5～3．0和pH5．5左右具有2个最适pH峰,有活性pH范围为pH2．0～7．5,pH2．5时的最适温度为45℃左右、对植酸钠的Km值为0．0002mol／L、比活为493328．7u／mg、受Fe^2＋抑制,pH5．5时的最适温度为55℃、对植酸钠的Km值为0．0001mol／L、比活为624376．2u／mg、受Ca^2＋和Zn^2＋抑制,85℃热处理10min酶活性保留70％,pH2．5下用胃蛋白酶、pH5．5下用胰蛋白酶处理6h后酶活均保留90％左右,分子量为61．7KD,等电点在4．5到5．0之间．