一种酸性木聚糖酶在毕赤酵母中的分泌表达及体外活性评价研究

通过构建硫色曲霉酸性木聚糖酶基因xynA串联双拷贝工程菌,提高酶的发酵活力。10 L发酵罐中,双拷贝菌株发酵活力达3 574 U/mL。重组木聚糖酶的最适催化温度为50℃,最适反应pH为2.2~3.4,在pH 1.7的酸性缓冲液下保持100 min,酶活残留70%以上。重组木聚糖酶对胃蛋白酶和胰蛋白酶也具有较好的耐受性。该木聚糖酶在低pH条件下的高催化活性、耐酸性及蛋白酶耐受性,使之具有较好的应用前景。通过体外模拟猪胃肠道环境以快速评价重组酶的作用效果。试验以小麦型日粮作为基础日粮,设计4个处理组,重组酶的添加量分别为0 U/kg、2 000 U/kg、4 000 U/kg和6 000 U/kg,每个处理5个重复,使用SDS\|Ⅱ单胃动物仿生消化系统模拟猪的胃肠道环境消化试验日粮,消化后的残渣烘干后测定其总能、粗蛋白质、中性洗涤纤维含量以计算其消化率。结果表明,添加重组酸性木聚糖酶显著提高了总能、粗蛋白质（线性和二次;P<0.01）和中性洗涤纤维的消化率（线性和二次;P<0.05）。重组酶的最适宜添加量为4 000 U/kg。     

犬细小病毒结构蛋白VP2基因的克隆和在毕赤酵母中表达

表达犬细小病毒VP2蛋白（CPV—VP2）,用于重组蛋白免疫小鼠制备单克隆抗体,并为犬细小病毒病的诊断奠定基础。采用PCR方法对CPVVP2基因进行扩增,将CPVVP2基因克隆到毕赤酵母分泌表达载体pPICZAA中,构建真核重组表达载体pPICZAA-VP2,将该重组质粒线性化后,转化巴斯德毕赤酵母（Pichiapastoris）X-33中,甲醇诱导表达CPVVP2,SDs_PAGE和Westernblotting鉴定表达蛋白。结果,成功扩增了CPV—VP2基因,构建了真核重组表达载体pPICZAA—VP2,在毕赤酵母菌中表达出约68000蛋白。Western—blotting鉴定表明,表达蛋白为目的蛋白VP2。表达菌株扩大表达体系于培养基中培养,上清液用70％过硫酸铵4℃沉淀浓缩,采用His选择镍-亲和层析柱分离纯化获得重组的酵母表达的带组氨酸标签的VP2蛋白,表达量约3mg／L。结果表明,在毕赤酵母中成功地表达了CPV—VP2蛋白,且能被犬细小病毒VP2单克隆抗体特异识别。     

奥默柯达酵母植酸酶基因phy1在毕赤酵母中的表达

将奥默柯达酵母(Kodamaea ohmeri)植酸酶基因phy1构建到巴斯德毕赤表达载体pPICZαA中,转入到受体菌X-33中,成功实现了奥默柯达酵母植酸酶基因phy1的分泌表达。利用BMMY培养基进行诱导培养,甲醇诱导3 d后,重组酶产量达到最高,为6 290 U/mL,SDS-PAGE显示重组酶的大小约为62 ku。通过对表达产物的酶学性质研究,发现该重组酶具有较好的热稳定性及较广泛的pH适用范围,其最适作用温度为65℃,最适作用pH为5.0。     

鹅源副黏病毒融合蛋白在毕赤酵母细胞中的表达

应用特异性引物,从鹅源副黏病毒NA-1株中扩增出F蛋白基因,PCR产物纯化后克隆入pGEM-T载体,得到重组质粒pT-F。用EcoRⅠ和NotⅠ双酶切pT-F,回收目的基因F片段,并将其定向克隆到pPICZαA中,构建重组质粒pPICZαA-F。用PmeⅠ酶切pPICZαA-F使其线性化,电击转化至感受态毕赤酵母GS115菌中。PCR法鉴定阳性重组子,10 mL/L甲醇诱导表达后,进行SDS-PAGE及Westernblot分析。结果表明,在酵母菌培养基上清中检测到相对分子质量为63 ku的重组蛋白,该重组蛋白可与NA-1株鹅源副黏病毒多克隆抗体发生特异性血清学反应。     

果胶裂解酶、木聚糖酶及果胶裂解酶、木聚糖酶基因在毕赤酵母中的表达

运用RT-PCR技术,从绿色木霉(AS3.3711)mRNA中扩增出木聚糖酶基因xyn2,并与质粒pPIC9K相连,构建了表达载体pPIC9K-xyn2,转化毕赤酵母GS115,并且将pPIC9K-xyn2和pPIC9K-PelC(果胶裂解酶)同时转化毕赤酵母GS115,通过组氨酸营养缺陷型筛选,G418高拷贝菌株筛选,以及摇瓶诱导表达筛选,分别得到一株高表达木聚糖酶毕赤酵母菌株X5和一株同时高表达木聚糖酶和果胶裂解酶毕赤酵母菌株PX6。同时,将一株高表达果胶裂解酶毕赤酵母菌株P2保存。重组酶酶学性质分析表明,P2和PX6分泌果胶裂解酶,X5和PX6分泌木聚糖酶最适温度均为50℃;P2分泌果胶裂解酶最适pH5.4,最大酶活为14.2U/mL;X5分泌木聚糖酶最适pH6.0,最大酶活为5.8U/mL;PX6分泌果胶裂解酶最适pH5.4,最大酶活为12.6U/mL,分泌木聚糖酶最适pH6.0,最大酶活为4.2U/mL。     

鸡源抗菌肽Folicidin-3在毕赤酵母中的分泌表达及其生物学活性鉴定

【目的】研究鸡源重组抗菌肽Fowlicidin-3的生物学特性,并为重组抗菌肽在临床上的应用奠定基础。【方法】根据抗菌肽数据库中Fowlicidin-3的氨基酸序列,选用毕赤酵母的偏嗜密码子,设计抗菌肽的基因,通过SOE法合成得到全长为114bp的Fowlicidin-3基因。将Fowlicidin-3基因克隆入pPICZα-A质粒,构建分泌型重组酵母表达载体pPICZα-A-F。将线性化重组表达载体pPICZα-A-F通过电击法转入毕赤酵母宿主菌X-33中,构建分泌型重组酵母表达菌株。【结果】获得分泌型重组酵母表达菌株,Fowlicidin-3多肽表达量达到170mg·L-1,对致病性大肠杆菌K99和鸡白痢沙门氏菌显示出较好的抑制活性,抑菌圈直径分别为1.9cm和2.2cm。优化表达条件结果显示,转接到BMMY培养基中(pH6.0),每24h补加2%甲醇,29℃培养72h后,Fowlicidin-3抗菌肽获得高效表达。【结论】成功构建分泌型重组酵母表达菌株,并获得了具备高效表达能力和较好生物学活性的抗菌肽。     

大蒜蒜氨酸酶基因克隆与序列分析及毕赤酵母表达质粒的构建

根据GenBank登录的蒜氨酸酶序列(S73324)设计上下游引物,利用RT-PCR技术从浙江大蒜鳞茎中扩增蒜氨酸酶基因,获得了长度为1523bp的cDNA序列,提交GenBank(登录号:FJ786257,命名为浙江蒜氨酸酶)。利用生物信息学相关软件对该序列进行同源性比较、进化分析、蛋白质的结构和酶活性中心预测,引用pPICZaC载体构建蒜氨酸酶毕赤酵母真核表达重组质粒。结果表明:浙江蒜氨酸酶与其他葱属植物如大蒜、洋葱、冬葱、火葱和细香葱蒜氨酸酶具有高度同源性,进化关系比较接近,目的基因可以成功构建到毕赤酵母表达载体。浙江蒜氨酸酶三维结构呈树枝状,蛋白质分子的N端含有一个类似表皮生长因子结构域,酶的中心含一个天冬氨酸氨基转移酶超家族结构域;蛋白质结构中Lys-277可能是磷酸吡哆醛的结合位点,Lys-277周围区域可能是酶活性中心部位。重组质粒经鉴定构建正确。     

甜味蛋白Brazzein基因酵母表达系统的建立

根据甜味蛋白Brazzein基因成熟区的氨基酸序列,结合毕赤酵母的密码子偏爱性以及Brazzein蛋白质结构的相关研究,对甜味蛋白Brazzein基因进行改造,使表达的目的蛋白中包含3个突变氨基酸(29Asp→Lys,31His→Ala,41Glu→Lys)。采用重叠PCR(SOE-PCR)合成目的基因并克隆到pMD18-T载体,经测序鉴定,序列正确的质粒用EcoRⅠ和XbaⅠ双酶切。将回收得到的目的基因连接到经同样双酶切处理的pGAPZαA载体上,经PCR、酶切和测序鉴定,证明已成功构建pGAPZαA-Bra真核表达载体。将构建好的重组载体pGAPZαA-Bra用AvrⅡ线性化,电转进入巴斯德毕赤酵母中。筛选ZeocinTM阳性克隆菌,进行蛋白表达,SDS-PAGE结果表明蛋白表达成功。     

猪源抗菌肽PBD-1在毕赤酵母中的表达及鉴定

本试验旨在实现猪β防御素1 (poricine-β-defensin 1,PBD-1)在毕赤酵母中的表达,获得有抗菌活性的抗菌肽PBD-1。根据PBD-1的氨基酸序列和酵母密码子偏好性,设计优化其核苷酸序列,利用SOE-PCR技术获得PBD-1基因序列,克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9K中,构建重组质粒pPIC9K-PBD-1,经SacⅠ线性化后转入毕赤酵母SMD1168中。PCR筛选得到阳性酵母表达菌株,经甲醇诱导后得到分子质量约4.5 ku的抗菌肽PBD-1。抗菌特性研究结果表明,表达产物抗菌肽PBD-1对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及枯草芽孢杆菌均有较好的抑制效果。     

三角褐指藻 LPAAT基因在酵母中表达对脂肪酸的影响

从三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）中克隆到1 632bp的溶血磷脂酸酰基转移酶(LPAAT)全长cDNA,其中包含的开放阅读框被命名为PtLPAAT。在毕赤酵母中异源表达PtLPAAT基因,诱导培养45h时随机选取的3个酵母转化子总脂肪酸含量分别提高了2.68%、11.14%、31.28%;诱导培养72h时同样的转化子总脂肪酸含量分别提高11.59%、18.72%、46.63%。用薄层层析法分离48h后的酵母菌体的甘油三酯,并用气相色谱法测定其脂肪酸,结果显示：与非转基因对照菌株相比,其油酸提高了0.9倍、亚油酸提高了5倍。用荧光定量PCR检测发现PtLPAAT基因的表达量随三角褐指藻油脂不断积累逐渐升高。表明在酵母中表达PtLPAAT基因不仅能够明显地提高其脂肪酸含量,而且还能选择性结合不饱和脂肪酸到甘油三酯中。