β-1,4-内切葡聚糖酶基因在毕赤酵母中的表达研究

根据芽孢杆菌β-1,4-内切葡聚糖酶基因序列设计引物,以pHBM102为模板,扩增得到β-1,4-内切葡聚糖酶GluD基因片段,克隆至毕赤酵母(Pichia pastoris)表达载体pHBM905上,获得重组毕赤酵母表达载体pHBM905D,将此质粒分别转化毕赤酵母GS115,KM71和SMD1168菌株,筛选获得GS115(pHBM905D),KM71(pHBM905D),和SMD1168(pHBM905D),平板诱导培养表明,GS115(pHBM905D)所产生的水解圈最大,酶活力最高.摇瓶诱导培养,表达β-1,4-内切葡聚糖酶,此酶的最适反应温度为65℃,最适反应pH值6.4,在诱导8 d后酶活力达到最高为0.185 8 U/mL.     

瑞氏木霉内切葡聚糖酶Ⅱ在大肠杆菌中的重组表达及重组酶性质测定

将不含信号肽的瑞氏木霉内切葡聚糖酶II(Cel5A)的cDNA克隆到pET-28a(+)表达质粒上,与其N末端6个组氨酸标签序列融合,构建成pET-28a(+)-egl2表达质粒,在大肠杆菌BL21 (DE3)中诱导表达.利用低温诱导策略,成功表达出活性重组蛋白.Western blot 结果显示重组Cel5A相对分子分量大约为43 000.进一步对重组Cel5A进行Ni-NTA亲和层析柱纯化并对其进行酶学性质测定,结果显示以羧甲基纤维素钠为作用底物时重组酶最适作用pH为4.5,最适作用温度为60℃;重组酶热稳定性较好,在65℃及以下保温1.5 h,活性仍相当稳定.Mn2+对Cel5A的酶活有促进作用,Fe3+和Cu2+有抑制作用,其它金属离子和EDTA对酶活没有明显影响.底物特异性研究表明,重组Cel5A只能水解混合键葡聚糖和羧甲基纤维素钠,对混合键葡聚糖的水解能力是其对羧甲基纤维素钠水解能力的6.7倍,但对微晶纤维素、Glass microfiber filters、木聚糖、阿拉伯木聚糖和木葡聚糖没有水解作用.     

纺织用嗜热内切-1,4-β-葡聚糖酶在大肠杆菌中的重组表达、纯化与酶学性质

首先从Pyrococcus horikoshii中克隆出编码热稳定性的内切纤维素酶基因,以载体pet21a为表达质粒,构建重组质粒pet21a-1171,并转化至大肠杆菌BL21(DE3)plys中进行表达,目的基因得到明显的可溶性表达,通过加热变性处理和离心后,重组酶纯度达到80%以上,随后对加热处理后的粗酶液进行简单酶活测定,结果表明,最适反应温度为95℃,与国外文献报道相一致,嗜热内切-1,4-β-葡聚糖酶成功得到重组可溶性表达。     

巨大芽孢杆菌AP25内切葡聚糖酶基因的克隆及序列测定

从土壤中分离到一株产纤维素酶的巨大芽孢杆菌AP25,经羧甲基纤维素平板检测,该菌可产生葡聚糖内切酶。根据GenBank登录的β-1,4内切葡聚糖酶基因（DQ782954．1,M28332．1,AY859492．1）的同源性序列,利用PCR方法克隆到该酶的基因,并对其进行测序。测序结果显示其全长为1500bp,推测其含499个氨基酸。与GenBank中的已知葡聚糖内切酶相比较,发现该酶的氨基酸序列与Bacillus subtilis的β-1,4内切葡聚糖酶基因同源性达到达94％。     

纤维素降解菌N2-10菌株β-1,4-内切葡聚糖酶基因的克隆及表达

为探究枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)N2-10菌株降解纤维素的机理,通过同源性比对设计兼并引物扩增菌株β-1,4-内切酶葡聚糖基因,并进行生物信息学分析,然后研究其在大肠杆菌中的表达情况.结果显示,该内切葡聚糖酶基因大小为1500bp,共编码499个氨基酸,具有典型的纤维素酶结构,SDSPAGE电泳检测其表观分子质量约为55ku;刚果红染色显示,表达产物具有纤维素酶活性.     

白蚁头部纤维素酶基因的克隆与表达

对中国广泛分布的黑翅土白蚁(Odontotermes formosanus)头部内切β-1,4葡聚糖酶(endo-beta-1,4-glucanase)基因进行克隆,并在原核生物大肠杆菌体内进行了表达.根据Genbank上已报道的endo-beta-1,4-glu-canase基因设计引物,通过RT-PCR获得1个完整的内切β-1,4葡聚糖酶基因.通过基因测序以及基因比对发现与Genbank上发表的内切β-1,4葡聚糖酶同源性高达96.40%.将获得的基因导入大肠杆菌体内进行诱导表达,表达出的蛋白经Western-blot检测,为该基因所表达的目的蛋白.实验为进一步对内切β-1,4葡聚糖酶的实际应用奠定一定的实验基础.     

降解结晶纤维素极耐热葡聚糖酶重组菌的构建

极耐热纤维素酶在纤维素生物转化中具有潜在的开发前景,但极耐热酶缺乏对天然纤维素的分解能力。采用基因工程方法,将极耐热内切葡聚糖酶Cel12B基因和同样极端嗜热菌来源的纤维素结合域(CBD)区域融合,构建重组质粒pET-20b-Cel12B-CBD,转化至大肠杆菌JM109(DE3)诱导表达后,融合基因表达产物对结晶纤维素具有一定的分解能力。     

Klebsiella sp.GXK-1的α-L-鼠李糖苷酶的酶学性质

【目的】克隆、表达克雷伯氏菌Klebsiellasp.GXK-1菌株中的α-L-鼠李糖苷酶基因,并研究重组酶的酶学性质。【方法】比对分析GenBank数据库中克雷伯氏菌同属的α-L-鼠李糖苷酶基因序列,设计简并引物PCR扩增基因的保守区。扩增目的基因,以pSE380为表达载体构建重组质粒pSE-rha1,并在大肠杆菌E.coli XL-blue进行诱导表达,使用镍亲和层析纯化重组蛋白,研究目的蛋白RHA1的酶学性质。【结果】以pNPR为底物,进行重组酶酶学性质的研究。重组酶RHA1的最适pH值和最适温度分别为5.0和45℃,Km值为(0.223±0.030)mmol/L,V_(max)值为(1.272±0.121)μmol/(min·mg)。在pH值为6~10的缓冲液内酶活力仍保持在80%以上;在温度为40℃以下时,酶活较为稳定,但在温度高于40℃时酶活力迅速下降。RHA1能水解pNPR、橙皮苷和芦丁。【结论】RHA1具有良好的pH稳定性,不仅能够水解人工底物pNPR,还能够水解α-1,6键的天然底物橙皮苷和芦丁,具有一定的医疗应用价值。     

水稻土壤宏基因组中的β-葡萄糖苷酶基因克隆、表达及酶活的研究

β-葡萄糖苷酶(Ec3.2.1.21)属于糖苷水解酶家族3,它能够水解非还原性末端的β-D葡萄糖苷键,释放出游离的葡萄糖及相应的配基。β-葡萄糖苷酶是纤维素降解中的关键酶,对于可再生资源纤维素的利用具有十分重要的意义。本研究从水稻土壤中分离得到β-葡萄糖苷酶基因pds5,将其克隆到表达载体pET32a(+)中,转化BL21大肠杆菌中,并诱导表达该基因。重组BL21大肠杆菌用IPTG诱导后,所提取的酶蛋白具有β-葡萄糖苷酶的活性,经SDS-PAGE分析,确定其相对分子质量为83 kD。通过控制pH和温度的方法,测得该酶酶活最适pH为7.0,最适温度为37.5℃。     

眉斑并脊天牛纤维素酶性质的研究

为了了解眉斑并脊天牛(Glenea cantor)纤维素酶的性质,选取以木棉树(Bombax ceiba)为食的眉斑并脊天牛为研究对象,按照IUPAC的标准测定方法,测定和定位眉斑并脊天牛肠道中的内切-β-1,4葡聚糖酶、纤维二糖酶以及滤纸酶活力,考察内切-β-1,4葡聚糖酶的最适pH值和最适温度.结果表明:在眉斑并脊...     

嗜热内切-β-1,4-葡聚糖酶在毕赤酵母中的分泌表达

首先通过引物设计扩增嗜热内切-β-1,4-葡聚糖酶基因,然后采用Not I和Xho I双酶切目的基因与载体pPICZα-A,通过T4连接酶连接后转化DH5α菌株,挑取阳性克隆进行测序,测序正确阳性克隆放大培养,大量提取质粒,并采用限制性内切酶Sac I线性化质粒,电转化感受态酵母细胞,经培养后挑选转化子分别对应点种到MM、MD平板,并利用ZeocinTM获得多拷贝重组子,最后经甲醇诱导,并于48、54 h取样,经SDS-PAGE分析,结果表明整合嗜热内切-β-1,4-葡聚糖酶的毕赤酶母工程菌株构建成功.     

内切葡聚糖酶的纯化及其基本性质

纤维素酶是自然界碳素循环中的一种关键酶,它可以将纤维素性材料,转化为可直接利用的葡萄糖,并可通过其它酶和酶系统的作用转化为乙醇及蛋白质。纤维素酶是多酶体系,包含外切葡聚糖酶、内切葡聚糖酶(Cx)及β-葡萄糖苷酶。其中内切葡聚糖酶含有若干种同工酶,能将可溶性纤维素转化为还原寡糖,是纤维素酶系中的重要组分,为了深入研究Cx酶的性质,本文对其中一种Cx酶进行了分离纯化,并对其基本性质进行了研究。 1实验部分     

产朊假丝酵母细胞壁33kD蛋白的酶学特性研究

培养产朊假丝酵母菌收获菌体,经裂解酶处理细胞壁,离心后得到上清粒酶液,粗酶波经DEAE-纤维素层析、Sepharose4B凝胶过滤纯化。对33kD蛋白的酶学性质研究表明,反应最适pH为5．5,反应的最适温度为45℃。热稳定性较差,50℃温度下放置1h活力下降50％。主要水解β-1,3-倍苦键,具有较强的专一性,是一种典型的葡聚糖内切酶（对pNPG无作用）。     

来自Pyrococcus horikoshii的极端耐热β-1,4-内切纤维素酶的分离纯化与酶学性质

耐热纤维素酶具有广泛的应用前景,本研究室在利.用大肠杆菌表达来自Pyrococcus horikoshii的极端耐热β-1,4-内切纤维素酶基础上,建立了包括热处理、DEAE Sepharose Fast Flow阴离子层析的纯化工艺,分离纯化获得单一组分的重组极端耐热β-1,4-内切纤维素酶(EGPh),SDS-PAGE测定该酶纯度大于90%,以CMC-Na为底物,DNS法测定比活22.3 U/mg,活性收率为73.3%,纯化倍数为45倍.酶学性质研究表明,该酶的分子量为43 KD,等电点(PI)为5.3,催化CMC-Na最适反应温度为95℃,最适反应pH为6.0,Km值为3.61±0.26 mg/ml.酶学稳定性研究表明EGPh在pH4.0～9.0、温度85℃下稳定.纯化的EGPh表现了极好的热稳定性,95℃时半衰期为8 h.     

β-1,4-内切葡聚糖酶基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

运用选择性培养基LBCMC从环境土样中分离得到一株能利用羧甲基纤维素的芽孢杆菌Bacillus sp．NW-2004a，并运用“鸟枪”克隆法构建了其基因组文库，且从此基因组文库中筛选得到两个阳性克隆．对其中一阳性克隆中插入的DNA片段（命名为GLUD）进行序列测定，发现了一长度为2502bp的开放阅读框（ORF），可编码834个氨基酸．BLAST分析结果表明，该基因与Bacillus sp．KSM-S237来源的纤维素酶基因AB018420具86％相似性，所编码的多肽与Bacillus sp．KSM-64来源的β—1，4-内切葡聚糖酶具89％的相似性，故该基因是一新发现的β—1，4-内切葡聚糖酶基因．该序列已收录于Genebank，登录号AY663839．另外，以cpoI and NotI限制性内切酶双酶切衍生于质粒pGEX的大肠杆菌表达载体pHBM625，然后将经T4 DNA polymerase处理后的β-1，4-内切葡聚糖酶基因克隆至载体pHBM625中得到重组质粒pHBM625Glu，最后通过平板检测及SDS—PAGE凝胶电泳，均检测到该基因在大肠杆菌XL10-Glod中的表达．     

朱黄青霉α-葡聚糖酶在毕赤酵母中的高效表达

【目的】提高朱黄青霉（Penicillium minioluteum ）α-葡聚糖酶（Dextranase）基因在毕赤酵母（Pichia pastoris）中的表达水平。【方法】根据毕赤酵母的密码子偏爱对酶基因进行优化与合成。优化后的基因片段与载体 pGAPZαA 连接,转化毕赤酵母 KM71 H。【结果】获得组成型分泌表达α-葡聚糖酶的工程菌 KM71 H／pGAPZαA-dex。发酵工艺试验中,摇瓶培养144 h,酶活为153 U／mL。6．8 L发酵罐补料分批培养92 h,酶活达到1218 U／mL。【结论】该工程菌以甘油作为碳源,发酵调控简单,产酶水平较高,具有适用于大规模生产的潜力。     

绿色木霉葡聚糖内切酶cDNA基因的克隆及其在酿酒酵母中的表达

用L-山梨糖诱导绿色木霉(Trichoderma viride)AS3.3711纤维素酶基因的转录,提取其总RNA反转录获得cDNA。PCR扩增葡聚糖内切酶(EG)和葡聚糖内切酶(EG)的cDNA基因,将其克隆到酵母载体中,构建产生纤维素酶的酿酒酵母工程菌。重组菌株能够识别EG和EG自身携带的信号肽而将表达产物分泌到胞外,故可采用刚果红平板染色法筛选具有羧甲基纤维素酶(CMCase)活性的重组转化子。重组菌株表达的EG酶活在诱导70h时达到最高(为0.08U/ml),表达的EG酶活在诱导60h时达到最高(为0.03U/ml)。     

极耐热内切葡聚糖酶Cel12B的基因克隆、表达和酶学性质的研究

极耐热酶在工业生产中有可观的潜在用途，为此从极端嗜热厌氧细菌海柄热袍菌中通过PCR方法克隆出Cel12B基因，构建重组表达质粒pET-20b-Cel12B，转化至大肠杆菌JM109（DE3）诱导表达后，获得极耐热重组内切葡聚糖酶．经过热处理和组氨酸亲和层析柱纯化，获得电泳纯单一条带，酶学性质测定表明：最适作用pH为6．0，最适作用温度90℃，在pH5．3～6.5之间酶活力稳定，90℃半衰期70min。     

一株拮抗芽孢杆菌的分离鉴定及其β-1,4-葡聚糖酶基因的克隆

 植物真菌病害是影响农业生产的主要因素之一,连作栽培导致病害逐年加重,为获得能够抑制病原真菌的生防菌以解决真菌病害防治难题,通过平板对峙实验及分子鉴定、抑菌活性物质分析、葡聚糖酶基因克隆及分析,获得一株对多种植物病原真菌具有显著抑制作用的芽孢杆菌,菌株编号为L103。16S rDNA及看家基因序列分析表明,该菌株为巨大芽孢杆菌,羧甲基纤维素钠平板筛选及刚果红染色实验发现该菌具有很强的产纤维素酶(CMC酶)的能力,根据GenBank中巨大芽孢杆菌内切葡聚糖酶基因(HM130670.1)序列设计引物,将扩增得到的1482bp大小的片段克隆到载体pMD18-T上,测序并通过GenBank数据库BLAST分析显示该序列与一株Bacillus sp. HB102的内切β-1,4-葡聚糖酶基因序列一致性达到95%,而与Bacillus subtilis的β-1,4-内切葡聚糖酶基因一致性为85%,进一步分析该菌株产生的抗病活性物质并对其进行改良将为该菌在今后的真菌病害防治应用中提供理论基础。     

内切葡聚糖酶基因克隆和表达研究进展

纤维素酶包括外切葡聚糖酶、内切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶。内切葡聚糖酶是纤维素酶的重要组分之一,它在能源、纺织、饲料、食品和造纸等行业具有重要的应用。对内切葡聚糖酶基因在大肠杆菌、酵母和丝状真菌中的克隆和表达进行概述,为内切葡聚糖酶基因工程菌的构建和内切葡聚糖酶的应用提供理论依据。