南极假丝酵母脂肪酶B在毕赤酵母中的分泌型表达及酶学性质初探

将南极假丝酵母脂肪酶B(CALB)基因克隆到毕赤酵母表达载体pPICZαA(含pAOX1启动子)和pGAPZαA(含pGAP启动子)中,转入毕赤酵母表达宿主KM71H,经三丁酸甘油酯平板活性筛选获得高效表达的酵母工程菌株.分泌型表达CLAB酵母工程菌的酶活较高,经摇瓶发酵96h后,CLAB活力达到11.1U/mL.经发酵罐高密度发酵84h后,CLAB活力达到179.2U/mL,蛋白质量浓度为1.36mg/mL.体积分数12%SDS-PAGE凝胶电泳显示重组CALB相对分子量为36kDa.该酶最适温度为40℃,最适pH值为8.0.在pH7.5~9.5较稳定,经55℃保温1h,残余酶活还有48.5%.5mmol/LMg2+、Ni+、Co2+和体积分数0.10%SDS对CALB酶活影响很小,而Zn2+强烈抑制酶催化反应,体积分数0.05%TritonX-100对CALB稍有激活作用.     

菊粉内切酶在毕赤酵母中的表达及酶学性质测定

为了实现菊粉内切酶在毕赤酵母(Pichia pastoris)中的高活性表达并对表达的菊粉内切酶酶学性质、水解菊粉的产物进行分析。通过下载无花果曲霉菊粉内切酶基因的编码序列,做了密码子优化后进行全基因合成,然后在毕赤酵母GS115中表达。对表达的菊粉内切酶的酶活、最适反应温度、最适pH值、热稳定性进行了分析,最后对酶水解菊粉的产物进行了高效液相色谱(HPLC)分析。摇瓶表达的酶活力为420 U/mL,酶的最适反应温度为55℃,最适反应pH为6.0。HPLC分析表明:表达的菊粉内切酶酶解底物菊粉的主要产物为低聚果糖,聚合度为3～5之间。构建的工程酵母可以高效表达菊粉内切酶,可以用于生产低聚果糖。     

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.     

磁性载体用于酶固定化方面的研究

合成了具有磁响应性的两亲性聚乙二醇胶体粒子,并以此为载体,用吸附交联法固定化了α－淀粉酶。最适交联条件研究表明：缓冲液ｐＨ值、戊二醛浓度及加酶量都对固定化酶活力、比活有一定影响。在最适固定化条件下,固定化酶的活力为３４０００Ｕ·ｇ＾－１干胶,蛋白载量为１００ｍｇ·ｇ＾－１干胶,比活为３４０Ｕ·ｍｇ＾－１蛋白,活性回收率为３７．７％。最适反应温度比天然酶（５０℃）提高３０℃。最适ｐＨ比天然酶（７．０     

南极假丝酵母脂肪酶B在毕赤酵母的表达及酶学性质研究

为提高南极假丝酵母脂肪酶B(Candida antarcticalipase B,CALB)的表达量,根据毕赤酵母(Pichia pastoris)密码子偏好性设计合成CALB基因,插入表达载体pPIC9K构建重组质粒pPIC9K-CALB.重组质粒转化毕赤酵母GS115,经过G418抗性筛选得到多拷贝转化子.摇瓶发酵120 h后上清液酶活力达到46 U/mL,通过金属螯合层析纯化发酵液将CALB纯化了5.23倍,比活力达到856.7 U/mg,去糖基化实验显示重组CALB比野生型CALB大5 ku.实验考察了不同反应温度、pH值和金属离子对重组CALB活性和稳定性的影响,发现重组CALB最适反应温度和pH分别为30℃和6.5,在pH 5.0~8.0之间以及40℃以下有较好稳定性,金属离子(10 mmol/L)Ca2+,Zn2+,Mn2+有助于CALB酶活力的提高,而Cu2+,Ag+,Fe3+强烈抑制酶催化反应.     

阿魏酸酯酶O42807在毕赤酵母GS115中的表达

研究阿魏酸酯酶O42807基因(fae)在巴斯德毕赤酵母GS115中的表达及重组阿魏酸酯酶的酶学特性.化学合成fae基因序列,构建分泌型重组质粒pPIC9K-fae,经线性化后电转化至毕赤酵母GS115,对筛选出的高活性转化子进行诱导表达.SDS-PAGE分析显示:发酵上清液为单一条带,表观相对分子质量为42 ku,酶活为78.49 nkat·mL^-1,比活力为524.38 nkat·mg^-1,最适反应温度为50 ℃,在40~45 ℃温度范围内较稳定,最适反应p     

枯草芽孢杆菌寡聚-1,6-葡萄糖苷酶基因在毕赤酵母中的表达研究

根据枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）寡聚-1,6-葡萄糖苷酶基因序列设计引物,以pHBM003为模板,扩增得到寡聚-1,6-葡萄糖苷酶基因,克隆至毕氏酵母（Pichia pastoris）表达载体pHBM905上,获得重组毕氏酵母表达载体pHBM9053．将此质粒分别转化毕氏酵母GS115、KM71和SMD1168菌株,筛选获得重组毕赤酵母GS115（pHBM9053）、KM71（pHBM9053）和SMD1168（pHBM9053）;然后进行摇瓶诱导培养,这3株毕氏酵母分别在诱导培养60h、48h和24h后,酶活力达到最高,对应为2．233u／mL、0．34u／mL和1．235u／mL;GS115（pHBM9053）所产寡聚-1,6-葡萄糖苷酶的最适反应温度为75℃,最适反应pH值为6,在30～75℃、pH8～9范围内较稳定．     

结合区部分缺失的纤维素酶基因的克隆与表达及酶学性质初步测定

从梧桐腐枝上分离到一株可降解纤维素的细菌菌株,发现克隆于该菌株的内切纤维素酶基因(egt)结合区部分缺失(8 bp),导致移码并提前终止,全长1 146 bp,编码381个氨基酸,分子量为40. 06 k D.克隆含有完整结合区的基因(eg),通过酶学性质研究,表明两者均仅具有羧甲基纤维素钠活性,纤维素酶EGT和EG的最适反应温度分别为45℃和55℃,EGT更加耐高温.最适pH均为7. 0,都具有较好的pH稳定性.Mn~(2+)、Fe~(2+)对两者具有激活作用,Zn~(2+)、Ca~(2+)、K~+、NH_4~(2+)和Mn~(2+)对其都具有抑制作用.EGT的K_m=3. 09 mg/mL,比酶活为98. 4 U/mg; EG的K_m=8. 654 mg/mL,比酶活为53. 53 U/mg. EGT结合区的部分缺失导致酶与底物的亲和能力更好,同时比酶活提高183%,水解能力更强.     

酿酒酵母蔗糖酶基因的克隆、异源表达及重组酶学性质研究

以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)基因组DNA为模板,通过PCR扩增得到蔗糖酶基因(suc2),并将其克隆到表达载体pSE380中,将得到的重组质粒pSE-suc2转化进E.coli BL21中,利用镍金属螯合层析方法分析测定其酶学性质。重组菌株的SDS-PAGE结果显示重组蔗糖酶基因(suc 2)有60kDa目的蛋白出现,纯化的SDS-PAGE分析得到均一的蛋白条带;重组蔗糖酶的Km值为47.73mmol/L,最大反应速率为79.59mg还原糖mg-1蛋白min-1,最适温度为42℃,最适pH值为5.5,Zn2 、Cu2 对重组蔗糖酶酶活有较强的抑制作用,Ba2 、Mg2 、Mn2 对重组蔗糖酶酶活稍有激活作用。     

克鲁维酵母Y－85菊粉酶的研究

菊粉酶产生菌株─—克鲁维酵母Ｙ－８５在１５Ｌ罐中进行产酶发酵，培养２４ｈ，发酵液中菊粉酶的总活力可达１０３２ｕ／ｍｌ，其中胞壁酶活７６８ｕ／ｍｌ，占总酶活的７４％。用含半胱氨酸的缓冲液提取胞壁酶，酶的回收率达８８％，比活力可达１００８ｕ／ｍｇ．酶作用于菊糖的最适ｐＨ为４．５，最适温度为５０℃，在５０℃以下和ｐＨ４～８稳定，金属离子Ａｇ￣＋、Ｈｇ￣（２＋）对酶有强烈的抑制作用，ＰＣＭＢ对酶也有明显的抑制作用。该酶可水解菊糖，棉子糖和蔗糖等多种底物，能快速将菊芋抽提液中的菊糖水解成果糖，适合用于以菊芋为原料的高果糖浆生产。     

人胰激肽原酶在毕赤酵母中的分泌表达

人胰激肽原酶(hPK)编码基因由本实验室设计、合成,并重组构建成表达质粒pPIC9k-hPK。经电穿孔将该质粒转化毕赤酵母GS115 (His^-Mut⁺) ,筛选His⁺Mut^s 型高拷贝菌株,摇瓶诱导表达重组hPK。经SDS-PAGE凝胶电泳分析确定表达重组蛋白相对分子质量为37500,产量达40mg/L,质量分数占总蛋白的30%以上。初步浓缩的重组hPK经测定具有酶活性,表明其在毕赤酵母中得到了正确的表达,每mL酶活达0.717nmol/s。     

肺炎克雷伯氏菌漆酶基因的克隆及其在毕赤酵母中的高效表达

以肺炎克雷伯氏菌(Klebsiellapneumoniae)基因组为模板,通过PCR扩增得到其漆酶基因lac;基于毕赤酵母密码子偏爱性优化后,得到新型漆酶基因lacm;将其与大肠杆菌–毕赤酵母(E. coli-P. pastoris)穿梭表达载体pPIC9K连接,构建重组质粒pPIC9K-lacm;将该质粒转化毕赤酵母(Pichiapastoris)GS115中,实现该漆酶的胞外分泌表达,发酵液中重组漆酶(rLACM)活力达0.37 U/m L.经对rLACM酶学性质分析表明:rLACM的最适温度为70℃,最适pH为8.0,在30～70℃、pH 5.0～9.0活力稳定.     

高产耐热3''''-磷酸二酯酶菌种的选育及酶性质的研究

以粘红酵母(Rhodotorula glutinis)Q0402为出发菌株,经紫外谤变,得到一株粘红酵母QX0402.5 L发酵罐的发酵液中3'-磷酸二酯酶酶活力可达250 U/mL,为文献报道过的最高酶活力的2.5倍.所产生的3'-磷酸二酯酶在70℃下保温1 h,酶活力仍有50%以上.该酶最适反应pH为5.4,最适反应温度为60℃,反应3 h的反应转化率为56.37%,底物浓度可以提高到3%,生产效率为文献报道的3倍.     

核酸酶P1的纯化和酶学性质研究

桔青霉发酵液通过硫酸铵分级沉淀、凝胶层析和离子交换纤维素层析等生化分离步骤，得到的核酸酶P1比活力为711U/mg，纯化倍数1500。纯化的酶蛋白纯品经SDS－聚丙烯酰胺电泳，呈现一条单带。该酶催化反应的最适pH范围为6－8，最适温度在70℃，在60℃以下时酶活较为稳定，锌离子对此酶有明显的激活作用，而铜离子具有明显的抑制作用。     

黄孢原毛平革菌低温产酶条件优化及酶学性质研究

以酶活力为评价指标,在10℃对黄孢原毛平革菌产酶条件进行优化,并对其部分酶作用特性进行了研究.结果:该菌在10℃下产LiP、MnP和Lac的最佳碳源是葡萄糖,最佳氮源是牛肉膏,最佳培养时间是72~108 h.LiP、MnP和Lac的最适反应pH范围均为4.4~4.8,最适底物浓度是0.8~1.2 mmol/L;金属离子Cu2+,Ca2+对LiP、MnP和Lac有激活作用.Fe2+对三种酶活有一定的抑制作用;而Na+则完全抑制LiP的活性,Zn2+、Mg2+对三种酶活影响不大.     

壳聚糖固定化果胶酶的制备及其酶学性质研究

以1％壳聚糖与5％戊二醛交联8h制得交联壳聚糖载体,1g载体固定10mg的果胶酶,载体先与酶液缓慢振荡混合30min后,在固定化体系（pH3．4,4℃）中固定反应12h,该条件下制得的固定化酶强度大韧性好。酶活力回收率高达56．31％;固定化酶的最适温度50℃,最适pH3．4,Km^app值为5．42mg·mL^-1,连续使用7次后,酶活力还保留70．45％以上,具有较好的操作稳定性。     

青霉菌产漆酶条件及酶学性质的研究

通过对青霉菌产漆酶条件的优化,提高酶活,将其应用于生物制浆中。采用单因素对产酶条件进行研究,同时考察了漆酶的酶学性质。研究结果表明最佳培养条件为:麦麸16 g/L,酵母膏2 g/L,Al3+0.6 g/L,KH2PO43 g/L,30℃,pH 6.0摇瓶培养192 h。优化后漆酶的酶活提高了12.34倍。经过酶学性质的研究得出该酶的最适反应温度为30℃,而热稳定性为20~40℃,pH稳定性为3.6~4.0。     

β-葡萄糖苷酶高产菌株及其应用研究

 对Hypocrea sp. W₆₃的β-葡萄糖苷酶酶学性质研究表明,该酶液体发酵最高酶活高达482.1 U/mL,最适反应pH值为4.8,最适反应温度为65 ℃;乙醇体积分数为10%时对酶活有最大促进效果,乙醇耐受能力高达30%;将该酶应用于同步糖化发酵研究中,发现发酵至120 h乙醇质量浓度可高达41.25 g/L,与对照相比,乙醇产量均提高近2倍。该菌株所产的β-葡萄糖苷酶较高的酶活力、耐热性能、乙醇耐受性和同步糖化发酵促进效果,预示着该菌在纤维素乙醇产业化应用中具有广阔的应用前景。     

高产耐热3′-磷酸二酯酶菌种的选育及酶性质的研究

以粘红酵母(Rhodotoru la g lutin is)Q 0402为出发菌株,经紫外诱变,得到一株粘红酵母QX 0402。5 L发酵罐的发酵液中3′-磷酸二酯酶酶活力可达250 U/mL,为文献报道过的最高酶活力的2.5倍。所产生的3′-磷酸二酯酶在70°C下保温1 h,酶活力仍有50%以上。该酶最适反应pH为5.4,最适反应温度为60°C,反应3 h的反应转化率为56.37%,底物浓度可以提高到3%,生产效率为文献报道的3倍。     

解脂酵母羰基还原酶基因的克隆表达及酶学性质

通过构建重组菌E.coli BL21(DE3)/pET28a-yacrⅡ,成功实现了解脂酵母(Yarrowia lipolytica)的羰基还原酶(YaCRⅡ)基因(yacrⅡ)的表达.应用HisTrap HP亲和层析分离纯化YaCRⅡ,并对该酶的酶学性质进行了研究.结果表明,yacrⅡ基因序列长942bp,编码蛋白的分子质量为37ku,属于中链醇脱氢酶家族.该酶可以催化不对称还原2-羟基苯乙酮生成(S)-1-苯基-1,2-乙二醇,酶的比活力为7.85U/mg,光学纯度为99.9%(e.e.).该酶反应的最适pH值为5.0,最适温度为50℃.底物结构分析表明,该酶对苯环对位有吸电子基团的2-羟基苯乙酮有较高的催化活性.该酶的发现为制备高光学纯度的手性醇提供了一个新的有效方法.