α-葡聚糖酶在毕赤酵母中的组成型表达

为避免α-葡聚糖造成的制糖过程中的糖分损失、制炼难度增加以及糖产品质量下降,利用α-葡聚糖酶分解而直接去除α-葡聚糖是目前最佳的选择.文中扩增了α-葡聚糖酶基因dex,构建组成型表达载体pGAPZαA-dex;以毕赤酵母KM71H为受体菌,将表达载体整合进入受体菌基因组,构建了组成型表达α-葡聚糖酶的毕赤酵母工程菌.摇瓶发酵120h,α-葡聚糖酶酶活达到60.4U/mL,从而实现了α-葡聚糖酶在毕赤酵母中的组成型表达,使发酵过程无需使用甲醇进行诱导,提高了生产和使用安全性.     

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.     

重组毕赤酵母发酵甘油制备α-葡聚糖酶的研究

【目的】考察甘油对组成型毕赤酵母（Pichiapastoris ）生长和α-葡聚糖酶表达量的影响。【方法】采用单因素实验法考察初始发酵培养基中甘油浓度、补料阶段甘油残留和通气量等对α-葡聚糖酶表达量的影响。【结果】发酵培养基中初始甘油浓度从50 g／L提高到150 g／L,菌体生长和α-葡聚糖酶表达量均未受到影响,继续提高到200 g／L时,α-葡聚糖酶表达量明显下降。补料过程甘油残留在0～5 g／L,菌体生长和α-葡聚糖酶表达量最佳,当甘油残留较多时,菌体生长和α-葡聚糖酶的表达量均受到影响。提高通气量有利于增加α-葡聚糖酶的表达量,发酵78 h为宜,在此条件下α-葡聚糖酶酶活力达1763 U。【结论】该工艺优化了以甘油作为碳源制备α-葡聚糖酶的发酵条件,提高了α-葡聚糖酶酶活力,为大规模生产α-葡聚糖酶奠定了基础。     

α-1,6-葡聚糖酶基因的克隆及在毕赤酵母中的表达

根据朱黄青霉(Penicillium minioluteumHI-4)α-1,6-葡聚糖酶的基因序列,人工合成α-1,6-葡聚糖酶基因并将其插入毕赤酵母(Pichia pastoris)表达载体pPICZαA,PCR和双酶切验证结果均表明成功构建了重组质粒pPICZαA-Dex.重组质粒经SacⅠ线性化后整合到毕赤酵母X33基因组中进行表达.摇瓶发酵表明,重组毕赤酵母经甲醇诱导120 h产酶活力达到最高值29.2 U/mL,SDS-PAGE结果显示在67 ku附近有明显的条带,与α-1,6-葡聚糖酶理论分子质量相符合.     

黑曲霉外切葡聚糖酶基因密码子的优化及表达

通过NCBI(美国国立生物技术信息中心)对黑曲霉的来源外切葡聚糖酶基因(cbh1)的氨基酸序列进行分析,发现其16个活性部位中有6个位点附近的氨基酸为毕赤酵母(Pichia pasto-ris)表达的稀有密码子。利用反向长距离PCR技术将这些活性位点附近的稀有密码子定点突变为毕赤酵母表达偏爱密码子。将优化后的表达载体pPICZαA-cbh1m转入毕赤酵母KM71H菌株中进行诱导表达。经密码子优化后的cbh1m基因较未优化前cbh1基因的表达量提高了17%。     

不同湿重诱导对毕赤酵母发酵生产植酸酶的影响

为了提高毕赤酵母工程菌（Mut+）植酸酶的表达量,对毕赤酵母工程菌50 L发酵生产植酸酶的工艺条件进行了研究。结果表明,通过流加葡萄糖提高菌体湿重到300 g/L,随后停止流加,溶氧回升后流加甲醇开始诱导,最终发酵结束时,植酸酶酶活达到21 666 U/mL,比对照提高12.9%,该诱导湿重有利于发酵生产植酸酶。     

猪胃蛋白酶原A在毕赤酵母中的高效表达及其分离纯化

尝试利用毕赤酵母(pichia pastoris)表达体系大量生产制备猪胃蛋白酶,用化学的方法合成猪胃蛋白酶原A基因,并构建表达载体pGAPZα-pepsinogen;利用化学转化技术,将该基因整合到巴斯德毕赤酵母x-33菌株的染色体上.经过发酵,三角摇瓶培养条件下获得的猪胃蛋白酶原A总酶活达5 250U/L.发酵液上清经过DEAE离子交换色谱和Sephacryl S-200分子筛色谱分离,活化酶原后测定其比活达到52 800 U/g.     

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.     

嗜碱芽孢杆菌耐热耐碱内切木聚糖酶基因的密码子优化及在毕赤酵母中的表达

【目的】研究极端耐热耐碱的木聚糖酶,使其能够满足造纸行业中碱性高温的苛刻环境。【方法】将一种来源于嗜碱芽孢杆菌S7的耐热耐碱内切木聚糖酶基因(xyn10A)密码子进行优化,基因合成后克隆至pHBM905BDM载体上,并转化毕赤酵母GS115菌株。【结果】木聚糖酶基因(xyn10A)优化后与原始序列比对相似性为76.70%。基因合成后克隆到pHBM905BDM载体上,并成功转化毕赤酵母GS115菌株。通过交联木聚糖底物平板水解圈法初筛及摇瓶复筛得到一株产酶量较高的菌株,且其在摇瓶发酵第10天达到最高酶活力,为495U/mL。另外,糖基化分析表明该酶在毕赤酵母中表达时被糖基化修饰。【结论】密码子优化后的极端耐热耐碱木聚糖酶基因在毕赤酵母中成功表达。     

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．     

兔防御素基因酵母表达的研究

防御素是由动植物体内产生的一种多肽类抗菌、抗病毒活性物质,本研究根据巴斯德毕赤 酵母偏爱密码子的特性,设计兔防御素NP2基因,并构建巴斯德毕赤酵母的表达质粒pGAPZα-NP2,通 过LiCl法转入巴斯德毕赤酵母中,筛选和检测结果表明,兔防御素NP2基因已经成功地转入巴斯德毕 赤酵母,并得到表达。该实验可为兔防御素NP2抗菌抗病毒的研究和开发奠定理论和物质基础。     

酿酒酵母YBR019C基因缺失突变的分析

【目的】研究目的基因YBR019C缺失对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌株糖代谢和乙醇发酵的影响。【方法】以酿酒酵母野生菌NF1002为出发菌株,选择2号染色体上的基因YBR019C为目的基因,以质粒pUG6和pUG66为模板进行PCR,构建带有Cre/loxP系统的酿酒酵母YBR019C基因敲除组件,并转化酿酒酵母NF1002,利用筛选标记Kan r和Ble r与YBR019C基因进行同源重组,筛选YBR019C双倍体缺陷型菌株。利用蔗糖和甘蔗糖蜜为碳源,对突变菌进行发酵特性的研究。【结果】成功获得YBR019C双倍体缺陷型菌株NFybr。碳源同化实验表明,突变株和野生菌均能利用葡萄糖和蔗糖,不能利用乳糖和木糖;但相比野生菌,突变株利用棉子糖和麦芽糖的能力有所下降,而且完全不能利用半乳糖。蔗糖发酵实验表明:突变株NF-ybr与野生菌株相比,在发酵终点乙醇浓度提高10.7%,发酵周期有所延长。按目前甘蔗糖蜜乙醇生产的发酵工艺,突变株在30℃发酵72h的醪液乙醇含量为12.52%,低于野生菌的13.89%。【结论】YBR019C基因的缺失影响了菌株对糖份的利用,导致乙醇发酵能力不及野生菌。本研究为菌株高效快捷的基因改造提供了参考。     

肺炎克雷伯氏菌D-乳酸脱氢酶基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

以肺炎克雷伯氏菌（Klebsiella pneumoniae）基因组DNA为模板,应用PCR技术扩增并克隆出D-乳酸脱氢酶的基因（ldhD）,将其连接到表达载体pET-22b(+)质粒上,构建pET-22b(+)-ldhD重组质粒,测序结果100%正确。将重组质粒pET-22b(+)-ldhD转化到大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)中,通过氨苄霉素抗性平板筛选,构建大肠杆菌BL21(DE3)-pET-22b(+)-ldhD基因工程菌。重组菌株经IPTG诱导表达,SDS-PAGE蛋白电泳分析,目标条带出现在分子量约37000处,表明D-乳酸脱氢酶基因ldhD在大肠杆菌BL21(DE3)中成功表达。采用紫外分光光度法测定其酶活,底物丙酮酸终浓度为10mmol/L时,在丙酮酸还原为D-乳酸反应方向D-乳酸脱氢酶表现出119.04U/mL的酶活力;底物D-乳酸终浓度为50mmol/L时,在D-乳酸转化为丙酮酸的逆反应方向中表现出0.89U/mL的酶活力。比酶活则分别为9.16U/mg和 0.07U/mg。通过Lineweaver-Burk双倒数作图法,计算出酶反应的米氏常数K_M为10.54mmol/L。经摇瓶发酵后,通过高效液相色谱测定产物,D-乳酸的产量达到3.09g/L。     

解淀粉芽孢杆菌中性植酸酶基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达

采用PCR法从解淀粉芽孢杆菌BA11中克隆到一个中性植酸酶phyc基因,将该基因克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9K上并电转化至宿主细胞GS115后进行诱导表达。SDS-PAGE试验表明:该重组中性植酸酶在毕赤酵母宿主细胞中实现了高效分泌性表达。植酸酶活性测定结果显示阳性克隆子在诱导72h酶活性达到最高值,活性为2330U/L。     

右旋糖酐酶生产菌株的分离鉴定及发酵培养基优化

为获得右旋糖酐酶高产菌株,并提高其右旋糖酐酶产量,本研究从土壤中筛选高产右旋糖酐酶真菌,并采用响应面法对其发酵培养基进行优化。实验筛选得到一株生产右旋糖酐酶的菌株DJ72,经鉴定为腐皮镰刀菌(Fusarium solani),并确定其最佳发酵培养基配方为右旋糖酐T2000 11.88 g/L、蛋白胨7.15 g/L、尿素3.14g/L、磷酸氢二钾1.50 g/L、硫酸镁0.20 g/L、硫酸亚铁0.05 g/L,经优化后右旋糖酐酶活力最高可达228 U/mL。本研究为右旋糖酐酶的工业化应用提供可能。