构建组成型肺炎克雷伯氏菌表达系统生产3-羟基丙酸

利用组成型卡那霉素抗性基因启动子(Pkan),在肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)中过表达大肠杆菌醛脱氢酶基因ald H,获得重组菌K.p(p ETPkan-ald H)。微氧摇瓶发酵表明,该重组菌可高效利用甘油生产3-羟基丙酸,产量为0.47 g/L,较野生菌提高89.5%,甘油转化率、单位菌体产量分别提高100%和92%。5 L发酵罐微氧流加发酵表明,该菌3-HP产量达15.28 g/L,甘油转化率、产率分别为13.02%、12.73%。     

敲除iclR基因对大肠杆菌发酵L–色氨酸的影响

为了研究敲除icl R基因对大肠杆菌(Escherichia coli)发酵L–色氨酸的影响,以L–色氨酸工程菌大肠杆菌TRTH为出发菌株,利用Red重组技术构建了icl R基因(编码乙醛酸操纵子阻遏蛋白)缺失菌株TRTHΔicl R.摇瓶发酵实验结果显示:TRTH icl R的L–色氨酸产量和糖酸转化率分别达到(6.52±0.46)g/L和13.17%,,比原菌的分别提高了21.86%,和22.85%,;乙酸累积量为6.82,g/L,比原菌的降低了37.63%.30,L发酵罐发酵实验结果显示:TRTH icl R的L–色氨酸产量及糖酸转化率分别达到(13.01±1.05)g/L和6.51%,,比原菌的下降了60.34%,和68.27%,;乙酸累积量为18.21,g/L,比原菌的增加了33.42%.结果表明:在摇瓶条件下,重组菌株生物量较出发菌株高,代谢流分配适合L–色氨酸积累;但在发酵罐条件下,乙醛酸循环的增强导致重组菌株供能不足和乙酸的过多积累,最终使得生物量不足以及L–色氨酸产量下降.     

辅酶A依赖的丙醛脱氢酶基因的克隆、表达及其对宿主菌生长的影响

辅酶A依赖的丙醛脱氢酶(Pdu P)是以甘油为底物催化合成聚3-羟基丙酸的关键酶。本研究从鼠伤寒沙门氏菌基因组中PCR扩增了pdu P基因,构建表达载体后转化肺炎克雷伯氏菌,得到重组菌K.p(p ET-pk-pdu P)。SDS-PAGE显示Pdu P实现了高效表达。生长曲线表明重组菌延迟进入平稳期,生物量较空质粒对照菌提高了24.68%,1,3-丙二醇和2,3-丁二醇的产量分别达到16.58 g/L和15.68 g/L,甘油转化率比空质粒对照菌和原代菌分别提高了40.62%和34.02%。上述结果表明,过表达pdu P重排了代谢流量,促进了菌体生长。     

大肠杆菌表达高性能融合鱿鱼环齿-类弹性蛋白的发酵优化

为了实现重组蛋白SRT-ELP36在大肠杆菌中的高效表达,利用携带重组蛋白SRTELP36基因的pET-25b(+)表达载体,分别在摇瓶和5 L发酵罐上进行了发酵条件优化,并在50 L发酵罐中进行放大验证。经转化表达质粒后,宿主菌BL21(DE3)的菌体生长和蛋白体积产量均高于BLR(DE3),可用于蛋白SRT-ELP36表达。摇瓶发酵条件优化结果表明,TB(Terrific Broth)培养基、装液比(装液量与摇瓶体积之比)为5%、诱导温度为37℃、对数生长结束期添加0.5 mmol/L的IPTG(异丙基-β-D-硫代半乳糖苷)诱导剂,菌体最高OD₆₀₀(波长600 nm处的吸光值)达到22.3,最高蛋白体积产量达0.60 g/L。在5 L发酵罐中进行补料分批培养条件优化,在OD₆₀₀为35时添加终浓度为0.5 mmol/L的IPTG启动诱导,并控制过程菌体氧消耗速率(OUR)为(180±5) mmol/(L·h),菌体的最高OD₆₀₀和蛋白体积产量分别达到了88、1.85 g/L,单位菌体蛋白产量为70 mg/g。在...     

过表达醛脱氢酶对Klebsiella pneumoniae合成3-羟基丙酸的影响

克隆了肺炎克雷伯氏菌（Klebsiella pneumoniae）及大肠杆菌（Escherichia coli）各自的醛脱氢酶基因puuC和aldH,获得了重组肺炎克雷伯氏菌K.p(pET-PK-puuC)和K.p(pET-PK-aldH),这两株菌均能以甘油为唯一碳源生产3-羟基丙酸（3-HP）。发酵实验结果显示K.p(pET-PK-puuC)的甘油转化率和单位菌体产量与野生菌相比分别提高了135%和18%;K.p(pET-PK-aldH)的3-HP产量达1.43g/L,是K.p(pET-PK-puuC)的1.8倍,比野生菌提高了81%,甘油转化率和单位菌体产量比野生菌分别提高了150%和88%。     

利用细菌血红蛋白提高大肠杆菌基因工程菌几丁质酶基因的表达

将透明颤菌(Vitreoscilla)血红蛋白基因(vgb)插入几丁质酶基因表达质粒中,然后转入大肠杆菌(Escherichia coli)内,研究vgb基因的表达对几丁质酶基因表达和产物分泌的影响．结果表明,在不同的通氧条件下,vgb基因的表达产物均能不同程度地促进细胞的生长,而且发酵上清液的几丁质酶活性也有提高;若溶氧浓度越低,则效果越明显,可比对照提高达12．1％．同时,由于vgb在大肠秆菌的表达,还可进一步促进几丁质酶在大肠杆菌中的分泌。     

重组VEGF-A_189发酵、纯化及鉴定

为了获得大量重组血管内皮生长因子(VEGF-A_(189))蛋白的可溶性表达,对重组VEGF-A_(189)工程菌进行发酵条件的优化并开展发酵研究.通过摇瓶培养进行可溶性发酵条件优化,在5 L发酵罐中发酵重组VEGF-A_(189)工程菌,将发酵产物经镍离子柱亲和层析纯化,并对发酵产物进行SDS-PAGE,Western Blot和ELISA等分析鉴定.结果表明,重组VEGF-A_(189)工程菌可溶性发酵条件为:37℃培养重组VEGF-A_(189)工程菌4 h,加入0.3 mmol/L的异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)于28℃诱导表达4 h.在5 L发酵罐中按比例放大发酵,在补料发酵3.5 h后菌体密度(A_(600nm))达到8.0,调整发酵温度到28℃,IPTG诱导4 h后的菌体密度为13.72,菌体产量为40 g/L.镍离子柱亲合层析纯化后重组VEGF-A_(189)纯度达到90%以上,回收率大于80%,Western Blot、ELISA分析结果显示,重组VEGF-A_(189)蛋白和抗VEGF抗体有良好的结合活性.结果表明经过发酵条件优化后发酵可获得有免疫结合活性的可溶性重组VEGF-A_(189)蛋白.     

产苯丙氨酸解氨酶重组大肠杆菌的培养

L-苯丙氨酸是人体8种必需氨基酸之一。酶法转化是目前生产L-苯丙氨酸的主要方法。为了提高苯丙氨酸解氨酶的产量,对可高效表达苯丙氨酸解氨酶基因的重组大肠杆菌JM105进行培养,对发酵过程中pH值对工程菌生长的影响进行了研究。结果表明,摇瓶培养条件下,控制发酵过程中发酵液的pH值可显著提高菌体产量,当控制pH值为7.0左右时,菌体量比对照高87%。在初始pH值为7.5的情况下,培养10h后将培养液pH值分别调整为5.5、6.0、6.5、7.0、7.5和8.0,则以pH值为7.5时的菌体量最高。10L发酵罐中控制发酵液pH值为7.5,菌体密度可达A600=20mol/L（DCW=11g/L）,比不控制pH值高出33%。试验结果为进一步开展该工程菌的高密度培养提供了一定的参考。     

不同流加发酵方式对重组枯草芽孢杆菌生产维生素B2的影响

在5 L发酵罐中培养重组枯草芽孢杆菌RH33生产核黄素,该重组菌的染色体上含有多个解除了转录调节的核黄素操纵子．由于过高的初糖浓度导致严重的代谢溢流,因此间歇发酵过程只能得到较低的菌体量和产物产量．分别采用了3种不同的流加培养方式：分批流加、恒速流加和葡萄糖限制流加来减弱代谢溢流并提高核黄素的产量．同间歇培养相比,分批流加培养能微弱提高重组菌的核黄素产量,而恒速流加和葡萄糖限制流加均能显著提高菌体量和核黄素产量．对于恒速流加培养,当流加速率为0．48 mL／min时核黄素产量和菌体量可以分别达到9．8g/L和27．3g/L对于葡萄糖限制流加培养,通过人工控制葡萄糖流加速率使培养基中的葡萄糖浓度为10～2 g/L时,重组菌RH33可以达到最高的核黄素产量和菌体量(分别为12．5g/L和34．7g/L)．在葡萄糖限制流加培养中核黄素产率约为0．06 g(核黄素)／g(葡萄糖),高于其他几种培养方式．     

产甘油重组大肠杆菌的构建及其耐高渗透压性能的测定

克隆了酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 中的3-磷酸甘油脱氢酶和3-磷酸甘油酯酶基因,通过融合PCR构建了双基因共表达载体,将酵母细胞内应答渗透压变化的甘油合成途径引入大肠杆菌（Escherichia coli）。以葡萄糖为底物对重组大肠杆菌进行摇瓶发酵培养,该重组菌的甘油产量为1g/L。渗透压胁迫测试证明该重组菌的耐渗透压性能较出发菌株有明显提高。     

利用透明颤菌血红蛋白基因在谷氨酸棒杆菌中的表达提高谷氨酸和谷氨酰胺的产量

为了降低谷氨酰胺(glutamine,Gln)生产过程中所需要的高溶氧水平对设备的要求,在谷氨酸棒杆菌C.glutamicum ATCC 14067中表达增强摄氧的透明颤菌血红蛋白基因(Vitreoscilla hemoglobin gene,vgb),以此提高细胞的摄氧能力及能量的供给水平.对得到的重组菌和野生菌进行了发酵实验.在溶氧只有5%的条件下,重组菌比野生菌细胞干重提高了1.2倍,单位细胞谷氨酸的生产能力提高了6.5倍,单位细胞谷氨酰胺的生产能力提高了1.4倍.对比结果显示,含有vgb基因的重组菌比野生菌在细胞生长、谷氨酸和谷氨酰胺合成等方面的能力都有显著提高.     

甲/戊型肝炎病毒重组抗原基因的克隆及表达

 将甲肝病毒vp1编码基因(aa 24~171)和戊型肝炎病毒ORF2基因(aa 431~615)通过一段编码柔性甘氨酸链(Gly4 Ser Gly4)的基因片断连接,获得编码HAV/HEV融合蛋白基因(AEAg342).将该融合基因插入质粒pBV220,构建表达质粒pBV220-AEAg342.将pBV220-AEAg342转化入大肠杆菌BL21中进行表达,表达量约占菌体总量的20%,经离子交换层析纯化,目的蛋白纯度达90%以上.Western blot证实该蛋白能与甲肝及戊肝患者阳性血清发生特异性反映,为进一步开发双价疫苗和联合诊断试剂奠定了一定基础.     

重组PAI-1在大肠杆菌中表达条件的研究及其对t-PA，u-PA抑制的分析

带有表达质粒pBV220/PAI-1的大肠杆菌中,在菌体密度为Ａ_600nm=0.3--0.4时诱导,表达重组PAI-1(rPAI-1)的效率最高。在诱导后的6h以内,rPAI-1的百分含量持续升高。rPAI-1经分离纯化并用盐酸胍激活后,能够与t-PA及u-PA反应,用SDS-PAGE和纤维蛋白自显影方法可以检测出它们所形成的复合物。     

重组大肠杆菌生产rhG-CSF发酵工艺的研究

在5L发酵罐中，研究了溶解氧(DO)、诱导时机、接种量等因素对重组大肠杆菌DH5α／pBV220生产rhG-CSF的影响．结果表明，在ω(D0)≥50％，茵体光密度D600≈4．50，42℃诱导表达4h的条件下rhG-CSF的茵体干重可达6．61g／L，表达量为38．1％．     

枯草芽孢杆菌葡萄糖脱氢酶基因的克隆及在大肠杆菌中的高效表达

利用PCR技术扩增得到来源于枯草芽孢杆菌的葡萄糖脱氢酶基因片段，并构建重组质粒pUC-T-GDH，然后将基因片段克隆于大肠杆菌表达载体pBV220中．得到表达质粒pBV-GDH．葡萄糖脱氢酶在含有表达质粒的基因工程菌株中得以诱导表达，聚丙烯酰胺凝胶电泳及薄层扫描结果表明，经诱导表达的葡萄糖脱氢酶约占基因工程菌株总蛋白的45％．葡萄糖脱氢酶活力测试表明，基因工程菌株无细胞抽提液中葡萄糖脱氢酶的活力为7.8U／毫克，约为对照组的30倍．实验结果初步说明，广泛应用于工业化生产的葡萄糖脱氢酶可以在基因工程菌株中得以大量表达并维持较高活力．     

重组人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子菌种稳定性研究

 为了解含重组质粒的大肠杆菌菌种连续传代及发酵罐培养中质粒的遗传稳定性,将GM-CSF菌种在含氨苄青霉素的琼脂平皿上连续划线传代培养,以及在不含安苄青霉素的培养基中进行发酵罐培养和42℃诱导表达.结果显示pBV220GM-CSF工程菌在氨苄青霉素选择压力下连续传代10,25,50和100次后质粒稳定、不丢失,而在不含氨苄青霉素的培养基中进行发酵罐大规模培养42℃诱导表达时,质粒稳定性下降,质粒易丢失,其表达量随诱导时间而变化.     

高密度培养大肠杆菌TB1/pMAL-hOCIFm的优化条件

利用Bioengeering 3．7L自控式发酵罐,以分批培养和补料分批培养相结合的培养技术,高密度培养重组大肠杆菌TB1／pMAL-hOCIFm,生产重组人破骨细胞形成抑制因子成熟肽(recombinant human osteoclastogenesis inhibitory factor mature peptide,rhOCIFm)。通过对碳、氮源补加方式以及溶解氧等参数的控制,使工程菌E．coliTB1／pMAL-hOCIFm的发酵菌体OD600达到57．8,rhOCIFm与MBP融合蛋白(hOCIFm-MBP)的含量达到3．2g／L。本研究为工业化生产rhOCIFm奠定了基础。     

Medium Optimization of Tetraselmis sp.—1 Using Response Surface Methodology

Response surface methodology (RSM) is used to optimize the medium of Tetraselmis sp.-1 which is cell fused microalgae capable of growing under mixotrophie condition. Empirical models are developed to describe the relationships between the operating variables (glucose, urea, sodium dehydrogenate phosphate, sodium chloride) and responses (cell density). Statistical analysis indi-cates that glucose and urea have significant effects on the microalgae cell density, but other two factors (sodium dehydrogenate phosphate, sodium chloride) have no obvious effect. The path of steepest ascent is used to approach the optimal region of medium ecanposition. Optimal cell density(2. 638 g dry weight/L) was reached when the operating conditions were glucose concentration(30.75 % ), urea concentration (0.440 g/L), sodium dehydrogenate phosphate (15mg/L) and sodium chloride (28 g/L).     

重组质粒pEgr-1-TRAIL辐射诱导乳腺癌细胞效应的实验研究

目的将具有辐射诱导表达特性的重组质粒p Egr-1-TRAIL转入乳腺癌MCF-7细胞中,诱导肿瘤杀伤基因TRAIL的表达,实现辐射和基因对MCF-7细胞的双重杀伤效应.方法用ELISA法检测不同剂量X射线诱导TRAIL表达的量效关系及2 Gy X射线照射后不同时间TRAIL的表达;用流式细胞仪检测不同处理组MCF-7细胞早期凋亡情况.结果不同剂量X射线照射转染p Egr-1-TRAIL重组质粒的乳腺癌细胞MCF-7,TRAIL表达量明显高于假照组(P0.001~0.05),其中5 Gy X射线照后表达量最高,TRAIL表达量为假照组的5.1倍.2 Gy X射线照射后4 h,TRAIL表达量明显升高(P0.05),并随时间延长逐渐增加,照射后32 h达峰值,表达量为照射前的4.6倍.MCF-7-p Egr-1-TRAIL/0 Gy组早期凋亡细胞百分数较MCF-7/0 Gy和MCF-7-p3.1Egr/0 Gy组明显增加(P0.01),随着照射剂量的增加,MCF-7-p Egr-1-TRAIL/5 Gy组细胞早期凋亡率与其他处理组比较均存在统计学意义(P0.001~0.05),MCF-7/0 Gy组细胞生长最快,而MCF-7-p Egr-1-TRAIL/8 Gy组细胞生长最慢.结论乳腺癌细胞转染p Egr-1-TRAIL重组表达质粒联合X射线照射能够增加MCF-7细胞凋亡,抑制其生长.