重组粘质沙雷氏菌几丁质酶C的纯化及酶学性质

为从已构建的重组大肠杆菌pET-22b-chiC获得高纯的几丁质酶C,通过降低培养温度,提高粘质沙雷氏菌几丁质酶C的可溶性表达.表达产物经镍柱亲和层析(IMAC)和Phenyl-Sepharose疏水层析(HIC)分离纯化后,得到电泳纯的几丁质酶.酶学性质研究表明,纯化的几丁质酶C为单体蛋白,相对分子质量为51.8ku;最适pH值为5.0,最适温度为55℃,在55℃的条件下保温4 h后仍有90%以上的酶活力.研究结果还表明,Cu2+,Hg2+,Co2+,Mg2+对酶活力均有明显抑制作用,而Fe2+,Zn2+,Sn2+,Ba2+对酶活力有一定促进作用,Mn2+对酶活力明显促进作用.     

绿豆几丁质酶的纯化和酶学性质分析

利用亲和色谱Affi-gel和离子交换色谱SP-Toyopearl从绿豆种子中分离纯化出几丁质酶.纯化的蛋白通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定达到电泳纯,分子质量为30.8kDa.还原和非还原状态下的几丁质酶蛋白均显示单一区带,说明该几丁质酶为单倍体蛋白.通过等点聚焦法测得pI为6.3.该酶的最适pH为5.4,最适反应温度为40～50℃.     

褐藻胶裂解酶基因的克隆、表达载体构建以及表达条件的研究

以产褐藻胶裂解酶的紫色链霉菌(Streptomyces violaceoruber)为出发菌株,应用基因工程技术,将褐藻胶裂解酶aly基因进行克隆,并构建了该基因的重组表达载体pET23b(+)-aly.通过表达条件的初步优化,实现了aly基因在大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中的成功表达.在IPTG诱导浓度为0.1mmol/L,诱导时间为8h,诱导温度为16℃的条件下,细胞破壁后上清中ALY粗酶液活力为6U/mg.根据褐藻胶裂解酶ALY的蛋白质结构预测结果推断该酶属于Algi-nate lyase-2家族,理论pI为8.85,理论分子量大小为28 500,化学式为C1252N1920H356O394S9.SDS-PAGE蛋白电泳检测发现,ALY蛋白的分子量约为28 000,与预测的蛋白分子量较为接近.     

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。     

假单胞菌HS-D36偏苯三酚1,2-双加氧酶克隆表达与催化特性研究

由pnpC编码的偏苯三酚1,2-双加氧酶(Hydroxyquinol 1,2-dioxygenase,PnpC)是微生物分解硝基芳香族类环境污染物的关键酶.本研究从对硝基苯酚(p-nitrophenol,PNP)降解菌HSD38(Pseudomonas sp.)中克隆pnpC基因,利用E.coli BL21(DE3)高效表达重组PnpC,通过亲和色谱纯化并分析其催化特性.实验结果表明:HS-D36的pnpC开放阅读框长度为873bp,编码290个氨基酸,酶蛋白相对分子量33KD;20℃、异丙基硫代-β-半乳糖苷(Isopropylβ-D-1-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导可高效表达重组PnpC;重组酶经Ni-NTA亲和色谱一步分离可达到电泳纯;纯酶比活力9.3U/mg,纯化倍数37.2,活力收率23.8%;重组PnpC催化邻苯二酚开环反应的最适温度45℃、最适pH 5.0;Lineweaver-Burk双倒数作图表明PnpC对邻苯二酚降解的米氏常数(Km)为21.95mol/L、最大反应速度(Vmax)为2.68mol/(min·mg);Fe3+、Cu2+、Fe2+和Zn2+对该酶具激活作用,Ni 2+则显示抑制效应.     

赤红球菌JDM312环己酮单加氧酶的原核表达及检测

通过酶切法从重组质粒pUC18-chnB中得到编码环己酮单加氧酶的chnB基因序列,将其定向插入原核表达载体pQE30中,构建重组质粒pQE30-chnB,转化到大肠杆菌BL21中并诱导表达目的蛋白,用SDS-PAGE电泳检测表达产物.测序结果表明chnB基因大小为1 623bp,编码由540个氨基酸残基构成的多肽.S...     

Catalase-TAT的融合表达与表征

利用RT-PCR技术从人的肝细胞中克隆出成熟蛋白过氧化氢酶(catalase)的基因,通过PCR将其与TAT基因融合形成融合基因(catalase-TAT);将catalase-TAT基因构建到表达质粒pET21a(+)中,转入大肠杆菌Rosetta2(DE3);通过IPTG诱导,转化子成功表达出catalase-TAT融合蛋白.重组菌发酵菌体破碎液经过硫酸铵沉降和Sp-5pw阳离子交换色谱,分离得到电泳纯的目的蛋白,其纯化倍数为18.51倍;经理化性质分析确定了此融合蛋白的最适pH和温度稳定性;细胞实验表明融合蛋白catalase-TAT能够明显提高胞内的过氧化氢酶活性.     

重组的葡萄糖脱氢酶催化辅酶的再生性质

为解决生物催化环己酮还原反应中的辅酶再生问题,扩增了枯草芽孢杆菌中的葡萄糖脱氢酶基因(gdh),构建了表达载体pET-gdh,转化到Escherichiacoli BL21(DE3)后,获得了重组菌株E.coliBL21(pET-gdh1).经IPTG诱导后,葡萄糖脱氢酶粗酶液的比酶活达18.4U/mg蛋白,SDS-PAGE电泳分析表明重组蛋白表达量占全菌胞内可溶性蛋白质的54.1%.添加E.coliBL21(pET-gdh1)到以异源表达糖多孢红霉菌聚酮合成酶模块1的酮还原酶域基因的重组菌E.coliBL21(pET-eryKR2)为催化剂的环己酮还原体系中,利用气相色谱分析转化液,显示此条件下产物环己醇的得率为93.24%,是未添加E.coliBL21(pET-gdh1)转化反应产率的3.4倍,说明E.coliBL21(pET-gdh1)能为此环己酮还原系统完成还原态辅酶NADPH的再生.     

组氨酸标签木聚糖酶的构建表达和酶特性鉴定

通过改变终止密码子位点,在一个耐热木聚糖酶突变株DSB的C末端添加了6聚组氨酸标签(His-tag),并完成了表达和酶特性鉴定.通过PCR将嗜热真菌DSM 10635来源的木聚糖酶突变体基因dsb的终止密码子序列定点突变为谷氨酸密码子序列,连接到表达载体pET-22b(+),转化Escherichia coli.BL21(DE3),诱导表达的耐热木聚糖酶DSB在C端含有6×His-tag.表达产物经硫酸铵分级沉淀和Ni Sepharose层析纯化,获得了电泳纯重组酶DSB.结果表明:添加组氨酸标签的酶与原始酶相比,酶学特性无变化.SDS-PAGE电泳结果显示该酶分子量约为23 kDa,重组酶最适pH为6.5,最适温度为75℃,在pH 5¹0具有良好的稳定性,在pH 6.5,70℃条件下处理30min相对酶活力仍保留80%以上.     

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。     

Paenibacillus sp. K1 β-半乳糖苷酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

从鲜牛奶中分离到1株产β-galactosidase的细菌,经16S rDNA序列比对鉴定为类芽孢菌Paenibacillus sp. K1。提取该菌株的染色体DNA,以pUC18（lac-）为载体,构建其DNA文库;在含有X-gal的LB平板上筛选该文库,得到6个蓝色菌落;对阳性克隆中插入的DNA片段序列测定,鉴定出1个编码全长为2028bp并携带有组成型启动子的β-半乳糖苷酶基因。将该基因导入大肠杆菌BL21（DE3）中,实现了β-半乳糖苷酶高效表达,其酶活为25.06U/mL,高于原始菌株的4.55U/mL,并进一步用亲和层析将该酶进行了纯化。     

结核分枝杆菌H37Rv异柠檬酸裂解酶基因的克隆表达及活性

以结核分枝杆菌H₃₇Rv基因为模板, PCR反应扩增该菌株的异柠檬酸裂解酶基因（ICL）, 将其克隆入原核表达载体pET28b中, 并将pET28b I
CL转化入大肠杆菌BL21(DE3)中进行诱导表达. 结果表明, ICL蛋白的最佳诱导表达条件为: 温度20 ℃, IPTG终浓度为025 mmol/L, 诱导表达4 h, 在此条件下 ICL实现了高效表达, 以镍离子螯合型琼脂糖凝胶亲和层析柱纯化ICL蛋白, 纯化程度较高. 酶学性质鉴定表明, 实验获得了具有生物学活性的重组蛋白, 重组ICL的比活力为24 μmol/(mg·min).     

微生物谷氨酰胺转胺酶的乳糖诱导表达与纯化

对已构建的工程菌株pET22b-MTG/E.coli BL21（DE3）进行质粒酶切和PCR鉴定,优化诱导温度、时间、pH和乳糖浓度等反应条件,采用乳糖自诱导培养基培养重组菌.并将重组菌上清液经凝胶过滤,离子交换及镍柱亲和层析后,对谷氨酰胺转胺酶纯化和SDS-PAGE电泳分析.结果表明：谷氨酰胺转胺酶在28℃,添加乳糖为1.2g/L诱导18 h,pH为7.0,培养11.5 h时升温至50℃诱导1 h,再放至28℃培养,表达效果较好,超过IPTG诱导效果.纯化后酶活为7.5 U/mL,比活力为10.9 U/mg.     

人EC-SOD的克隆及高效表达

将编码人胞外超氧化物歧化酶（EC-SOD）成熟肽的cDNA插入含T7启动子的质粒pET-28a( )中构建表达质粒pET-EC-SOD，表达菌株用1mmol/L异丙基硫代-β-D半乳糖苷（IPTG）诱导表达3h-5h后，产生较多的重组人EC-SOD，并形成包含体。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）分析表明，表达的重组蛋白占菌体可溶性蛋白质的26%以上。经纯化和复性后的EC-SOD比活为每毫克纯化酶蛋白1200U。将EC-SOD转染粉纹夜蛾Tn-5Bl-4细胞，经扩增后在细胞内进行表达。SOS-PAGE分析结果表明，粉纹夜蛾细胞中表达一相对分子质量约为28ku的特异蛋白质带，Western blot分析表明，该特异条带即为EC-SOD蛋白，连苯三酚自氧化法测得表达产物比活为每毫克细胞裂解物260U。     

人酸性成纤维细胞生长因子的高效表达

构建能高效表达人酸性成纤维细胞生长因子（haFGF)的基因工程菌,优化产物分离纯化条件,并对纯化产物进行理化性质鉴定,采用PCR方法扩增haFGF cDNA,将该cDNA片段插入表达载体pET3c的表达框架中,筛选得到了重组质粒pET3c-haFGF,转化大肠杆菌BL21（DE3）,构建了表达菌件BL21（DE3）／pET3c-haFGF.IPTG诱导表达,通过离子交换,肝素亲和两步层析的方法分离纯化产物,用MTT法测定产物的活性,haFGF的表达量约为20％,经过两步层析纯化,获得了电泳纯的haFGF样品,纯化haFGF样品的比活性为ED50小于4.0ng/mL.BL21(DE3)/pET3c表达系统能高效表达haFGF,经过纯化得到了理化性质及生物活性与天然haFGF对照品一致的重组人酸性成纤维细胞生长因子。     

脂肪酶产生菌的筛选及基因的克隆表达

目的筛选出脂肪酶活性较高菌株,通过脂肪酶基因克隆技术获得高表达的脂肪酶,根据酶活曲线确定该酶的最适温度和最适pH.方法采用透明圈法,以三丁酸甘油酯为底物筛选脂肪酶活性较高菌株;通过PCR扩增获得其脂肪酶基因Pseudomonas peli(PP)序列,构建pET-28 a表达载体,并在大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中进行异源表达;通过Ni柱将脂肪酶纯化,并根据酶活曲线确定该酶的最适温度和最适pH.结果筛选到一株脂肪酶活性较高的菌株,16S rRNA基因序列比对结果初步鉴定为Pseudomonas peli.PCR扩增得到的基因片段长度为801 bp,其序列与Pseudomonas peli中的脂肪酶基因序列相似性达到100%,PP基因在大肠杆菌中异源表达蛋白的分子量约29 KD,该蛋白在55℃、pH 7.0时活性最高.结论通过基因克隆表达后得到的脂肪酶Ni柱纯化后纯度达95%以上,且耐高温,为脂肪酶工业化应用奠定了基础.     

蛋白磷酸酶2C（PP2C）的表达、 纯化与催化活性

从小鼠肌肉组织中提取了总RNA, 经RT PCR, 扩增出蛋白磷酸酶2C（PP2C）基因, 并构建了pUCm T载体. 经核酸序列分析证明PP2C基因序列正确后, 将pUCm T中的PP2C基因插入pET28a载体中, 构建了表达载体pET28a PP2C, 并转化到E.coli BL21(DE3)进行表达. 经测定, 该菌株表达目的蛋白PP2C的最适条件为： 诱导物IPTG的终浓度为0.8 mmol/L, 37 ℃, 诱导时间为20 h. 在此条件下, PP2C实现了高 效表达, 表达的PP2C蛋白约占菌体总蛋白的18.2%, 其中在裂解上清液、 沉淀中分别占总蛋白的7.1%和11.1%. 经SDS PAGE分析, 表达产物分子量约为42 000. 应用Ni NTA柱实现了可溶性PP2C的纯化, 收率达805%, 纯化的PP2C比活力达34.5 U/mg.     

D-海因酶基因重组子的构建和酶的表达活性

以中华根瘤菌(Sinorhizobium morelense)SS—ori总DNA为模板，用PCR法扩增D-海因酶基因，分别克隆到5种不同的载体，并转入5种不同的Escherichia coli菌株，获得25株工程菌，进行培养与诱导表达．细胞经超声处理后，通过SDS—PAGE和酶活性两种指标比较表达产物．结果表明，除3株工程菌具有D-海因酶活性外，其它均为无酶活性的不溶性包涵体，包涵体经变性、复性后，可部分获得有活性的D-海因酶，其比活为0．90U／mg，复性率约为20％．此外，对包涵体产生的原因及可能解决办法也进行了讨论．     

人胰岛素原基因在大肠杆菌中的表达和纯化

将人胰岛素原基因序列(human proinsulin, PI)经密码子优化后与TrxA蛋白融合表达,构建原核表达载体TrxA-PI转入不同大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)、TransB(DE3)和Rosetta-gami(DE3)中。SDS-PAGE显示融合蛋白在3种表达菌株中均有表达,在Rosetta-gami(DE3)中表达量最高,是普通大肠杆菌BL21(DE3)表达量的10倍。通过优化诱导温度等发酵条件,可溶性重组融合蛋白TrxA-PI在Rosetta-gami(DE3)菌株中表达量为3.5 g/L,比未优化时提高约10倍。TrxA-PI用肠激酶酶切后,利用HisTrap FF柱分离纯化PI,经Western-blot检测重组PI具有免疫原性。     

结核分枝杆菌H37Rv高丝氨酸激酶基因的克隆、表达及酶学性质分析

采用PCR方法克隆到结核分枝杆菌H37Rv的高丝氨酸激酶基因thrB,将其连接到pET-28a( )表达载体中,在大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中经丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导得到高效表达.用Ni·NTA His·Bind亲和层析柱对表达的活性重组蛋白进行了分离纯化,并对其酶学性质进行了研究.结果表明:重组结核分枝杆菌高丝氨酸激酶能以L-高丝氨酸和ATP为底物催化L-高丝氨酸生成O-磷酰-L-高丝氨酸,该酶的比活力为2.946 U/mg,对底物L-高丝氨酸和ATP的米氏常数分别为2.303 1 mmol/L和2.342 9 mmol/L.