豆豉纤溶酶的定向进化

为提高豆豉纤溶酶的药用价值,通过易错PCR方法对来源于Bacillus subtilis DC-12的豆豉纤溶酶DFE基因进行突变并构建突变体文库,利用底物H-D-Val-Leu-Lys-pNA对突变体文库进行筛选.通过3轮易错PCR最终获得催化效率提高的突变酶mDFE3.序列分析表明突变酶mDFE3基因发生了6处碱基突变,其中4处突变发生氨基酸取代,2处为同义突变;通过swiss-model repository模拟突变酶mDFE3的结构,显示3个突变氨基酸位于回环结构上,1个位于α螺旋上;酶动力学测定结果表明突变酶mDFE3的Km值由0.58mmol/L降低至0.45mmol/L,突变酶mDFE3的催化效率(kcat)是野生型的2.57倍.     

采用易错PCR对粘质沙雷氏菌几丁质酶C进行定向进化

以重组E.coliBL21(DE3)pLysS/pET22b-Chi C为亲本,采用易错聚合酶链反应(PCR)技术,对粘质沙雷氏菌几丁质酶C基因(Chi C)进行定向进化研究.经过两轮易错PCR后,建立突变体文库,进行平板初筛、包涵体复性及酶活检测复筛,获得一酶活较高的突变酶(Mut-Chi C),其催化活性为亲本重组酶的1.9倍,比活力为出发菌酶活的3.3倍.对突变酶的酶学性质进行初步研究,其最适pH值为5.0,最适温度为60℃,而出发菌该酶的最适温度为40℃.进化酶基因经DNA测序并通过软件与亲本型酶基因进行分析比对,表明突变酶Mut-Chi C基因发生点突变,使4处氨基酸被取代,且均为有义突变.     

应用易错PCR定向进化甘油脱氢酶

经过连续易错聚合酶链式反应(Error-Prone PCR)向克雷伯杆菌(Klebsiella pneumoniae)甘油脱氢酶基因中引入突变,并构建突变文库.依据突变体催化番红O显色的特性,采用琼脂平板法和96微孔板法相结合的高通量筛选方法,成功获得突变体gldA-74,其酶活力是亲本重组酶的2.73倍.通过软件对突变体gldA-74酶基因和亲本重组酶基因进行分析对比,发现突变体gldA-74酶基因发生了一处点突变(A964T),该突变使一处氨基酸被取代.将亲本重组酶和进化酶的高效表达产物经Ni柱纯化后,酶学性质的测定结果表明,甘油的Km值由0.58 mmol.L-1升高至0.63 mmol.L-1,而NAD的Km值由0.74 mmol.L-1升高至0.77mmol.L-1,并且酶的最适pH值由原来的11.5升高至12.5,而最适温度由65℃降至55℃.     

定点突变提高豆豉纤溶酶的酶活力和底物特异性的研究

以pBE—DFE质粒为模板,采用反向长距离PCR技术对豆豉纤溶酶(Douchi Fibrinolytic Enzyme,DFE)基因进行定点突变,使位于酶的底物结合区第156位的谷氨酸和第166位的甘氨酸分别替换为丝氨酸和丙氨酸,使临近酶的底物结合区的第169位甘氨酸残基替换为丙氨酸,获得了三个突变体E156S,G166A和G169A.将含突变基因的表达载体转化枯草杆菌WB800,构建了豆豉纤溶酶基因突变体的表达菌株WB800(E156S);WB800(G166A)和WB800(G166A).将3种表达菌株进行液体发酵培养,结果发现发酵上清液中纤溶酶的纤溶活性为460,790和900U/mL,分别是未突变酶活性(660U/mL)的70%,115%和136%;3种突变酶对合成底物的H-D-Val-Leu-Lys-pNA的酰胺水解活性是未突变酶的17%,125%和121%.     

重组β-葡萄糖醛酸苷酶转化甘草酸的定向性改造

为提高重组β-葡萄糖醛酸苷酶的底物特异性,通过易错PCR方法对其进行突变并构建突变体文库,利用薄层层析和高效液相色谱对突变文库进行筛选,获得了突变株PGUS（M51）E,其底物特异性提高了41％。突变酶的酶学特性研究发现,该突变酶的最适pH值和温度较PGUS-E无显著变化,酶活力下降了16．86％,T。值提高了5℃;序列分析结果表明：PGUS（M51）-E共发生5处突变,其中3处发生在糖基结合域。因此,利用定向进化策略能有效提高伊葡萄糖醛酸苷酶的底物识别特异性。     

产纤溶酶菌种的鉴定及纤溶酶的分离纯化

为了获得纯纤溶酶并探讨其酶学性质,从广泛收集的豆豉中筛选到一株具有高产纤溶酶能力的菌株,经鉴定为枯草芽孢杆菌.将该菌突变株DC-12N8的发酵液经离心除菌、硫酸铵分级沉淀、DEAE-Sepharose Fast Flow和CM-Sepharose Fast Flow离子交换层析、Sephadex G-75凝胶过滤,获得电泳纯的豆豉纤溶酶,每升发酵液可得到4.5mg活性酶蛋白,每克酶蛋白活力达1.18mol/s,纯度为发酵原液的53.6倍,回收率为11.7%.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳表明,该酶是单链蛋白质,其分子质量约为28ku.     

重组纤溶酶原激活剂及其突变体的表达研究

利用PCR技术 ,获得了人体组织型纤溶酶原激活剂tPAcDNA的缺失突变体———rPA ;在此基础上 ,运用定点突变技术 ,得到rPA的定点突变体———rPA(KHRR2 96～ 2 99AAAA) ,rPA(A473S)和二者的复合突变体rPA(KHRR2 96～2 99AAAA A473S) ;将rPA及其 3个突变体分别亚克隆至原核表达载体pET 2 8a( )中 ,获得表达载体pErA ,pErA(K) ,pErA(A)和pErA(KA) .酶切鉴定和序列分析结果均表明实现了实验设计的氨基酸突变 .表达载体转化大肠杆菌 ,经IPTG诱导、菌体裂解及SDS PAGE电泳分析发现 ,只缺失而无突变的pErA和突变的pErA(A)都未表达目的蛋白 ,突变体pErA(K)与pErA(KA)则获高水平表达 ;蛋白产量分别占菌体总蛋白的 35 .97%与 37.71% ,分子量均为 39.6kD .Westernblotting显示 ,表达产物与抗tPA抗体呈特异性阳性反应 .该产物经初步纯化后进行复性与活性 (mFAPA)测定 ,结果表明其复性产物具有明显的体外纤溶活性 .以上结果为rPA突变体的进一步纯化、体内活性研究以及规模化制备提供了基础     

好食脉孢菌纤溶酶的分离纯化

以豆渣和麸皮为固体发酵主要原料培养好食脉孢霉,用生理盐水浸提取发酵后培养基、硫酸铵40%,80%两次盐析后,用Octyl-Sepharose FF疏水色谱分离出两个组分,均为纤溶酶。再顺次采用Sephadex G-25凝胶色谱、SP-Sepharose HP强阳离子色谱和Superdex 75凝胶色谱对好食脉孢霉发酵产生的纤溶酶组分Ⅰ进一步分离纯化,获得纯度较高的纤溶酶,其比活力为97.52 U/mg,其相对于发酵液的活力回收率为0.74%,总纯化倍数为87.07。经SDS-PAGE、酶谱法活性电泳和等电聚焦电泳,切割活性条带进行Q-TOF质谱测序,获得纤溶酶的部分氨基酸序列,分别为:N-P-S-G-S-L-S-N-G-A-G-L-E-P-K;P-V-Q-P-G-S-G-Q-S-D-G-T-A-D-V-E-K;S-S-V-M-D-S-E-A-N-M-A-W-N-D-E-R。通过NCBI-BLAST数据库与已报道的纤溶酶氨基酸序列比对,发现此脉孢霉纤溶酶为新型蛋白质。     

蜡状芽孢杆菌Bc-05菌株纤溶酶的酶学性质

对蜡状芽孢杆菌Bc-05茵株的发酵上清液经硫酸铵分级沉淀、DEAE Sepharose Fast Flow阴离子交换层析所获得的纤溶酶进行性质研究.结果表明:经纤维蛋白平板法检测该酶有直接水解纤维蛋白和激活纤溶酶原的双重作用,最适作用温度37℃,最适pH=8.0,在pH=8.0条件下25℃和37℃放置24 h酶活力仍保持77.52%和78.96%,该酶体外对兔血凝块有明显的溶解作用;Ca2+,Mn2+离子对该酶具有激活作用,而Cu2+,Fe3+完全抑制其纤溶活性,PMSF,EDTA和DTT对该酶有抑制作用,说明活性中心含有二硫键、金属离子和丝氨酸;测其N端10个氨基酸序列为NH2-Val-Thr-Pro-Thr-Asn-Ala-Val-Asn-Thr-Gly,与其他生物来源的纤溶酶相比较没有同源性.     

高产纤溶酶的脉孢霉诱变育种研究

本文利用紫外线-氯化锂复合诱变脉孢霉,选用制霉素抗性作筛选标记,抗性突变率为2.308×10~(-6),采用固态发酵法筛选纤溶酶高产突变株,正突变率为2.307×10~(-7)。获得较出发株产酶活性提高95.1％,82.71％和424.30％的三个正突变株。产酶稳定性考察表明,一突变株的产酶量较出发株提高70％以上,且稳定性好。     

大肠杆菌ATCase抗反馈抑制突变体的构建及其对胞苷积累的影响

为解决胞苷生物合成途径中天冬氨酸氨甲酰转移酶受胞苷三磷酸反馈抑制调节的问题,通过对其碱基序列和蛋白质结构分析,利用基因定点突变的方法构建了大肠杆菌的ATCase突变酶,得到三个突变体:M1(H20L)、M2(K60E)、M3(K94E),并在E.coli DH5α中对融合蛋白进行了表达.酶活测定表明,M1、M2、M3的ATCase酶相对活性都比野生型M0的高,分别为野生型M0的1.10、1.22和1.37倍,且比活力都有不同程度提高.与含野生型pyrBI基因的M0相比,含突变型基因的M1、M2和M3均对15,mmol/L的CTP具有强的抗反馈抑制作用,且M1、M2和M3的抗CTP反馈抑制作用分别是M0的5.4、6.0和8.5倍.最后将各突变质粒转入到E.coli Cyt10(Δcdd)中进行发酵培养,结果表明,与未含突变基因菌株相比,各含突变基因菌株的胞苷积累量均有不同程度的提高,说明ATCase定点突变使胞苷的合成积累途径得到了不同程度的强化.     

纳豆激酶基因重组表达载体的构建及其稳定性

利用PCR方法从分泌纳豆激酶的纳豆杆菌基因组DN中扩增纳豆激酶基因,将该基因克隆到表达载体PBV220上,筛选重组子,通过限制性内切酶和PCR技术分析,初步确定该重组子所携外源基因为纳豆激酶基因,用凝块溶解时间法（CLT）测出表达产物具有溶解血栓活性,证明该基因可在大肠杆菌中表达,对重组菌中重组质粒的稳定性进行研究,结果表明质粒的插入对宿主菌的生长没有太大影响,该质粒在宿主菌中具有良好的分离稳定性,但结构稳定性较差,SDS-PAGE分析结果表明基因产物为分泌型,蛋白表达量占菌体蛋白的12%左右。     

易错PCR法定向进化D-海因酶的初步研究

D-海因酶是生物转化D-型氨基酸的关键酶,在一定浓度M n2 存在下,经易错PCR法重复扩增,产物构建成pET-HDT重组子,并建立突变体文库.经筛选获得了内源DNA序列变异的变异株.进化酶催化底物海因水解的活性为亲本重组酶的1.3倍,催化底物对羟基苯海因水解的活性为亲本重组酶的2.4倍.     

cDNA cloning and expression of earthworm fibrinolytic enzyme component A

Earthworm fibrinolytic enzyme component A(EFEa),a protein with dual fibrinolytic activity ,is one of the major therapeutically important earthworm fibrinoltic enzyme components .The cDNA fragment encoded the mature protein was cloned from earthworm (Eisenia fetida )by the RT-PCR technique,The deduced amino acid sequence of the EFE component A show high homology with some members of serine proteases trypsin family,and the amino acid residues constituting the active sites are conserved in the EFEa as compared with the other proteins of the trypsin family ,The cDNA fragment was subcloned into the expression vector pQE31 and pMAL-c2X of E.coli.The resulting expression plasmids,pQE-efea and pMAL-efea ,were used to transform the E.coli strain M15.Recombinant protein bands corresponding with calcuated molecular witht were induced .The induced His6-EFEa fusion protein with pQE-efea was accumulated into inclusion body ,while the induced MBP-EFEa fusion protein with pMAL-efea was soluble and showed fibrinoloytic activities.     

Discovery and Content Variation Analysis of Fibrinolytic Enzyme in Semen Sojae Praeparatum Fermentation

A strong fibrinolytic activity was demonstrated in the Semen Sojae Praeparatum(SSP), which is a famous traditional Chinese medicine. To study the activities and dynamic changes of fibrinolytic enzyme, standard fibrin plate was used to determine the fibrinolytic activity. For the first time fibrinolytic enzyme was found during the fermentation of SSP and the fibrinolytic activities of samples were shown to increase significantly over time. In the "yellow cladding" stage, the fibrinolytic activity was 619.75 IU/g. On day 6, 12 and 15 of the "secondary fermentation" stage, the fibrinolytic activity was 711.49 IU/g, 866.67 IU/g, 1 022.31 IU/g, respectively. The results indicate that fibrinolytic enzyme was generated during the fermentation of SSP and it displayed increasing activity which peaked at the "secondary fermentation" stage. The fibrinolytic enzyme was found to not only degrades fibrin directly, but also activate plasminogen to do so.     

蛹虫草纤溶酶酶学性质的初步研究

对蛹虫草纤溶酶的酶学性质进行了研究,结果表明,其纤溶活性随温度(≤45℃)的升高和保温时间的延长,逐渐下降,当温度超过50℃时,则随温度的升高和保温时间的延长急剧下降;蛹虫草纤溶酶的最适pH为7.0,在碱性条件下纤溶活性相对稳定;金属离子Ca2+和Fe2+对蛹虫草纤溶酶的活性有显著激活作用;抑制剂中PMSF对蛹虫草纤溶酶活性的抑制作用较小,而Aprotinin、EDAT和EGTA对其纤溶活性均有较显著的抑制作用,说明蛹虫草纤溶酶可能不同于之前报道的纳豆激酶(丝氨酸蛋白酶),而是一种全新的蛋白酶,但对这一点还需要进一步的研究验证.     

一株来源于酒曲的纤溶酶产生菌的鉴定及其酶学性质

从酒曲中分离到一株纤溶酶产生菌,经形态及ITS序列分析鉴定为菊芋小孢根霉(Rhizopus microsporus var.tuberosus).酶学性质研究表明,该纤溶酶的最适作用温度为37,℃,最适作用pH为7.0.在37,℃保温4,h酶活力仍保存95%,57,℃下保温4,h后仍有一定酶活.该酶具有广泛的酸碱适应性,在pH<3.4时仍残留部分活性;最稳定的pH范围是6～8.Zn2+、Cu2+对酶活有抑制作用,Na+、Ca2+、Mn2+对酶活具有明显的促进作用.该酶在人工肠液中具有较好的稳定性,37℃保温4 h后残余酶活仍然保持在80%以上,有望制成注射剂应用于临床.     

枯草杆菌纤溶酶基因的克隆及表达

为了提高豆豉纤溶酶(DFE)的表达产量,采用PCR方法从高纤溶活性的枯草芽孢杆菌DC12的基因组中扩增获得DFE基因,将含有启动子至3非翻译区的全长1400 bp基因插入大肠杆菌-枯草杆菌穿梭载体pBE3,构建了DFE基因的表达质粒,化学转化枯草杆菌WB800获得了DFE的重组表达菌.试验结果表明:DFE基因在自身启动子驱动下,在蛋白酶缺陷型的枯草杆菌中获得了高活性的分泌表达;重组表达菌株培养30 h后,培养物上清液中的纤溶酶活性最高可达690U/mL.