类人胶原蛋白基因工程茵高密度发酵过程控制

目的优化基因工程菌Escherichia coli BL21生产人源型胶原蛋白的高密度发酵工艺。方法建立一套以溶解氧浓度和比生长速率为中心的控制策略，采用溶氧反馈或pH反馈调节补料速度。结果OD600可达150，胶原蛋白的表达量为9g／L。结论20％～30％饱和度的溶解氧和0．1-0．2h^-1的比生长速率有利于细胞生长和产物表达，其与降低乙酸等有害代谢副产物的积累密切相关。     

类人胶原蛋白基因工程菌诱导后比生长速率优化

目的优化类人胶原蛋白基因工程菌高温诱导后的比生长速率。方法通过分析不同比生长速率下发酵液中菌体浓度、类人胶原蛋白浓度、细胞得率系数(YX/S)、产物得率系数(YP/S)的变化,确定诱导后的最佳比生长速率。结果当比生长速率为0.04～0.05h-1,细胞浓度和类人胶原蛋白的浓度分别可达69.5g/L(DCW)和13.8g/L。结论诱导后的比生长速率对细胞生长、类人胶原蛋白的合成均产生显著性影响。     

重组类人Ⅰ型胶原蛋白分离与纯化

目的 研究重组类人Ⅰ型胶原蛋白基因工程的下游工艺。方法工程菌株Escherichia coli BL213．1在Bioengineering L1 523型12．8L自控发酵罐中经24h发酵，细胞干重达到77．3g/L，表达量为菌体蛋白量的29．4％。发酵菌体经超声破碎、硫酸铵沉淀后，依次经DEAE52，Sephadex G100柱层析分离纯化。结果最终产物纯度达到98％，回收率为80．5％。结论纯化的类人Ⅰ型胶原蛋白经SDS-PAGE电泳测定为电泳纯，分子质量为90ku，N端序列为NH2-H-D-P-V-V-L-Q-R-R-D-W-E-N-P-G，与基因序列设计一致。     

响应面法优化一种新型类人胶原蛋白发酵培养基

目的 借助于MINITAB统计学软件,采用Plackett-Burman设计和响应面优化法对基因工程菌Escherichia coli BL21发酵生产类人胶原蛋白的原始培养基进行优化研究.方法 首先利用 Plackett-Burman设计筛选出对类人胶原蛋白产量影响显著的3个因素,即葡萄糖甘油1:4混合碳源、酵母粉和硫酸铵.在此基础上用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,找到后续实验的中心点.再利用Box-Behnken实验设计及响应面分析法进行回归分析,确定主要影响因素的最佳水平.结果 优化后的3种主要影响成分为葡萄糖甘油1:4,混合碳源12.24 g/L,硫酸铵7.12 g/L,酵母粉5.53g/L.结论 方程拟合良好,优化后的培养基发酵产量经摇瓶和发酵罐验证,产量分别为5.91g/L和6.12g/L,较优化前分别提高了306%和296%.     

重组抗栓人胰岛素基因工程菌高密度发酵研究

通过重组DNA技术构建抗栓人胰岛素突变体基因,并转化入大肠杆菌宿主菌,构建基因工程菌株.通过高密度发酵技术对重组菌株进行大规模培养.通过对培养条件包括温度、溶氧量、pH值、补料等的调整,达到最佳培养状态,进而获得高产量的重组大肠杆菌菌体.检测大量培养重组大肠杆菌的表达率,并对表达产物进行纯化与进一步的理化分析鉴定.     

重组大肠杆菌分批-补料培养生产类人胶原蛋白的过程控制

目的优化重组大肠杆菌高密度发酵的调控工艺。方法通过考察比生长速率、3种控氧方式以及诱导强度对细胞和类人胶原蛋白产量的影响,确定最佳的发酵工艺。结果比生长速率显著影响类人胶原蛋白的产量,且最适比生长速率为0.15～0.20h-1;在提高罐压的条件下,细胞和类人胶原蛋白的浓度均显著高于其他两种控氧方式,充入富氧空气的细胞和类人胶原蛋白的浓度均最低;诱导强度对细胞生长和蛋白质表达的影响非常大,当细胞浓度达47±2g/L(DCW)时,开始升温至42℃进行诱导,最佳条件为42℃保温2～3h,然后降温至39℃继续培养5～6h。结论通过优化重组大肠杆菌分批补料培养生产类人胶原蛋白的工艺,使得细胞和类人胶原蛋白浓度分别达68.94g/L(DCW)和13.02g/L。     

重组类人胶原蛋白Ⅰ的层析分离

目的研究重组类人胶原蛋白的基因工程下游工艺对阴离子交换树脂（DE52）和阳离子交换树脂（CM52）的吸附效果。方法将基因工程菌E．coil BL 21经超声破碎、硫酸铵盐析、超滤浓缩后，再进行批量层析进一步分离纯化。结果得到最佳实验条件：采用阴离子交换树脂，pH值为6．0。盐浓度为0．2mol／L，蛋白进样浓度为0．4％（质量分数）。结论在HCBI的纯化过程中，阴离子交换树脂（DE52）较阳离子交换树脂（CM52）的分离效果更优，最终产物的纯度达到95．98％，回收率为91．7％，纯化倍数为5．3。纯化的类人胶原蛋白Ⅰ经SDS—PAGE电泳测定为电泳纯，分子质量为90ku。     

基因工程菌Pichia pastoris高密度发酵表达重组人血清白蛋白

在摇瓶条件下对基因工程菌Pichia pastoris的发酵条件进行了实验，并根据摇瓶发酵的优化结果进行了补料分批高密度发酵。在分批发酵时，接种量为10%且种子细胞光密度（OD600）为20左右时，细胞生长的延迟期约为2.11h，细胞生长光密度与培养时间的关系模型为：y=0.7841e^0.2319t（线性相关系数r=0.9936）；在补料发酵时细胞浓度可达115g/L-160g/L（干重），在120h重组人血清白蛋白表达量达3.6g/L。     

类人胶原蛋白生物相容性实验研究

目的 为扩大类人胶原蛋白的应用，评定和比较猪胶原蛋白、类人胶原蛋白和明胶在动物体内的生物相容性。方法分别用胶原材料和明胶进行以下生物学测试：急性毒性试验、溶血试验、热原试验、皮肤刺激试验。根据标准对试验数据进行分析和评估。结果类人胶原蛋白的急性毒性试验、溶血试验、热原试验、皮肤刺激试验均为阴性。结论材料生物学测试结果显示类人胶原蛋白较其他两种材料的生物相容性更高，是理想的医用生物材料。     

重组类人胶原蛋白Ⅱ膜的生物相容性

目的探讨用戊二醛交联得到的重组类人胶原蛋白Ⅱ(recombinant human-like collagenⅡ,RHLCⅡ)膜的生物相容性。方法用浓度为0.005 mol/L和0.01 mol/L的戊二醛分别交联RHLCⅡ得到两组RHLCⅡ膜(0.005 mol/L组和0.01 mol/L组);把成纤维细胞接种到两组RHLCⅡ膜上,用倒置显微镜和扫描电子显微镜观察细胞贴附情况;用MTT法分析成纤维细胞在两组RHLCⅡ膜上的生长和增殖情况;通过细胞毒性实验评价两组RHLCⅡ膜的细胞毒性。结果当成纤维细胞培养到6 h时,均能贴附于两组RHLCⅡ膜上;培养到96 h时,两组RHLCⅡ膜上的成纤维细胞均融合成片并形成多层细胞;经MTT法分析,细胞接种后96 h,成纤维细胞在两组RHLCⅡ膜上均能实现增殖;0.01 mol/L组比0.005 mol/L组细胞毒性要大,但两组在各时间段,毒性评定均在0~1级,细胞毒性实验合格。结论戊二醛浓度为0.005 mol/L和0.01 mol/L的RHLCⅡ膜具有良好的生物相容性。     

类人胶原蛋白工程菌质粒稳定性研究

目的研究基因重组大肠杆菌补料分批发酵生产类人胶原蛋白过程中质粒稳定性。方法通过平板复制法,观察质粒稳定性在不同生长周期、卡那霉素浓度和不同比生长速率中的变化。结果质粒稳定性受生长周期、卡那霉素和比生长速率的影响。在μ为0.15、卡那霉素浓度为0.005g/L的情况下,工程菌生产效率最理想。结论通过控制发酵过程中的质粒稳定性可以有效地提高菌体产量和目标蛋白产量。     

重组鲑鱼降钙素融合蛋白工程菌发酵工艺研究

为研究大肠杆菌表达重组鲑鱼降钙素融合蛋白(GST-sCT-Gly)工程菌的发酵工艺,采用瑞士比欧生物工程公司40 L发酵罐发酵,对影响工程菌生长和目的蛋白的表达条件进行优化;在优化条件下,以40 L发酵罐发酵工程菌,菌体收获量可达到57 g/L,目的蛋白表达量占总蛋白的23.5%;结果表明,研究确定的发酵工艺可以提高工程菌收获量及目的蛋白的表达量,且稳定可靠,可应用于生产。     

重组人粒细胞集落刺激因子的摇瓶发酵研究

目的 优化重组大肠杆菌生产人粒细胞集落刺激因子摇瓶发酵工艺条件。方法 利用摇瓶系统地考查rhG-CSF茵株培养温度、诱导时机、pH值、溶氧、种子茵龄、接种量等工艺条件，选择出最佳的摇瓶培养条件。结果 最佳条件为：培养温度30℃；初始pH值在7．0～7．2；装液量20％；摇床转速180r／min；种子菌龄在A600为1．0～1．5时接种，并在对数生长前期(A600=1．0)时诱导4h。在此优化的培养条件下，在摇瓶中使用优化后的M9培养基时，rhG-CSF的表达量占茵体总蛋白的36．5％，光密度达5．85。结论 构建的rhG-CSF工程菌发酵的稳定性和重复性良好，可作为rhp-CSF的大规模生产提供可靠的放大依据。     

类人胶原蛋白对BHK-21细胞生长的影响

目的研究类人胶原蛋白HLC（Human—like Collagen）对于细胞生长、细胞凋亡、细胞生长周期及细胞形态的影响。方法用体外细胞培养法，选用BHK-21细胞系为实验对象，进行MTT检测、LDH测定、流式细胞分析、形态学观察及统计学分析。结果MTT检测表明0．2，0．3g／LHLC对于细胞生长有显著的促进作用；HLC对于细胞培养液中LDH浓度无显著性影响；经0．1，0．2，0．3g／LHLC作用后的细胞凋亡百分数变化不大，进一步作周期分析，也无显著影响；形态学观察表明0．3g／LHLC对于细胞形态有加长作用。结论HLC可能通过影响细胞膜、增强细胞贴壁生长而促进细胞生长。     

透明颤菌血红蛋白基因在产TRAIL蛋白大肠杆菌中的克隆表达

为解决大肠杆菌高密度发酵生产TRA IL过程中的供氧矛盾,提高菌体的发酵密度,在大肠杆菌中引入透明颤菌血红蛋白基因(vgb)。聚合酶链反应(PCR)检验和CO差光谱法检验表明:vgb基因能够在C 600(pBV 220-TRA IL)中表达并受溶氧调控,重组菌CTV具有良好的遗传稳定性。3.7 L发酵罐实验表明:在同样的发酵条件下,含vgb基因的重组菌CTV的最高菌体密度为对照菌的1.64倍,达到50.6 g/L,乙酸积累为对照菌的55.6%,TRA IL蛋白产量提高了70%,达到2.8 g/L。     

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。