重组毕氏酵母结构模型的改进及实验验证

对早先建立的甲醇营养型重组毕氏醇母(Pichia pastoris)结构模型的产物生成部分进行了动态改进．甲醇流加初期蛋白生成所需的酶系尚处于诱导期，为了描述该酶系浓度和活性从低到高对产物比生成速率的影响，引入了一阶闭环调节器模型加以逼近。同时考虑了细胞体积增大对胞内酶系浓度的稀释作用．设计了6次实验以验证模型的有效性．结果表明，该模型能对细胞生长和蛋白生成给出满意的描述，同时。各罐批间参数变化不是很大，表明该模型具有较强的鲁棒性．     

毕氏酵母流加发酵过程的比生长速率控制

在已建立的毕氏酵母发酵过程结构模型基础上,进行了甲醇流加阶段恒定比生长速率控制研究。实验结果表明,基于模型的甲醇进料策略可以将细胞比生长速率恒定地控制在设定值;在比生长速率均值相等的情况下,恒定比生长速率进料策略较之恒速进料策略蛋白产量更高。     

毕氏酵母细胞循环模型及实验验证

基于芽殖酵母细胞形态的特征,提出了毕氏酵母甘油流加发酵过程的细胞循环模型.模型的输入为比生长速率,由宏观动力学模型得到.通过细胞循环模型,求得与细胞循环过程相关的变量,如细胞带芽分率和细胞数目浓度.实验验证了模型的有效性.     

毕赤酵母发酵生产重组人血清白蛋白高密度培养条件的研究

研究了毕赤酵母基因工程菌高密度培养条件。在全合成培养基的基础上考察了诱导过程中添加(NH₄)₂SO₄、微量元素PTM₁、油酸、甲醇加量及pH等因素对重组人血清白蛋白表达的影响，发现PTM₁能显著提高白蛋白的表达，6mL/L时蛋白表达量最大。诱导期硫酸铵浓度维持在 3g/L左右蛋白表达量最大，高于3g/L抑制蛋白表达。酸性环境不利于蛋白表达，诱导过程维持pH6.0～6.5最佳。甲醇最佳诱导浓度为10mL/L。添加0.05%的油酸可有效提高蛋白表达。可以此作为发酵罐上发酵培养流加成分的参考。     

毕赤酵母表达硒代重组人血清白蛋白的研究

本试验将能够成功表达重组人血清白蛋白(rHSA)的巴斯德毕赤酵母培养至诱导期后，流加亚硒酸钠，同时设空白对照发酵液(不加入亚硒酸钠)，通过对比相同菌株在两组培养基中表达的rHSA的含硒量，判断硒能否以硒代氨基酸的形式存在于重组蛋白质中。发酵液经热处理、超滤、离子交换和丙酮沉淀等步骤后，进行Tricine-SDS-PAGE凝胶电泳、X射线能量色散谱(EDX)和原子吸收分析。结果表明，加硒发酵液样品中硒元素的质量分数比对照多23.2%，硒与蛋白质的质量比为0.0069，高于对照发酵液近35倍，初步证明无机硒可以被毕赤酵母同化，转化为硒代氨基酸，并形成硒代重组蛋白质。     

重组Pichia酵母(Muts)发酵过渡阶段关键酶活分析

重组Pichia酵母表达系统的发酵存在从利用甘油为碳源生长到利用甲醇为碳源表达外源蛋白的发酵表达过渡阶段。Pichia酵母过渡阶段碳源代谢途径关键酶酶活分析表明：甲醇诱导3h AOX2酶活为0,4h时突然增加到0．05U,继续诱导,酶活缓慢增加;在过渡阶段甲醛脱氢酶和6-P-葡萄糖脱氢酶分别增加了6．1倍、2．5倍,而丙酮酸脱氢酶和异柠檬酸脱氢酶分别下降为原酶活的29．4％及16．4％,表明甲醇诱导后甲醇完全氧化代谢途径得到强化,而糖酵解途径和三羧酸循环途径代谢作用减弱。     

重组人血清白蛋白在毕赤酵母表达中的降解控制

在利用转基因毕赤酵母发酵表达重组人血清白蛋白时,遇到了较为严重的蛋白降解;为了抑制蛋白的降解,分别研究了温度、pH值和氮源的加入对降解的影响。结果表明,pH值和氮源的加入对白蛋白的降解控制有显著的正面影响,而温度的变化对降解的影响不大。当控制pH为7.0,添加酵母提取物和蛋白胨体积分数分别为0.5%和1%时,白蛋白的降解得到了有效的控制,可得到质量分数为58%的完整白蛋白。     

间歇发酵过程动力学模型参数估计的Fuzzy方法

提出一种间歇发酵动力学参数估计的Ｆｕｚｚｙ方法，并以锌酵母发酵过程为例，运用本文提出的方法，对动力学模型参数进行了估计，获得了满意的结果。     

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。     

重组人骨形态发生蛋白4在毕赤酵母中的表达研究

试图建立人骨形态发生蛋白-4在毕赤酵母(Pichia pastoris) 中的表达技术.包括:将hBMP4成熟片段从全长cDNA亚克隆到分泌型表达载体质粒pPIC9K多克隆位点上,构建能表达rhBMP4的载体质粒pPIC9K-hBmp4.经转化Pichia pastoris宿主菌株GS115,PCR鉴定基因整合后,摇瓶培养,用甲醇诱导表达.表达上清液经SDS-PAGE和Western-blot 分析,结果表明rhBMP4以单体形式分泌到发酵上清液中,单体分子质量大小约为26 ku,摇瓶表达量达到20.13 μg/mL.     

基因工程菌Pichia pastoris连续培养的生长及抑制动力学

在同一稀释率μ（μ＝0．14h^-1）下用不同浓度的甘油流加进行连续培养,研究甘油浓度对基因工程菌毕赤酵母（Pichia pastori）生长的影响。结果表明甘油浓度对细胞生物量（DCW和WCW）、底物得率系数（Yx/s）、底物比消耗速率（qs）、呼吸熵（RQ）与二氧化碳释放率（CER）都有影响,在低甘油残留浓度（＜63．3g／L）下,甘油是激活剂,菌体生长符合Monod方程,Ks＝19．62g／L,甘油激活常数Ka＝19．45g／L;而在高甘油残留浓度（＞63．3g/L）下甘油是抑制剂,菌体生长特征符合Haldance方程,Ks＝0．014g／L,K1=156．67g／L。毕赤酵母生长的甘油抑制浓度为55．2g／L。     

重组人巨细胞病毒(HCMV)嵌合肽在毕赤酵母中的表达

目的：在巴期德毕赤酵母中表达人巨细胞病毒gp52C末端和pp150C末端串联片段的嵌合肽，方法：用SacI和BglⅡ分别酶切CMVp-pPIC9K重组质粒，电打孔法导入毕赤酵母GS115后，在缺组氨酸的MD板上筛选出转化子，然后根据甲醇利用快速型（Mut^ ）和甲醇利用缓慢型(Mut^s）菌株的不同生长特点，筛选出Mut^ 和Mut^s型转化子，用PCR法进一步鉴定阳性克隆，分别用甲醇诱导Mut^ 和Mut^s型转化子表达目的蛋白4d，取培养产物冻干浓缩，进行SDS-PAGE和Western blotting，筛选出能特异表达目的的蛋白的菌株，分析蛋白的含量及纯度。结果：重组人巨细胞病毒可在甲醇利用快速型毕赤酵母中有效表达，其表达量约占培养上清分泌蛋白的76.5%，结论：重组人巨细胞病毒（HCMV）嵌合肽可在真核细胞毕赤酵母中成功表达。     

人胰激肽原酶在毕赤酵母中的分泌表达

人胰激肽原酶(hPK)编码基因由本实验室设计、合成,并重组构建成表达质粒pPIC9k-hPK。经电穿孔将该质粒转化毕赤酵母GS115 (His^-Mut⁺) ,筛选His⁺Mut^s 型高拷贝菌株,摇瓶诱导表达重组hPK。经SDS-PAGE凝胶电泳分析确定表达重组蛋白相对分子质量为37500,产量达40mg/L,质量分数占总蛋白的30%以上。初步浓缩的重组hPK经测定具有酶活性,表明其在毕赤酵母中得到了正确的表达,每mL酶活达0.717nmol/s。