微生物谷氨酰胺转胺酶(MTG)的分离纯化

利用产谷氨酰胺转胺酶的H-197菌株发酵产生MTG,发酵液通过高速离心、冷冻浓缩、乙醇沉淀、冷冻干燥,制得粗酶粉,粗酶粉溶解后经过SephadexG-75柱得到较纯酶样,结果表明:经冷冻浓缩、乙醇沉淀后其活力回收率为44.6%,酶的比活为0.83 U/mg.较浓缩前增加了2.43倍;粗酶经Sephadex G-75凝胶过滤层析后得到较纯的酶,酶的比活力为1.44 U/mg,最终纯化倍数达7.08.     

谷氨酰胺转胺酶在毕赤酵母菌的初步表达

从重组菌株pPIC3.5k-MTG/DH5α提取重组质粒pPIC3.5k-MTG,经Sac I酶切线性化处理后纯化重组质粒电击转化到毕赤酵母菌中,用甲醇诱导表达,经SDS-PAGE鉴定重组质粒P.pastoris GS115成功表达出了TGase蛋白,并初步纯化获得了较纯的目的蛋白,其表观分子量为47 kD,酶活为0.50 U/mL.     

重组谷氨酰胺转胺酶基因的原核表达研究

采用基因重组手段构建了含重组谷氨酰胺转胺酶基因的菌株E.coli BL21/pET30α-MTG(DE3).研究了诱导剂浓度、诱导时间、温度和转数等对重组体表达的影响,确定了融合蛋白pET30α-MTG的最佳表达条件. 结果表明:当摇菌转速250 r/min,IPTG终浓度1.0 mmol/L,温度37 ℃时,诱导培养4 h可得最大表达量.     

荧光法分析微生物谷氨酰胺转胺酶的动力学特征

根据Ping Pong Bi Bi双底物反应机制,用荧光法对微生物谷氨酰胺转胺酶的动力学常数进行了测定,计算出了底物的表观常数KAm和KBm、产物的抑制常数Ki以及不同缓冲介质pH对酶反应速率的影响.得到了KAm=1.96×10-5,KBm=2.38×10-5,Ki=-7.26×10-5,在50 mmol/L、pH7.5的Tris-HCl缓冲体系中,酶的活力最高.     

盐离子对微生物谷氨酰胺转胺酶热稳定性的影响

微生物谷氨酰胺转胺酶(Microbial transglutaminase,MTG)已被广泛用于改善食品质构和特性,但由于其热稳定性较差,限制了它的应用范围.作者研究了不同盐离子对其热稳定性的影响.采用向MTG酶液中添加不同浓度的盐溶液,经50~60℃热处理后,测定处理液的残留酶活的方法.结果表明:经过热处理后,添加氯化钠和氯化钾使MTG的酶活残留率显著提高,并且随着浓度的增加,残留率提高的幅度也增大,经过55℃热处理后,添加20%氯化钠和添加20%氯化钾使酶活残留率分别提高了36.7%(P<0.01)和32.04%(P<0.01);添加氯化镁和氯化钙使MTG的酶活残留率降低,并且随着盐浓度的增加,残留率降低的幅度也增大,经过50℃热处理后,添加20%氯化镁和添加20%氯化钙使酶活残留率分别降低了47.56%(P<0.01)和64.02%(P<0.01).     

茂原链霉菌谷氨酰胺转胺酶基因克隆、序列分析及原核表达

以茂原链霉菌(Streptomyces m obaraensis)的基因组DNA为模板,利用PCR的方法扩增出谷氨酰胺转胺酶(Transglutam inase,TGase)的完整基因片段.序列分析结果表明,该片段全长1 246 bp,包含一个完整的ORF,长度1 146 bp,编码395 aa,分子量为44 kD左右.该基因的核酸序列及推导的氨基酸序列同已知微生物来源的若干TGase相比,序列相似性均很高,并且发现与酶催化活性有关的一些motif,如酰胺化位点等;在此基础上,又进一步对其二级结构进行分析并完成了TGase三维结构的建模.将编码TGase酶的基因片段插入到原核表达载体pQE30Xa中,并转化大肠杆菌(E.coliJM109).SDS-PAGE结果表明,经IPTG诱导后该基因得到表达,表达产物的酶活为2.2 U/mL.     

产谷氨酰胺转胺酶菌株的生理生化特征

以从土壤中分离得到的产谷氨酰胺转胺酶菌株H-197为研究对象,研究了其在固体培养基中的形态学、生理生化特性,初步鉴定其为链霉菌属(Streptomyces sp).同时研究了表面活性剂和抗氧化剂对酶产量的影响.结果显示,0.1%的PEG2000和1 mmol/L的GSH对酶的产生有一定的促进作用.     

乳糖诱导大肠杆菌中重组谷氨酰胺合成酶的表达

以重组枯草芽孢杆菌谷氨酰胺合成酶（L-谷氨酸：氨连接酶,Glutamine Synthetase,GSEC6.3.1.2）蛋白表达宿主菌株BL21（DE3）（pET3C／谷氨酰胺合成酶）作为研究对象,借助SDS-PAGE分析方法,对于用乳糖诱导由T7lac启动子控制的重组目的产物蛋白的表达规律进行了优化研究,分别比较了最佳诱导起始生长量、所需乳糖的浓度、诱导持续时间、补加乳糖和氨苄青霉素及不同培养基等参数对重组产物表达的影响．实验结果表明,对于T7lac启动子控制的重组目的产物,乳糖作为诱导剂也可以起到很好的诱导表达效果,诱导产物的表达量、可溶性及酶活与IPTG诱导产物基本接近．本研究结果为乳糖作为诱导剂应用于重组大肠杆菌谷氨酰胺合成酶工业化生产提供了一定的参考依据．     

谷氨酰胺转胺酶发酵培养基的响应面分析优化

利用SAS（Statistical Analysis System）软件中二水平设计的Plackett-Burman设计和响应面分析法（Response Surface Analysis，简称RSA），研究了链霉菌（Streptomyces sp.）HS-1摇瓶发酵生产谷氨酰胺转胺酶的发酵培养基.通过二水平设计实验考察了八种因素对发酵生产谷氨酰胺转胺酶的影响，利用极差分析确定其中以豆饼粉水解物、甘油以及硫酸铵为影响链霉菌发酵生产谷氨酰胺转胺酶的重要因素.通过响应面分析法建立了这三个重要因素的二次回归模型，应用规范分析找到最优点，分别为豆饼粉水解物24.0 g &;#8226; L^-1，甘油24.4 g &;#8226; L^-1，硫酸铵5.40g &;#8226; L^-1.摇瓶实验表明，应用优化培养基谷氨酰胺转胺酶酶活由6.27 μ &;#8226; mL^-1提高到7.30μ &;#8226;mL^-1，提高了16.4%.     

谷氨酰胺转胺酶发酵培养基的优化

采用单因子试验和正交试验对链霉茵HS-1产谷氨酰胺转胺酶(TG)发酵培养基进行优化,以提高酶的产量.在所选用的无机氮源中,硫酸铵有利于茼体生长和产酶,硝酸钾和氯化铵不利于菌体生长和产酶;所选用的碳源中,甘油为最适碳源.通过L9(34)正交试验确定发酵培养基的组成为(g/L):豆饼粉,20;硫酸铵,3;甘油,20;酵母膏,6;MgSO4·7H2O,2;K2HPO4·3H2O,2.经过培养基优化,酶产量由6.42μ/mL提高到7.45μ/mL.     

枯草芽孢杆菌谷氨酰胺转氨酶的异源表达

以野生型枯草芽孢杆菌基因组DNA为模板,PCR扩增获得带有SD序列及谷氨酸棒状杆菌信号肽ΔS0949的BTG基因.将其与大肠杆菌-谷氨酸棒状杆菌穿梭表达载体pXMJ19连接,构建重组质粒pXMJ19-Sbtg转化谷氨酸棒状杆菌ATCC13032.经IPTG诱导后该重组菌发酵液具有交联酪蛋白的能力,表明该重组菌能够实现分泌表达.     

对硝基酚磷酸酶的原核表达、纯化及性质研究

克隆到脂肪芽孢杆菌Bacillus stearothermophilus中的对硝基酚磷酸酶(p-nitrophenylphosphatase，pNPPase)基因，将其编码区eDNA连接到pQE30表达载体中，在E．coli M15中经IPTG诱导得到高效表达．用Ni-NTA Superflow层析柱对表达产物进行了分离纯化，初步测定了pNPPase的酶学性质．发现它的反应最适pH是10．0，最适反应温度是55℃，热稳定性Tm值为52℃，Mg^2 、Mn^2 和Co^2 对pNPPase的活性有一定的促进作用，而Zn^2 和Ni^2 对pNPPase没有影响．纯化后其比活为120U／mg．     

可溶性人干细胞因子的原核表达和纯化

用Trizol提取人骨髓总RNA,通过RT-PCR扩增人干细胞因子DNA,克隆到pMD18-T载体中并测序．将其定向连入原核表达载体pET32a( ),获得了重组表达载体pET32a( )／hSCF,其cDNA长度为504bp,测序结果与已知序列吻合．然后在大肠杆菌BL21中经IPTG诱导表达,获得37kD的融合蛋白,约占菌体总蛋白量的30％．经Ni^2 -NTA树脂亲和层析柱纯化获得纯度大约90％的重组蛋白．     

炎症因子在组织纤维化中介导组织型转谷氨酰胺酶的表达

本研究在肝硬化病人的标本中,发现tTG和α-平滑肌肌动蛋白(alpha-smooth muscle actin,alpha-SMA)共位表达,表明tTG与肝星状细胞(hepatic stellate cells)的激活/转分化有关,与肝硬化的程度相关.烧伤病人的增生性瘢痕皮肤中tTG含量也相对于正常皮肤增加明显,并且分布于细胞外胶原蛋白之中,于alpha-SMA阳性细胞的周围.经体外星状细胞实验,白细胞介素1(interleukin 1,IL-1)能够诱导肝星状细胞在蛋白水平和mRNA水平表达tTG.同样,肿瘤坏死因子α(Tumor necrosis factor alpha,TNF-α)也能诱导表皮细胞(Hacat)表达tTG.表明,在组织损伤过程中,炎症反应可能引发细胞外基质的交联,促进纤维化.     

细胞毒性T细胞抗原4胞外结构域的高效表达与纯化

目的:获得细胞毒性T淋巴细胞相关分子4胞外结构域(exCTLA4)在大肠杆菌中高效表达的条件,并纯化获得高纯度的重组蛋白.方法:构建原核表达质粒pET28a-exCTLA4并转入大肠杆菌Transetta(DE3)中,通过改变诱导物IPTG浓度、细菌培养温度和时间,获得了exCTLA4的最佳表达条件.收集最佳诱导条件下表达exCTLA4的菌体,将菌体超声破碎后,离心分离exCTLA4包涵体,用低浓度尿素(2mol·L~(-1))洗去大部分背景蛋白后,再用高浓度尿素(8mol·L~(-1))溶解包涵体,进一步用镍离子亲和层析方法得到高纯度exCTLA4.结果:构建了表达载体pET28a-exCTLA4,获得了exCTLA4在Transetta(DE3)中的最佳诱导条件,即在1mmol·L~(-1) IPTG、25℃下,诱导6h能得到最佳表达,但重组蛋白以包涵体形式存在.通过纯化exCTLA4包涵体及进一步的镍离子亲和层析获得了高纯度的目的蛋白,Western blot鉴定为CTLA4.结论:获得了exCTLA4重组蛋白在大肠杆菌中的最佳表达条件和纯化方法及步骤,为该蛋白的应用奠定了基础.     

人膜蛋白CD81的原核表达与纯化

以高效原核表达载体pCold TF为载体骨架,应用PCR、限制性酶切、连接等分子生物学方法,将pCold TF中的六聚组氨酸(His-Tag)序列替换为限制性酶切位点SpeⅠ序列ACTAGT,构建不含His-Tag序列的新载体pL118.以此载体表达蛋白时,通过PCR引物在目的基因3′端添加His-Tag以利于融合蛋白的纯化以及融合蛋白中的Trigger Fac-tor(TF)助溶蛋白的去除.应用pL118对人膜蛋白CD81进行原核表达与纯化,并使用Fac-tor Xa蛋白酶去除CD81融合蛋白中的TF助溶蛋白,获得3′端含有His-Tag的CD81蛋白.人膜蛋白CD81的表达纯化,为CD81靶向药物筛选、抗体制备及深入研究CD81的功能奠定了基础.pL118载体的构建以及CD81蛋白的表达纯化为表达困难的基因实现原核表达提供了一种新的思路和方法.     

复合干扰素在毕赤酵母中的表达与纯化

根据复合千扰素的氨基酸序列和毕赤醉母密码子偏爱性,利用重叠延伸PCR的方法合成复合干扰素DNA序列,克隆至分泌型醉母表达载体pGAPZαA,线性化后经高效电转化、Zeocin筛选鉴定及培养条件优化,获得了重组复合干扰素高表达菌株pGAP-conIFN/GS115,重组蛋白以可溶性分子的形式存在于上清液中.培养液上清经盐析、凝胶过滤和阴离子交换层析进行纯化,最后用分子筛脱盐.SDS-PAGE分析显示,纯化后的目标蛋白纯度可达到92%左右,比活性可达5.5×108 U/mg.