P137G点突变对嗜热细菌木糖异构酶酶活性及热稳定性的影响

利用重叠延伸法对嗜热细菌（Thermus thermphilus）的木糖异构酶基因xylA进行体外P137G定点突变，通过酿酒酵母表达载体XM204将突变基因xylA137引入酿酒酵母H158中，得到重组菌株H158 XI137. 酶活分析表明，H158 XI137在中温条件下的酶活有很大的提高，与对照菌株H158 XI相比，30?℃时的酶活提高1倍，并且拓宽了最适反应pH，但是其热稳定性大大降低. 结果表明，嗜热细菌木糖异构酶137位的Pro对维持其热稳定性起到重要的作用，并且对其酶学性质有很大的影响.     

绿色木霉CBHⅡ基因的克隆及在酿酒酵母中的表达

采用反转录聚合酶链式反应的方法从绿色木霉中克隆得到纤维二糖水解酶Ⅱ(CBHⅡ)的编码基因cbh2.将该基因片段接入酿酒酵母整合型表达载体pScIKP中,得到重组质粒pScIKP-cbh2.电转化酿酒酵母菌株,通过G418浓度梯度筛选出高抗转化子.采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测CBHⅡ蛋白的表达,并采用羧甲基纤维素糖化力法检测重组CBHⅡ的酶活.实验结果表明:该基因大小为1416bp,编码有472个氨基酸残基,并已将序列提交GenBank,登录号为 DQ864992.SDS-PAGE分析发现重组CBHⅡ成功分泌到了胞外,其相对分子质量约为70000.培养液中的酶活最高可达7.71U/mL,其作用的最适pH值为5.0,最适反应温度为65℃,且具有较好的热稳定性.     

绿色木霉葡聚糖内切酶cDNA基因的克隆及其在酿酒酵母中的表达

用L-山梨糖诱导绿色木霉(Trichoderma viride)AS3.3711纤维素酶基因的转录,提取其总RNA反转录获得cDNA。PCR扩增葡聚糖内切酶(EG)和葡聚糖内切酶(EG)的cDNA基因,将其克隆到酵母载体中,构建产生纤维素酶的酿酒酵母工程菌。重组菌株能够识别EG和EG自身携带的信号肽而将表达产物分泌到胞外,故可采用刚果红平板染色法筛选具有羧甲基纤维素酶(CMCase)活性的重组转化子。重组菌株表达的EG酶活在诱导70h时达到最高(为0.08U/ml),表达的EG酶活在诱导60h时达到最高(为0.03U/ml)。     

木聚糖降解酶酶法制取低聚木糖的初步研究

木聚糖酶是一类复合酶系,木聚糖水解酶具有多重性现象.酶解法的关键在于木聚糖酶对底物的适应性,即选择合适的木聚糖酶.着重介绍木聚糖的预处理、选择相关条件酶解.正交试验表明,木聚糖酶水解木聚糖的条件为:在摇床转速为220r/min,温度为45℃的条件下,50mL缓冲液(pH=3.6)中加入0.02%木聚糖酶酶解2g粗木聚糖5h,得到低聚木糖浓度为4.12mg/mL,低聚木糖占总糖浓度的41.18%.     

绿色木霉EG Ⅲ基因的克隆及其在工业酿酒酵母中的整合表达

通过RT-PCR从绿色木霉AS3.3711中克隆得到EG Ⅲ基因,序列分析显示该基因编码序列全长为1 257 bp,编码418个aa,且自身带有21个aa的信号肽序列,与里氏木霉eg3的同源性为99.6%.将该基因连入酿酒酵母多拷贝整合型表达载体pScIKP中获得重组质粒,线性化后电转化酿酒酵母工业菌株AS2.489,通过SDS-PAGE蛋白电泳、刚果红染色和酶活测定对转化子进行了分析.结果表明:转化子有明显的重组EG Ⅲ表达带,能够产生CMC水解圈,说明eg3基因已在酿酒酵母中获得了正确的分泌表达,表达EG Ⅲ的重组菌产酶高峰出现时间为60 h,最高酶活接近120 U/mL,重组酶EG Ⅲ的最适温度为60 ℃,最适pH为6.0,转化子的遗传稳定性达到99.17%,实现了绿色木霉eg3基因在工业酿酒酵母中的稳定高效表达.     

蔗渣木聚糖制备低聚木糖的最优复合酶降解工艺研究

【目的】研究复合酶酶解蔗渣木聚糖制备低聚木糖的方法。【方法】采用混料试验设计中的单纯形质心方法对木聚糖酶 A,木聚糖酶B和α-L-阿拉伯糖苷酶3种酶进行配方设计试验,以低聚木糖得率为评价指标。【结果】低聚木糖得率的最优酶复合配比为木聚糖酶 A 39．5％,木聚糖酶B 25％,α-L-阿拉伯糖苷酶35．5％,在此条件下预测低聚木糖得率为85．20％。【结论】该配比能显著提高蔗渣木聚糖酶解效率和低聚木糖的产率。     

绿色木霉EG III基因的克隆及其在工业酿酒酵母中的整合表达

 通过RT PCR从绿色木霉AS33711中克隆得到EG III基因,序列分析显示该基因编码序列全长为1 257 bp,编码418个aa,且自身带有21个aa的信号肽序列,与里氏木霉 eg3 的同源性为99.6%。将该基因连入酿酒酵母多拷贝整合型表达载体pScIKP中获得重组质粒,线性化后电转化酿酒酵母工业菌株AS2489,通过SDS PAGE蛋白电泳、刚果红染色和酶活测定对转化子进行了分析。结果表明：转化子有明显的重组EG III表达带,能够产生CMC水解圈,说明 eg3 基因已在酿酒酵母中获得了正确的分泌表达,表达EG III的重组菌产酶高峰出现时间为60 h,最高酶活接近120 U/mL,重组酶EG III的最适温度为60 ℃,最适pH为6.0,转化子的遗传稳定性达到99.17%,实现了绿色木霉 eg3 基因在工业酿酒酵母中的稳定高效表达。     

绿色木霉BGL Ⅰ基因在酿酒酵母中的克隆表达及其纤维素乙醇发酵

采用反转录PCR方法从绿色木霉AS3.3711的总mRNA中获得了编码β-葡萄糖苷酶Ⅰ(BGL Ⅰ)的基因bgl1.序列测定表明该基因片段长2235 bp,编码744个氨基酸残基,与里氏木霉的bgl1序列完全相同.将其插入高拷贝数整合型表达载体PScIKP,构建了重组质粒PScIKP-bgl1.线性化后转化工业酿酒酵母AS2.489菌株,利用高浓度G418筛选高抗转化子,经SDS-PAGE蛋白电泳证明获得了能高效稳定分泌表达重组BGL Ⅰ的转化子.重组BGL Ⅰ酶能直接水解培养液中的纤维二糖,在84 h测得酶活最大值为0.978 u/mL.重组BGL Ⅰ酶最佳反应温度为60℃,最适反应pH为4.0～5.0,并且能以纤维二糖为惟一碳源发酵乙醇,发酵90h能够用重铬酸钾氧化比色法检测到乙醇的体积分数为0.51%.结果表明:成功克隆并在酿酒酵母中表达了一种高活性的β-葡萄糖苷酶,对于工业上直接利用纤维素为惟一碳源发酵生产乙醇的研究有重要意义.     

绿色木霉纤维二糖水解酶Ⅱ基因的克隆及其在酿酒酵母中的高效表达

采用RT-PCR 的方法从目前最高效的纤维素酶产生菌之一的绿色木霉AS3.3711中克隆得到纤维二糖水解酶Ⅱ（CBHⅡ）的编码基因cbh2。序列测定和分析表明,该编码序列长1416 bp,编码472个氨基酸残基,与已公布的绿色木霉CICC 13038的cbh2仅在第263位存在一个氨基酸残基的差别（Gln替换为Pro）,而与里氏木霉VTT-D-80133的cbh2则完全同源。该序列已经提交GenBank,登录号为 DQ864992。利用信号肽预测软件SignalP 3.0发现该基因自身带有信号肽序列,其最大可能的切割位点在18和19位氨基酸残基之间。将该基因片段接入酿酒酵母高拷贝数整合型表达载体pScIKP中,得到重组表达质粒pScIKP-cbh2。经酶切线性化后电转化酿酒酵母AS2.489菌株,通过G418浓度梯度筛选出高抗转化子。转化子经蛋白电泳分析,发现该基因的信号肽序列能够被酿酒酵母识别,因此重组CBHⅡ成功分泌到了胞外。但可能由于酿酒酵母表达系统的过度糖基化作用,重组CBHⅡ比出发菌绿色木霉的CBHⅡ分子量要高许多,并且可能因为过度糖基化作用位点不同而形成了不同大小分子量的表达产物。转化子经CMC糖化力法测定酶活,发现该重组CBHⅡ酶活性并没有受过度糖基化作用的影响,最高可达7.71 U/mL,比大多数报道的要高。其作用的最适pH值为5.0,最适温度为65 ℃,且具有较好的热稳定性。     

酿酒酵母2B-39 sam 2在大肠杆菌中的克隆及表达

构建S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因(sam2)的基因工程菌,为S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine,SAM)的工业化生产提供参考。应用PCR技术从酿酒酵母的总DNA中扩增出1.2kb的sam2,构建重组载体pET28a-sam2,将其转入大肠杆菌进行表达和分析。SDS-PAGE显示重组克隆表达的SAM2分子量约47kD,重组蛋白量约细菌总蛋白的20.1%,酶活达到19.6nmol/(h.mL),大肠杆菌表达出了具有生物活性的sam2。     

人白介素-6表达质粒的构建及在酿酒酵母中的表达

将带有哺乳动物细胞信号肽的人白细胞介素-6(hIL-6)基因片段构建到大肠杆茵-酵母细胞穿梭型质粒pYES2中，获得表达质粒pYES2-hIL-6。另外，将表达质粒pYES2-hIL-6转化到酿酒酵母细胞DBY747中，并将获得的转化子在含2％乳糖的YP培养基中培养到OD600=1．0左右，后用2％的半乳糖进行了诱导表达。结果发现，在培养上清中发现人白介素-6的分泌。     

链霉菌木糖异构酶缺陷型菌株的分离

用变青链霉菌66 TK64作为出发菌,经NTG诱变,以木糖为碳源的基本培养基平板筛选得到四株木糖缺陷型菌,分别命名为C106,C215,C232和C301。依据它们木糖异构酶活性及木酮糖利用能力,可把突变菌株分为三类:一类为C215,其木糖异构酶活性是野生型的30—40%,木酮糖激酶活性正常;二类为C301,其木糖异构酶活性是野生型的15～20%,但无木酮糖激酶活性;三类是C232,它的木糖异构酶活性正常,而木酮糖激酶活性受到影响;C106菌株结果不稳定。利用链霉菌质粒pIJ702转化C215菌株原生质体,转化率为10~5—10~6/μgDNA。结果表明,可利用C215菌株作为克隆以及研究克隆的木糖异构酶基因的受体菌。     

多波形超声波辐照对啤酒酵母细胞生长的影响

研究了四种波形的超声波对啤酒酵母细胞生长的影响。在细胞生长的调整期进行超声辐照时,各种处理对细胞生长都有不同程度的促进作用,其中第三波形的效果最好,在对数生长期进行处理时,对细胞生长有抑制作用,且前期处理效果最发的波形对后期的抑制作用也最明显,在平衡期进行处理,对细胞生长没有明显影响。     

Fermentation of xylose to produce ethanol by recombinant <Emphasis Type="Italic">Saccharomyces cerevisiae</Emphasis> strain containing <Emphasis Type="Italic">XYLA</Emphasis> and <Emphasis Type="Italic">XKS1</Emphasis>

Fermentation of the pentose sugar xylose to produce ethanol using lignocellulosic biomass would make bioethanol production economically more competitive. Saccharomyce cerevisise, an efficient ethanol producer, cannot utilize xylose because it lacks the ability to convert xylose to its isomer xylulose. In this study, XYLA gene encoding xylose isomerase (XI) from Thermoanaerobacter tengcongensis MB4T and XKS1 gene encoding xylulokinase (XK) from Pichia stipitis were cloned and functionally coexpressed in Saccharomyces cerevisiae EF-326 to construct a recombinant xylose-utilizing strain. The resulting strain S. cerevisiae EF 1014 not only grew on xylose as sole carbon source, but also produced ethanol under anaerobic conditions. Fermentations performed with different xylose concentrations at different temperatures demonstrated that the highest ethanol productivity was 0.11 g/g xylose when xylose concentration was provided at 50 g/L. Under this condition, 28.4% of xylose was consumed and 1.54 g/L xylitol was formed. An increasing fermentation temperature from 30℃ to 37℃ did not improve ethanol yield.     

离子液体[Bmim]Cl对酿酒酵母AY92022生长的影响

考察了不同浓度的离子液体对酿酒酵母AY92022（Saccharomyces cerevisiae AY92022）生长的影响,以在不合氯化1-丁基,3甲基咪唑的土豆培养基中生长的酿酒酵母AY92022为对照组。结果发现,当[Bmim]Cl的浓度低于10^-6g／L时,酵母菌生长受到的影响较小。随着离子液体浓度的增大,酵母菌生长受到的影响逐步增大,当[Bmkn]Cl的浓度为10-^-3g／L时,其稳定生长期的菌体浓度为0．0101g／mL,为对照组的63．5％;葡萄糖浓度为1．59％时,为对照组的2．41倍;乙醇浓度为4．83g／L时,为对照组的61．4％。     

底物及其类似物对葡萄糖异构酶有关光谱的影响

采用均一态葡萄糖异构酶为试样,在其与底物或底物类似物共存下,测定了UV谱、荧光光谱和CD谱。     

啤酒酵母菌对Pb2+与Zn2+的生物吸附规律

研究了啤酒酵母菌体对工业废水中重金属离子Pb2 ,Zn2 的生物吸附规律.实验结果表明,啤酒酵母菌体对Pb2 的吸附效果比对Zn2 的吸附效果要好;啤酒酵母菌体对铅离子和锌离子的吸附作用与pH值密切相关,最佳的pH值范围均是4～6.体系pH=4时,啤酒酵母菌对Pb2 的吸附量最大,为98.20mg/g;在pH=5.5时,啤酒酵母菌对Zn2 的吸附量最大,为13.89mg/g.在初始铅、锌离子浓度均为1mmol/L的水溶液中,吸附时间为15min即达到吸附平衡,该吸附过程具有一级动力学反应特征.     

啤酒酵母菌对Pb~(2+) 与Zn~(2+) 的生物吸附规律

研究了啤酒酵母菌体对工业废水中重金属离子Pb2+,Zn2+的生物吸附规律·实验结果表明,啤酒酵母菌体对Pb2+的吸附效果比对Zn2+的吸附效果要好;啤酒酵母菌体对铅离子和锌离子的吸附作用与pH值密切相关,最佳的pH值范围均是4～6·体系pH=4时,啤酒酵母菌对Pb2+的吸附量最大,为98 20mg/g;在pH=5 5时,啤酒酵母菌对Zn2+的吸附量最大,为13.89mg/g·在初始铅、锌离子浓度均为1mmol/L的水溶液中,吸附时间为15min即达到吸附平衡,该吸附过程具有一级动力学反应特征·     

二氧化碳对酿酒酵母生长代谢的抑制

在发酵生产中,酿酒酵母有时处在高浓度的CO2环境下,而高浓度的CO2会影响酵母代谢,抑制酵母生长,造成发酵缓慢或停滞。因此,全面了解CO2对酵母生长代谢的抑制机制,系统分析各种机制间的相互关系,对控制发酵过程,优化发酵工艺有重要意义。