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)。     

瑞氏木霉内切葡聚糖酶Ⅱ在大肠杆菌中的重组表达及重组酶性质测定

将不含信号肽的瑞氏木霉内切葡聚糖酶II(Cel5A)的cDNA克隆到pET-28a(+)表达质粒上,与其N末端6个组氨酸标签序列融合,构建成pET-28a(+)-egl2表达质粒,在大肠杆菌BL21 (DE3)中诱导表达.利用低温诱导策略,成功表达出活性重组蛋白.Western blot 结果显示重组Cel5A相对分子分量大约为43 000.进一步对重组Cel5A进行Ni-NTA亲和层析柱纯化并对其进行酶学性质测定,结果显示以羧甲基纤维素钠为作用底物时重组酶最适作用pH为4.5,最适作用温度为60℃;重组酶热稳定性较好,在65℃及以下保温1.5 h,活性仍相当稳定.Mn2+对Cel5A的酶活有促进作用,Fe3+和Cu2+有抑制作用,其它金属离子和EDTA对酶活没有明显影响.底物特异性研究表明,重组Cel5A只能水解混合键葡聚糖和羧甲基纤维素钠,对混合键葡聚糖的水解能力是其对羧甲基纤维素钠水解能力的6.7倍,但对微晶纤维素、Glass microfiber filters、木聚糖、阿拉伯木聚糖和木葡聚糖没有水解作用.     

内切葡聚糖酶的纯化及其基本性质

纤维素酶是自然界碳素循环中的一种关键酶,它可以将纤维素性材料,转化为可直接利用的葡萄糖,并可通过其它酶和酶系统的作用转化为乙醇及蛋白质。纤维素酶是多酶体系,包含外切葡聚糖酶、内切葡聚糖酶(Cx)及β-葡萄糖苷酶。其中内切葡聚糖酶含有若干种同工酶,能将可溶性纤维素转化为还原寡糖,是纤维素酶系中的重要组分,为了深入研究Cx酶的性质,本文对其中一种Cx酶进行了分离纯化,并对其基本性质进行了研究。 1实验部分     

pH值对纤维素酶系内切β-葡聚糖苷酶活力影响的酶催化动力学模型

pH值是影响酶催化反应速率的重要因素之一，建立动力学模型有助于定量分析酶解反应。经典的“三状态”动力学模型未考虑pH值对底物解离状态的影响及产物抑制的作用，该文对“三状态”动力学模型进行改进。在一系列假设基础上提出绿色木霉产纤维素酶水解羧甲基纤维素钠（CMC-Na）的反应机理，建立了pH值对纤维素酶系内切β-葡聚糖苷酶活力影响的动力学模型，推导出反应速率表达式。Lineweaver-Burk作图法求得内切β-葡聚糖苷酶水解CMC-Na在不同pH的动力学参数：K＇m和V＇max，试验最佳初始pH值与模型计算pH值符合，从而模型得以验证。     

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。     

匍枝根霉内切葡聚糖酶基因在毕赤酵母中的克隆及表达

从匍枝根霉TP-02的cDNA文库中克隆得到其内切葡聚糖酶基因,并在毕赤酵母中进行表达.该内切葡聚糖酶基因大小为954bp,将其与pPIC9K质粒经EcoRⅠ和NotⅠ双酶切后,利用T4连接酶进行连接.将线性化后的重组质粒转化毕赤酵母GS115,并利用MD平板和刚果红平板进行筛选.阳性克隆经甲醇诱导培养84h后,产生的内切葡聚糖酶酶活力达到峰值为1.754IU/mL.     

微量量热法研究纤维素酶系中内切葡聚糖酶的酶催化反应

对绿色木霉产纤维素酶的内切葡聚糖酶进行了分离提纯.利用微量量热仪,研究了酸度,温度及金属离子对酶催化反应的影响,测出内切葡聚糖酶催化反应的热功率-时间曲线,根据曲线上的数据,按照热动力学理论和对比进度法解析出不同条件下酶催化反应的最大反应速率(Vmax)和米氏常数(Km),从而得到酶解的最佳酸度(pH=5.20),最佳温度(T=322.88 K)及金属离子对酶催化反应的抑制作用或激活作用的Vm-c方程.     

瑞氏木霉内切-β-1,4葡聚糖酶基因Egl1的分子改造

为了提高瑞氏木霉(Trichoderma reesei)的纤维素酶活力,用分子改造的方法改造其内切-β-1,4葡聚糖酶基因Egl 1.用DNase I消化EglL 1,回收50～200bp的片段,用T4 DNA连接酶连接回收的片段,进行PCR反应,将PCR产物转入瑞氏木霉原生质体,用比较滤纸酶活力的方法筛选纤维素酶活力...     

绿色木霉产纤维素酶的提取分离及其性质

绿色木霉９２６液体达发酵终点（６～７ｄ）后，所得纤维素酶中ＣＭＣ酶活最高可达２０Ｕ／ｍｌ，滤纸酶活最高可达５．５Ｕ／ｍｌ．发酵液纤维素酶中ＣＭＣ酶组分经硫酸铵沉淀，ＳｅｐｈａｄｅｘＧ—１００柱层析后可提纯６倍左右．紫外光谱分析表明：纤维素酶及其组分在２８０ｎｍ附近有强的吸收峰；红外光谱分析表明：纤维素酶在Ｏ—Ｈ，Ｎ─Ｈ，Ｃ—Ｎ，Ｃ＝Ｏ有吸收带；ＣＭＣ酶学研究表明，ＣＭＣ酶作用的最适反应ＰＨ为５．０，最适反应温度为６０℃，常温下稳定的ｐＨ范围是４．５～６．０．     

一株产纤维素酶绿色木霉的筛选及发酵条件优化

从土壤中筛选到一株具有较高纤维素酶活性的绿色木霉，对其液态发酵条件进行了优化．以羧甲基纤维素钠为碳源，含量0．75％，(NH4)2SO4为氮源，含量0．4％，250mL三角瓶20％装量，5％接种量，培养基初始pH为4，28℃，180r／min培养96h，优化后发酵液中Cx酶活达到277.7U／mL发酵液．     

瑞氏木霉β-内切葡聚糖酶的纯化及其部分酶学性质研究

 利用盐析、SephadexG-75和DEAE-SephadexA50层析,从瑞氏木霉TrichodermareeseiQM9414发酵液中纯化了2个具有β-内切葡聚糖酶活性的组分Eg1和Eg2,分子质量分别为65.47ku和57.04ku.其最适温度分别为50℃和55℃,最适pH分别为4.8和5.0,米氏常数Km分别为3.76×10^-2g/L和4.20×10^-2g/L.根据其酶学性质,这是一类不同于已有的β-内切葡聚糖酶,为瑞氏木霉T.reeseiQM9414所产β-内切葡聚糖酶的进一步研究奠定了基础.     

绿木霉ZY-01中纤维素酶EGⅣ基因的克隆及其在E.coli中的原核表达

以前期筛选到的纤维素酶高产菌株绿木霉T.viride ZY-01的总RNA为模板,利用RT-PCR技术克隆出内切葡聚糖酶EGⅣ基因,连接至pET-28a构建出重组质粒,并转化至E.coli BL21(DE3)中表达。该EGⅣ基因约有1089bp,在启动子T7lac的控制和IPTG的诱导下,目的基因成功地在原核细胞中表达。通过SDSPAGE检测得出目标蛋白分子量为39kDa,重组酶的比酶活为1.05U/mg,该酶最适pH值为6、最适反应温度为50℃。     

木霉产生的β-1,3-葡聚糖酶研究进展

木霉产生的β-1,3-葡聚糖酶是防治植物真菌性病原菌的主要机制之一，它能降解真菌的细胞壁。本文着重介绍了β-1,3-葡聚糖酶分子生物学方面的特性．以及在生物防治和基因工程方面的研究进展。     

绿色木霉固态发酵产纤维素酶条件及酶性质的研究

对绿色木霉 Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ　ｖｉｒｉｄｅ９４０５固态发酵产纤维素酶的条件及酶的性质进行了研究。结果表明,最适产酶条件为：秸秆粉与麸皮的比 ７：３;玉米秸秆粉培养基含水量２５０％;花生皮粉培养基含水量１５０％;ｐＨ４．０～４．５;温度３０℃;周期７２ｈ。在玉米秸秆粉固体培养基上,所产纤维素酶ＣＭＣ活力为１３８６ｕ／ｇ,ＦＰＡ活力为２１７ｕ／ｇ,棉花糖化力为３２５ｕ／ｇ。必作用的最适条件为ｐＨ４． ５～５． ０,温度 ５０℃;在 ４５℃以下, ｐＨ３． ５～６． ０之间比较稳定,室温放置半年,酶活保存率在９０％以上。     

重组毕赤酵母产匍枝根霉内切葡聚糖酶Ⅱ的分离纯化及其酶学性质研究

将来源于匍枝根霉的endoglucanase Ⅱ(egⅡ)在毕赤酵母中实现异源表达,对构建完成的重组毕赤酵母进行高密度发酵,制备目标酶蛋白．发酵液经 Ni 柱分离纯化,得到分子量大小约为38 kDa,比酶活为37．8 IU/mg的蛋白．酶学性质研究表明：该酶最适反应温度为55℃,最适反应 pH 为4．8;Mn2＋、Zn2＋、Fe2＋对egⅡ的酶活力有一定的激活作用,Cu2＋对egⅡ酶活有抑制作用,Mg2＋、Co2＋、Na＋和K＋等离子对该酶的催化活力没有明显影响;该酶以CMC-Na为底物时其反应米氏常数为2．04 mg/ml．     

绿色木霉原生质体的制备与再生研究

以绿色木霉 (TrichodermaviridePers .exFr.)为研究对象 ,采用多因素实验正交优选法 ,对绿色木霉原生质体的制备和再生条件进行了研究 ,并对原生质体释放过程进行了形态观察 .结果表明 ,制备绿色木霉原生质体的最佳条件为 :菌龄为 11h ,用A培养基作生长培养基 ,5 % (w/w)蜗牛酶处理 ,酶解温度 30℃ ,0 .7mol/LKCl作渗透压稳定剂 ,在添加 10 %PEG(MW 6 0 0 0 )和 10mmol/LCaCl2 等再生促进因子的情况下 ,再生率可达 14 .6× 10 - 4;绿色木霉原生质体的释放方式为原位释放 ,原生质体平均直径为 6 .5 μm .     

绿色木霉EU2-77纤维素酶对园艺废弃物的酶解特性分析

以溶剂萃取法对园艺废弃物进行预处理,利用本实验室自筛绿色木霉(Trichoderma viride)EU2-77产生的纤维素酶对预处理前后的园艺废弃物进行酶解.结果表明,经过预处理的园艺废弃物的酶解产物总还原糖收率为未预处理的22.55倍.绿色木霉EU2-77纤维素酶分别与商业菌株里氏木霉(T.reesei)RUT C30纤维素酶和商业酶进行酶解性能比较,得出该酶酶解总还原糖收率(316.4 mg/g)高于商业菌株里氏木霉RUT C30纤维素酶(232.4 mg/g)和商业酶Celluclast1.5L(239.6 mg/g);而与商业酶Celluclast 1.5L+Novozym188混合液酶解能力(331.6 mg/g)以及Celic Ctec酶解能力(303.2 mg/g)相差不大.绿色木霉EU2-77产生的纤维素酶可望在园艺废弃物的回收利用方面得到推广应用.     

纤维素水解产物对木霉A10纤维素酶的抑制作用

应用双层平板牛津杯法对绿色木霉Ａ１０产生的纤维素酶的水解产物抑制作用进行了初步研究，得出了透明圈直径和抑制浓度关系的数学模型，实验结果表明甘油、葡萄糖和纤维二糖的最低抑制浓度分别为３．３５，２．５７和１．８１ｍｍｏｌ／Ｌ其抑制系数分别为２．６４，４．００和６．７０。