黑曲霉葡萄糖淀粉酶cDNA的克隆和序列分析及其在大肠杆菌中的表达(英文)

以poly(A)~ mRNA为模板,噬菌体λgt 10 DNA为载体构建了黑曲霉3758的cDNA的文库。用编码黑曲霉葡萄糖淀粉酶329—418位氨基酸的DNA顺序(456bp)作探针从该文库中筛选葡萄糖淀粉酶cDNA。采用原位噬菌斑杂交法获得11个阳性噬菌斑,从其中6个噬菌体中提取DNA进行限制酶切分析和印迹法转移杂交试验,发现这些阳性噬菌体DNA含有不同大小的插入片段,它们都能与DNA探针杂交,表明已克隆了葡萄糖淀粉酶的cDNA。采用单酶切及交叉双酶切法制定了2.1kbcDNA的物理图并对2.1kb片段作了全序列分析。序列分析结果显示,克隆的2.1kb片段含5＇端非编码区,编码葡萄糖淀粉酶的结构基因及3＇端非编码区。克隆的cDNA片段转移至表达载体λgt11,感染大肠杆菌后,产生的噬菌斑转移硝酸纤维素滤膜后与~(125)I标记的抗葡萄糖淀粉酶抗体进行免疫反应,结果证明含2.1kbcDNA的λgt11表现葡萄糖淀粉酶阳性.2.1kb片段也曾转至质粒pPL2,转化大肠杆菌JF1125。细胞裂解物在SDS-PAGE电泳中可看到新的蛋白带。这些结果表明,克隆的黑曲霉葡萄糖淀粉酶cDNA可以在大肠杆菌中表达。     

中温α-淀粉酶基因在枯草芽孢杆菌中的整合及高效表达

从中温α-淀粉酶生产菌株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)264中克隆得到中温α-淀粉酶基因(amy L)并构建了重组表达质粒p AX01-amy L。该质粒转化枯草芽孢杆菌264后利用同源重组机制将由木糖操纵子引导的amy L表达盒整合入枯草芽孢杆菌染色体的lac A位点,以增加中温α-淀粉酶基因的拷贝数。经淀粉平板产酶初筛及Southern blot鉴定,成功分离获得了可高效分泌表达中温α-淀粉酶的基因工程菌ZHWY。该菌株在摇瓶发酵75 h后α-淀粉酶酶活可达到730 U/m L,比酶活为156 U/mg总蛋白,与原始菌株264相比提高了70%,且继代过程中表达水平稳定。在5 L发酵罐中,枯草芽孢杆菌ZHWY发酵所产中温α-淀粉酶酶活最高达到1450 U/m L,具有良好的工业应用前景。     

地衣芽孢杆菌α-耐高温淀粉酶基因的克隆及原核表达

地衣芽孢杆菌(Bacillus Lichenifarmis)是产生具有重要工业生产价值的耐高温α-淀粉酶(α-amylase)的优良菌株．本实验在提取地衣芽孢杆菌完整的基因组DNA序列的基础上，通过PCR方法克隆了耐高温淀粉酶的结构基因全长1449bp，与pUCm-T载体连接转化入宿主菌DH5α中，经过酶切鉴定筛选出阳性的克隆菌，再提取质粒与表达载体pET-28a( )酶切后连接转化入宿主菌DE3中，其阳性克隆在37℃1．0mmol/L IPTG诱导下，α-淀粉酶的基因得到了较好的表达．表达产物经SDS—PAGE鉴定，确定表达的蛋白大小为58000 Dal左右，与理论推导的分子量相一致；并初步对酶及活性及酶活最适温度和pH进行了研究。     

几株微生物胞外水解酶间的相互作用

分离纯化了在发酵生产中常见菌株的α－淀粉酶及中性蛋白酶,并对其相互作用进行了研究。结果发现,解淀粉芽孢杆菌ＢＦ所产的中性蛋白酶,对α－淀粉酶的失活作用强于其它菌株,黑曲霉ｕｖ－１１所产α－淀粉酶对中性蛋白酶较其它菌株敏感,细菌中性蛋白酶对霉菌胞外酶的水解作用强于细菌之间的相互作用。     

嵌合信号肽提高α-淀粉酶在枯草芽孢杆菌中的分泌

为提高α-淀粉酶的分泌效率，将不同天然信号肽的N，H和C区进行组合，以期筛选出优于天然信号肽的嵌合信号肽。首先从天然信号肽库中筛选了适合解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）α-淀粉酶在枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）中分泌的天然信号肽，以其中4种天然信号肽（SPyvcE，SPyoqM，SPBglS和SPyobB）的H区替换信号肽SPsacB的H区，构建4种嵌合信号肽RSP1—RSP4指导α-淀粉酶的基因工程菌株。结果表明，适合α-淀粉酶的最适天然信号肽和嵌合信号肽分别为SPyoqM和RSP1，且RSP1指导α-淀粉酶在枯草芽孢杆菌的分泌效率较SPyoqM提高27%，较具有相同H区的SPyvcE提高了3.6倍，较仅H区不同的SPsacB提高了2.07倍。嵌合信号肽构建策略是一种有效提高α-淀粉酶分泌效率的方法，可为其他蛋白质的高效分泌提供参考。     

解淀粉芽孢杆菌次生代谢产物的研究进展

解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens在自然界分布广泛,其自身在生长过程中产生多种多样的代谢产物,且具有很好的抑制真菌与细菌的能力。随着人类生活水平的提高,对于天然产物或生物来代替传统的化学制剂的需求也越来越大。因此,目前对解淀粉芽孢杆菌的研究与探索越来越多,本文对解淀粉芽孢杆菌的分离鉴定、次生代谢产物的类别及活性成分进行了总结,为解淀粉芽孢杆菌的进一步研究提供参考。     

分泌载体pPSA18的构建及地衣杆菌淀粉酶在枯草杆菌中的表达和分泌

本文报道利用枯草杆菌噬菌体Spol 的启动子Spac Ⅰ,合成的解淀粉芽胞杆菌信号序列及枯草杆菌质粒PUB 18重组,构建分泌型表达载体并将地衣芽胞杆菌α-淀粉酶基因(缺失启动子及信号序列)引入构建的载体,获得重组质粒pPSA 18.将此质粒转化枯草杆菌QB1130(amy~-)感受态细胞,在含5μg/ml 卡那霉素及1%可溶性淀粉的LB 平板上筛选Km~r 及淀粉酶阳性的转化子.从阳性转化子中提取质粒,经酶切分析后重新转化枯草杆菌QB1130,得到的转化子全部都能向胞外分泌淀粉酶,证明构建的载体能在枯草杆菌中表达和分泌外源基因产物.     

黑曲霉基因文库的构建及葡萄糖淀粉酶基因的克隆

用噬菌体λEMBL3 DNA为载体成功地构建了黑曲霉3758的完整的基因文库。供体黑曲霉染色体DNA经EcoRI部份酶切和蔗糖密度梯度离心,回收15—20kb片段,以一定的比例与经EcoRI处理的载体λEMBL3 DNA连接,连接产物用大肠杆菌SMR10单菌系统提取的包装蛋白进行体外包装,包装物感染宿主大肠杆菌Q359,获得2.5×10~5重组噬菌体/μgDNA的包装效率,比Clarke-Carbon公式对构建黑曲霉染色体基因文库要求的重组克隆数高10倍。以编码葡萄糖淀粉酶第329—481位氨基酸的DNA作为探针,用原位噬菌斑杂交的方法,从10~5个重组噬菌斑中筛选出2个杂交阳性噬菌斑。复筛以后,用快速法提取DNA,经EcoRI和EcoR V双酶切以后,走电泳,用Southern印迹法将DNA转移至硝酸纤维素膜上,与~(32)p-标记的探针杂交,证实葡萄淀粉酶基因位于2.5kb的EcoRI、EcoR V片段上,该片段已亚克隆至ρBR322。     

产嗜热性α—淀粉酶的嗜热脂肪芽孢杆菌的初步探讨

嗜热脂肪芽孢杆菌GR2是由嗜热脂肪芽孢杆菌CU21经诱变处理而获得的突变菌株。GR2菌株具有比出发株CU21高的最高生长温度;嗜热性α-淀粉酶的得率增加;并且不利用葡萄糖为主要碳源的性质。在连续培养中,GR2菌株的嗜热性α-淀粉酶得率随稀释率的增加或随培养温度的下降而增大,嗜热脂肪芽孢杆菌的克隆株GR2(PAT9)与GR2(PATHP9)的嗜热性α-淀粉酶得率比宿主CR2的嗜热性α-淀粉酶的得率高10倍。质粒PATHP9是由质粒PAT9经小型化后得到的。连续培养的结果表明,质粒小型化后,单位菌体的质粒的复制数增加,但基因表达效率下降。     

异戊二烯焦磷酸异构酶的表达及其催化功能验证

以大肠杆菌和枯草芽孢杆菌基因组DNA为模板,采用聚合酶链式反应扩增法分别克隆来自大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的异戊二烯焦磷酸异构酶基因,将其在大肠杆菌BL21(DE3)中异源过量表达,验证其催化功能,并考察其对β-胡萝卜素和异戊二烯合成的影响。结果表明,来自枯草芽孢杆菌的异戊二烯焦磷酸异构酶对β-胡萝卜素和异戊二烯的产量有明显的促进作用,该酶的异源表达使β-胡萝卜素的产量由1.08mg/L提高到3.25mg/L,异戊二烯的产量由0.80mg/L提高到2.96mg/L。     

耐酸耐温α-淀粉酶基因在大肠杆菌中的功能表达

兼顾大肠杆菌与枯草芽孢杆菌密码子偏好性,优化获得了1个耐酸耐温淀粉酶的基因amyCN1,并将其在大肠杆菌中实现了功能表达。纯化后的重组α-淀粉酶(AMY1)表征结果表明:在最适pH 5.5和最适温度75℃条件下表观米氏常数(Km)值和催化效率(kcat/Km)值分别为20.93 g/L和98.20 L/(g.s);低浓度的Co2+(1 mmol/L)可以提高30%的淀粉酶活力,Mn2+抑制了大部分活力,包括Ca2+在内的其他金属离子影响不显著;高浓度的EDTA(≥50 mmol/L)抑制其活力;生物信息学分析表明,AMY1具有α-淀粉酶家族典型的3-结构域分布,具有1个Ca2+结合位点和5个Zn2+结合位点,活性中心催化氨基酸残基D198和E222位于(β/α)8桶中β折叠片C端一侧。AMY1优良的低pH耐受性和耐温性,有助于木薯淀粉生产燃料乙醇工业液化与糖化同步发酵工艺的实现。     

大肠杆菌嗜盐α-淀粉酶基因的分子改造及其酶学特性

【目的】对大肠杆菌Escherichia coli嗜盐α-淀粉酶基因进行改造,并探索嗜盐α-淀粉酶的嗜盐特性。【方法】从非嗜盐的大肠杆菌JM109中克隆到一个嗜盐α-淀粉酶基因k6并进行重组表达。通过同源建模,确定Na+结合位点上的氨基酸残基,并对相应位点进行定点突变。最后对突变酶的酶学性质进行研究。【结果】相对于野生酶,突变酶更加嗜盐,其最适NaCl浓度由2mol/L增加到3mol/L,最适pH值为7,最适温度为50℃,酶活力为4 831U/mg,提高近4倍。经HPLC检测,突变酶与2%(W/V)可溶性淀粉反应后的产物为葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖的混合物。【结论】嗜盐α-淀粉酶基因k6的嗜盐特性与Na+结合位点具有直接联系。     

地衣芽孢杆菌植酸酶基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

根据已发表的Bacillus licheniformis植酸酶基因DNA序列(13eneBank AF469936),设计并合成了一对引物,应用PCR技术,以地衣芽孢杆菌AB91062的总DNA为模板,扩增出了植酸酶基因phyL的编码区,并将其克隆到pMD18-T载体上,进行了序列测定,测序结果经Genetool序列分析表明该基因编码区长1146bp,编码381个氨基酸,与已发表的Bacillus lichenjformis植酸酶基因序列在核苷酸水平上与所发表的序列有92％的同源性;在氨基酸水平上与已发表的衣芽孢杆菌植酸酶相似性为93％．并将该基因编码区克隆到大肠杆菌表达质粒pHBM625上,并在大肠杆菌中实现了高效表达,表达产物具有正常的生物学活性．     

酶制剂系列新产品

酶制剂系列产品“高转化率液体型糖化酶,耐高温α-淀粉酶,中温α-淀粉酶”,采用枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和高活率黑曲霉变异株菌经深层发酵培养、提取等工序精制而成。该产品质量高,属食品级。主要发酵指标分为:糖化酶30000u/ml 以上;中温α-淀粉酶500u/ml 以上;高温α-淀粉酶4500u/ml 以上。广泛适用于淀粉加工、制糖(葡萄糖、饴糖、糊精、果葡糖、低聚糖)、酒精、啤酒、味精、食品酿造、有机酸、制药、纺织印染、造纸和发酵等工业。     

L—山梨糖发酵中的芽孢杆菌噬菌体及抗噬菌体菌株的选育

从济南制药厂L—山梨糖混合发酵液中分离得到四株芽孢杆菌噬菌体,其中一株来自寄主巨大芽孢杆菌,三株来自腊状芽孢杆菌,这些噬菌体都是有尾的,根据形态可分为二类。通过选育获得了几株抗噬菌体菌株,经摇瓶混合发酵试验,表明抗株不但具有稳定的抗性而且保持了原种的性能。     

成孢延迟蛋白基因对枯草芽孢杆菌生物量和发酵酶活力的影响

探讨同种相噬对枯草芽孢杆菌内源酶发酵活力的影响.应用同源重组敲除的方法,构建了枯草芽孢杆菌168菌株的编码成孢延迟蛋白毒素前体的基因sdp C的knock-in突变株,比较了突变株和出发菌株的生物量、芽孢数和α-淀粉酶发酵活力.与出发菌株相比,突变株的生物量、芽孢数和α-淀粉酶发酵活力均显著提高,产酶高峰期酶活力提高23%.本研究结果显示,sdp基因突变不仅能够提高枯草芽孢杆菌的生物量,还能够提高其内源酶的发酵活力.     

绿色糖单孢菌麦芽糖α-淀粉酶基因在枯草芽孢杆菌中的高效分泌表达

【目的】构建高产麦芽糖α-淀粉酶的工程菌株并实现高效分泌表达。【方法】PCR扩增麦芽糖α-淀粉酶基因sva,再与大肠杆菌-枯草芽孢杆菌麦芽糖诱导型穿梭载体pHCMCO4-Pglv连接,构建重组质粒pHCMCO4-Pglv-sva并转入枯草芽孢杆菌进行表达,对重组酶进行SDS-PAGE分析,然后对重组菌株的生长及发酵条件进行优化。【结果】成功构建重组质粒pHCMCO4-Pglv-sva并在枯草芽孢杆菌中实现分泌表达,SDS-PAGE分析发现,在55kDa处得到特异性蛋白条带。单因素试验结果显示,重组菌的最适诱导温度为35℃,最适接种量为4%(V/V),最适装液量为30mL。正交实验结果显示,重组菌的最佳发酵条件组合是诱导温度37℃、接种量5%(V/V)、装液量25mL,在此条件下发酵液粗酶活力达到257.3698U/mL。装液量对重组菌的产酶量影响显著。【结论】成功构建能高效分泌表达麦芽糖α-淀粉酶的枯草芽孢杆菌工程菌株,经发酵条件优化后,重组酶产量显著提高10倍左右。     

不同浓度的秋水仙碱对枯草杆菌产α-淀粉酶的影响

依次使用质量体积分数为0.01%、0.03%和0.05%的秋水仙碱诱变处理枯草芽孢杆菌,结果表明秋水仙碱抑制枯草芽孢杆菌的生长;枯草芽孢杆菌分泌α-淀粉酶的能力与秋水仙碱的浓度呈正相关.最后分析和探讨不同浓度的秋水仙碱对枯草芽孢杆菌分泌α-淀粉酶能力的影响及其作用机理,为选育优良菌株奠定基础.     

绿色荧光蛋白(GFP)基因在短小芽孢杆菌中的组成型表达

采用PCR技术,亚克隆来自短小芽孢杆菌总基因组中的启动子活性片段F1,构建了一个大肠杆菌-短小芽孢杆菌穿梭表达载体pHY300-F1gfp,以缺失启动子的绿色荧光蛋白(GFP)基因为报告基因,检测了该片段在短小芽孢杆菌DX01菌株中的启动活性,在荧光显微镜下,观察到了明亮的绿色荧光,证实活性片段F1具有组成型启动子的功能,GFP基因在短小芽孢杆菌中实现了组成型表达．     

黔产生黄精多糖的抑菌活性研究

目的:探究贵州生黄精多糖的体外抑菌作用.方法:采用石油醚脱脂后超声提取再纯化得到黄精多糖,以白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌为抑菌试验对象,通过纸片法,探究黔产生黄精多糖对这五种菌的抑菌效果.结果:实验表明黔产生黄精多糖对五种供试菌株均有明显的抑菌作用,抑菌效果:巨大芽孢杆菌＞解淀...