重组大肠杆菌右旋糖酐蔗糖酶的表达条件优化

通过设计正交实验,考察了培养基中各组分及其浓度对右旋糖酐蔗糖酶工程菌Escherichia coli BL21(DE3)/pET28-dexYG诱导产酶结果的影响。在获得最佳培养条件的基础上,考察温度、蔗糖浓度和pH值对右旋糖酐产量的影响。结果表明:菌浓OD600达到2.0时,加入异丙基硫代-β-D-呋喃半乳糖苷(IPTG)至0.25mmol/L,25°C诱导培养4h,产酶活力最高,达到110.16U/mL,蔗糖浓度对产量的影响比较显著。研究结果得到高效表达的培养条件,为实现该酶的工业化应用打下了基础。     

重组大肠杆菌右旋糖酐蔗糖酶的纯化及其性质

[目的]研究工程菌E.coli BL21(DE3)/pET28-dexYG产右旋糖酐蔗糖酶的纯化和酶学性质.[方法]工程菌经过IPTG诱导后生产含His-tag融合蛋白的右旋糖酐蔗糖酶,通过硫酸铵沉淀、Ni-NTA亲和层析纯化,得到纯度较高的酶蛋白,并对纯酶进行了酶学性质及动力学研究.[结果]经过SDS-PAGE测得该酶的分子量约为170 kDa,与理论推测值基本相同.以蔗糖为底物,酶促反应的最适温度为25～30℃,最适pH值为5.4,动力学常数Km值为10.43 mmol/L;酶活在pH 5.0～8.0较为稳定,在室温(25 ℃)保藏4天仍有59%的酶活力,4℃保存7周酶活力仅下降一半,但在35℃以上失活很快;Ca2 对催化作用有较大的促进,Mg2 有微弱的促进作用,K 对催化反应无影响,Cu2 的抑制作用最强.其他试剂对重组酶的活性有不同程度的影响,其中SDS抑制作用很强.[结论]研究为重组右旋糖酐蔗糖酶纯酶的获取、得到稳定性好、活性高的酶反应体系及利用该酶进行催化反应和工业化应用提供了重要参数.     

长野芽胞杆菌(Bacillus naganoensis)普鲁兰酶在大肠杆菌中的活性表达与分泌调控

[目的]从长野芽胞杆菌(Bacillus naganoensis)JNB-1中克隆出普鲁兰酶基因并在大肠杆菌系统中表达,通过优化诱导条件和使用化学添加剂提高了胞外酶活.[方法]采用PCR方法,从B.naganoensis基因组中扩增出普鲁兰酶基因pul,构建重组菌E,coli BL21/pET-20b-pul.通过优化,确定优化后的IPTG诱导条件以及甘氨酸、Na+的最佳添加参数.[结果]普鲁兰酶在大肠杆菌中得到有效表达,其相对分子质量为ll9kDa.在优化后的诱导条件(诱导温度20℃,IPTG终浓度0.4 mmol/L,在菌体OD600至1.2时诱导)下,普鲁兰酶的总酶活达到10.8 U/mL.添加甘氨酸和Na+均能有效促进普鲁兰酶的分泌.在诱导时添加终浓度0.08 mol/L的甘氨酸和0.2 mol/L Na+,胞外酶活提高至8.1 U/mL,是不加任何添加剂的10.3倍.[结论]该重组菌的构建为普鲁兰酶制剂的工业生产提供了有价值的菌株,对化学添加剂促进分泌的研究也为重组酶的高水平胞外生产提供了有效的方法.     

趋磁菌AMB-1超氧化物歧化酶Fe-SOD在大肠杆菌中的表达及生理活性研究

超氧化物歧化酶(SOD)可以减轻超阳阴离子O2-对细胞的毒害作用,提高菌体的抗氧化能力,从而改善菌株的生理状态.利用PCR技术,将趋磁菌AMB-1的超氧化物歧化酶基因esod克隆至原核表达载体pET-20b(+),并在E coli BL21(DE3)有效表达.重组菌株BL21 (DE3)/(pET-20b-fesod-histag)在0.6 mmol/L IPTG诱导浓度下进行发酵培养,在生长前期2-14 h生长速率优于对照组E.coli BL21(DE3)/(pET-20b).通过亲和层析柱纯化后,重组酶蛋白纯度达电泳均一,超氧化物歧化酶fesod活性最造作用温度为25℃,在25℃和45℃下酶热稳定较好,pH4.2-8.2之间酶活力稳定.趋磁菌AMB-1来源的Fe-SOD作为一种抗氧化酶,在大肠杆菌中的有效表达从一定程度上改善了宿主菌的生长情况.     

抗菌肽hepcidin融合蛋白在大肠杆菌中表达条件的优化

构建了his-hepcidin融合蛋白表达载体,转入大肠杆菌BL21(DE3)中,得到携带有pET-hec的E.coli BL2l(pET-Hec)菌株,为了确定融合蛋白在大肠杆菌BL21中的最佳表达条件,分别对诱导温度、诱导时机、诱导时间、诱导剂用量等进行了优化,通过Tricine-SDS-PAGE电泳分析,确定了最佳表达条件:37℃培养工程菌至OD600为0.6时,加入0.2 mmol/L IPTG,25℃诱导表达8 h.     

黑曲霉α-葡萄糖苷酶cDNA的克隆及表达

研究黑曲霉(Aspergillus niger)M-1菌株的α-葡萄糖苷酶基因在大肠杆菌中的克隆及表达。以M-1菌株的总RNA为模板,利用RT-PCR扩增α-葡萄糖转苷酶的cDNA,重组到Trc启动子控制下的表达载体pSE380中,构建重组质粒pSE-αtg,转入大肠杆菌BL21(DE3)进行IPTG诱导表达。初步研究表明:重组蛋白具有葡萄糖苷酶活性,最适pH为6.0,最适温度为45℃,金属离子Cu2 和Mn2 对酶活力有明显的促进作用。添加1.6mmol/L IPTG对重组菌的诱导作用最大,在培养中添加麦芽糖,对重组菌产酶有显著的促进作用。     

产纤维素酶大肠杆菌工程菌的构建和酶的表达

为了使大肠杆菌(Escherichia coli)具备生产纤维素酶的能力,从铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)PKC-001克隆碱性纤维素酶基因,进行密码子优化后连到载体pET-22b,转入大肠杆菌BL21(DE3)菌株,对工程菌进行表达优化并分析纤维素酶酶活。结果表明大肠杆菌工程菌能生产分子量约39 kD的纤维素酶,在培养温度20℃、摇床转速170 r/min、IPTG终浓度0.01 mmol/L的条件下,纤维素酶的产量最大;在酸性条件下,细胞内和细胞外的滤纸酶活力(FPA)分别为5.78 U/mL和1.13 U/mL,在碱性条件下检测不到滤纸酶活。显然,重组纤维素酶仅在酸性条件下有活力。     

Thermus thermophilus HB27锰过氧化氢酶在大肠杆菌中的表达及酶学性质分析

碱性嗜热过氧化氢酶是一种重要的纺织用酶。根据大肠杆菌密码子使用偏爱性,对Thermus thermophilus HB27来源的含锰过氧化氢酶基因进行密码子优化,将优化后的基因连接至表达载体pET28a(+)上,转化到E.coli BL21(DE3)中进行诱导表达。结果表明在含有14mmol/L Mn2+浓度的培养液中以0.2 mmol/L的IPTG 42℃条件下诱导2 h的情况下,菌体破碎上清液中的酶活力可达25 U/ml。利用Ni亲和层析柱对该Mn-CAT进行纯化,酶学性质研究表明:此酶的最适温度为70℃,最适pH为pH 10.0,在80℃保温2 h,酶活力不损失;pH9.0~11.0的环境中放置2 h后,酶活仅损失约10%,此酶具有良好的工业开发潜力。     

豆豉纤溶酶基因在大肠杆菌中的可溶性表达及纯化(英文)

豆豉纤溶酶是从豆豉中发现的新型纤溶酶.从枯草杆菌DC-12中提取总DNA,PCR法扩增pro-DFE基因.将pro-DFE基因插入载体pET-32a,构建表达质粒pET-pro-DFE,转化大肠杆菌BL21(DE3),对重组菌株进行变温诱导表达,重组菌株于37℃培养至OD600为0.6时,加入终浓度为0.4mmol/L的IPTG于24℃进行诱导,SDS-PAGE显示可溶性重组融合蛋白约占重组蛋白的60%.且少量融合重组蛋白发生自切割,形成成熟的豆豉纤溶酶,破菌上清中含有成熟的豆豉溶栓酶,纤溶活性为200IU/mL.重组酶经纯化后比酶活为1280IU/mg.     

产普鲁兰酶重组大肠杆菌质粒稳定性的研究

通过对产普鲁兰酶的重组大肠杆菌E.coli BL21(DE3)/p ET28a-s-pul菌株在发酵过程中质粒稳定性和普鲁兰酶生成量的考察,发现不同宿主对质粒稳定性及酶活性有重要影响。本文利用E.coli BL21(DE3)p Lys S菌株为宿主,构建重组菌E.coli BL21(DE3)p Lys S/p ET28a-s-pul,通过控制外源蛋白的本底表达,提高了重组菌株的质粒稳定性。优化发酵培养基和发酵条件以后,重组菌产普鲁兰酶能力由480 U/m L提高至627 U/m L,增幅为30.6%。研究结果认为,严格控制外源蛋白的本底表达,是改善重组菌稳定性的重要方法之一。     

Cloning, sequencing and expression of a dextransucrase gene (dexYG) from Leuconostoc mesenteroides

The gene dexYG encoding the dextransucrase from an industrial strain of Leuconostoc mesenteroides 0326 was isolated by PCR. The nucleotide sequence of the dexYG gene consists of an open reading frame (ORF) of 4,584 bp, coding for a 1,527 aa protein with a Mr of 170 kDa. The results were analysed by a BLAST similarity search of the GenBank database, which revealed the amino acid sequence was similiar to dsrD derived from L. mesenteroides Lcc4. The dexYG gene was subcloned into the plasmid pET28a(+) and was expressed in E. coli BL21 (DE3) by IPTG induction. The pH value was one of the main reasons which caused the degradation of enzyme activity in the later stage of induction. The highest activity was reached 36 U/ml after 5 h induction in medium at pH 6.0. Biotransformation yield of the enzyme reached 65% and the molecular weight of transformed dextran was more than 68 kDa in 2 h.     

抗菌肽Adenoregulin基因工程菌培养条件的优化及分批发酵研究

denoregulin（ADR）是来源于南美树蛙Phyllomedusa bicolor皮肤的含有33个氨基酸的抗菌肽,在非极性环境中形成α_螺旋型结构,具有抗菌活性强、抗菌谱广的特点。将ADR基因克隆于pET32a载体上,转化大肠杆菌BL21(DE3),对这一工程菌株的培养条件进行了优化。通过正交试验,考察诱导时机、诱导剂量和诱导时间三个因素的不同水平对蛋白表达的影响,结果发现诱导时机的影响尤为显著,考察了9种不同培养基对表达量的影响,发现培养基中加入葡萄糖对目标蛋白的稳定表达起了重要的作用,确定最佳培养条件为：培养基为2×YT+0.5%葡萄糖,诱导时机为OD600=0.9左右,诱导剂IPTG加入的终浓度为0.1mmol/L,诱导时间为4h。采用前期恒pH、后期指数流加的策略进行工程菌BL21(DE3)/pET32a-adr的高密度培养,在整个流加过程中,通过控制葡萄糖的加入量,将菌株的比生长速率控制在015h^-1,乙酸浓度也被控制在较低的水平(<2g/L),但是质粒丢失严重,在发酵结束时,约有40%的大肠杆菌中不带质粒,这导致了目标蛋白的表达量下降严重,但是表达的目标蛋白90%以上为可溶性形式。表达的融合蛋白无抑菌活性,而裂解后得到的ADR单体具有明显的抑菌活性。     

Optimization of an extracellular zinc-metalloprotease (SVP2) expression in Escherichia coli BL21 (DE3) using response surface methodology

In this work, SVP2 from Salinivibrio proteolyticus strain AF-2004, a zinc metalloprotease with suitable biotechnological applications, was cloned for expression at high levels in Escherichia coli with the intention of changing culture conditions to generate a stable extracellular enzyme extract. The complete ORF of SVP2 gene was heterologously expressed in E. coli BL21 (DE3) by using pQE-80L expression vector system. In initial step, the effect of seven factors include: incubation temperature, peptone and yeast extract concentration, cell density (OD600) before induction, inducer (IPTG) concentration, induction time, and Ca(2+) ion concentrations on extracellular recombinant SVP2 expression and stability were investigated. The primary results revealed that the IPTG concentration, Ca(2+) ion concentration and induction time are the most important effectors on protease secretion by recombinant E. coli BL21. Central composite design experiment in the following showed that the maximum protease activity (522 U/ml) was achieved in 0.0089 mM IPTG for 24h at 30 °C, an OD600 of 2, 0.5% of peptone and yeast extract, and a Ca(2+) ion concentration of 1.3 mM. The results exhibited that the minimum level of IPTG concentration along with high cell density and medium level of Ca(2+) with prolonged induction time provided the best culture condition for maximum extracellular production of heterologous protease SVP2 in E. coli expression system.     

极端嗜热菌海栖热袍菌α-葡萄糖醛酸酶的高效表达和重组酶的纯化

α-葡萄糖醛酸酶作为木聚糖降解的限速酶之一,在木聚糖类半纤维素的生物转化中起着重要的作用。海栖热袍菌Thermotoga maritima是一个嗜极端高温的厌氧细菌,其产生的极耐热性酶类具有非常可观的工业应用前景。但热袍菌属Thermotoga的基因在大肠杆菌中的表达一般较困难。研究了T. maritima中的极耐热性α葡萄糖醛酸酶基因在大肠杆菌不同菌株中的表达水平及纯化技术。结果表明,稀有密码子AGA、AGG和AUA限制了该基因在大肠杆菌中的表达,在大肠杆菌BL21-CodonPlus(DE3)RIL可得到高效表达,重组蛋白表达量达20%,比酶活比野生菌株提高5倍;重组蛋白经热处理和金属Ni²⁺的亲和层析提纯后,达到了电泳纯,提纯倍数为5.1倍,收率为55.1%。对重组菌诱导表达条件的研究表明,营养丰富的TB培养基有助于重组菌的生长, 重组菌生长至OD₆₀₀为0.7～0.8时添加IPTG诱导5h后重组蛋白的表达量最高。     

Large increase in Leuconostoc citreum KM20 dextransucrase activity achieved by changing the strain/inducer combination in an E. coli expression system

A recombinant putative dextransucrase (DexT) was produced from Leuconostoc citreum KM20 as a 160 kDa protein, but its productivity was very low (264 U/l). For optimization, we examined enzyme activity in 7 Escherichia coli strains with inducer molecules such as lactose or IPTG. E. coli BL21-CodonPlus(DE3)-RIL exhibited the highest enzyme activity with lactose. Finally, DexT activity was remarkably increased by 12-fold under the optimized culture conditions of a cell density to start induction (OD???) of 0.95, a lactose concentration of 7.5 mM, and an induction temperature of 17 degrees C. These results may effectively apply to the heterologous expression of other large DexT genes.     

果胶裂解酶基因PelC表达载体的构建及原核表达分析

从实验室分离保存的1株产果胶酶的菌株（BTC105）中克隆果胶裂解酶基因（PelC）完整开放阅读框,通过载体构建,将目的基因连接到表达载体pET28a上,转化大肠埃希茵BL21（DE3）进行融合表达,在LB（Luria—Bertani）中进行摇瓶发酵,1mmol／LIPTG（异丙基－β－D－硫代半乳糖苷）诱导。结果表明,拘建了表达载俸pET28a－felC,果胶裂解酶主要在胞内表达,酶活最适pH为5．4,最适温度为50℃,Ca^2＋对酶活促进作用最为明显,Cu^2＋完全抑制了酶的活性。     

人组织激肽释放酶成熟蛋白在大肠杆菌中的高效表达

将编码人组织激肽释放酶成熟蛋白的基因片段扩增并分别克隆到原核表达载体pET2 8(b)及分泌型表达载体pET2 0 (b)中 ,使其C端融合 6×HisTag序列 .转化不同受体菌 ,IPTG诱导表达后利用SDS PAGE、免疫印记等方法对重组蛋白进行分析 .在 6株基因工程菌株中 ,均表达出分子量约30kD的激肽释放酶融合蛋白 ,其中激肽释放酶在pET2 8载体中的表达水平高于pET2 0载体 .pET2 8和pET2 0载体表达的重组激肽释放酶蛋白分别占菌体总蛋白约 2 6 %和 10 % .Western印迹分析表明 ,目的蛋白可与抗人血清KK单克隆抗体发生特异性反应 .未经纯化的激肽释放酶融合蛋白具有一定的水解苯甲酰精胺酸乙酯 (BAEE)的能力 .在大肠杆菌中获得了人组织激肽释放酶的高效表达 ,表达产物具有免疫原性和生物活力 ,这为研究其生物功能和开发基因工程药物奠定基础     

HER2胞外段的克隆与原核表达

应用RT-PCR技术从人乳腺癌细胞系SK-BR-3中克隆出人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factorreceptor 2,HER2)基因的胞外段,并插入到表达载体pET-30a中,得到重组表达载体pET30-HER2(Ex)。将该载体转化至大肠杆菌BL21(DE3)细胞中,加入IPTG进行诱导表达,成功获得HER2胞外段蛋白。分别提取培养液上清、大肠杆菌周质腔、细胞质可溶性及不可溶性组分蛋白进行SDS-PAGE电泳分析,确定目的蛋白定位于大肠杆菌细胞质包涵体中。通过改变诱导温度、诱导物浓度、诱导起始菌体密度和诱导时间,寻找最佳表达条件,使目的蛋白的表达量达到最高。结果表明,在37℃下,OD600达到1.0时,经终浓度为0.1 mmol/L的IPTG诱导4 h,目的蛋白的表达量最高。将重组表达菌进行超声破碎,分离出包涵体组分,经Ni2+亲和层析纯化后获得了纯度>90%的HER2胞外段蛋白,从而为抗HER2抗体的制备及肿瘤疫苗的研究奠定了基础。     

重组人α降钙素基因相关肽在大肠杆菌中表达条件的优化

为提高人α降钙素基因相关肽(bαCGRP)在大肠杆菌中的表达量,研究了本室构建的pET-hαCGRP重组质粒在E.coli BL21trxB(DE3)pKysS宿主菌中的表达条件.经SDS-PAGE分析和YLN2000凝胶影像分析结果表明,重组菌以LB为培养基,氨苄青霉素浓度为50 mg/L,开始诱导时的菌体密度为OD600=0.6～0.8,所加IPTG的浓度为0.75mmol/L,37℃摇床180±5r/min振荡诱导培养4 h时,可获得高效表达的hαCGRP融合蛋白.重组蛋白的最高表达量占菌体总蛋白的70%～80%;它主要以可溶性形式存在,为下一步纯化工作提供了方便.