灰产色链霉菌海藻糖合成酶的自诱导表达及两阶段温度控制发酵的优化

克隆灰产色链霉菌海藻糖合成酶基因(tres),导入大肠杆菌BL21(DE3)中高效表达,并对重组菌自诱导发酵条件进行优化。采用简并PCR的方法扩增灰产色链霉菌海藻糖合成酶基因(tres),将tres基因和表达载体p ET28a连接,构建重组质粒p ET28a-tres,将其转化到大肠杆菌BL21(DE3)中,筛选重组子进行自诱导表达。利用HPLC法测定酶活研究温度对自诱导发酵海藻糖合成酶催化酶活的影响。该研究成功构建了重组大肠杆菌BL21(DE3)。重组菌自诱导表达最优发酵条件:采用两阶段温度控制,37℃培养2.5 h,25℃继续培养14 h,并添加3%乙醇,酶活达到1.29×104U/m L,与传统IPTG恒温培养方式相比酶活提高了55.25%,海藻糖得率达71%。     

粘质沙雷氏菌PL-06磷脂酶A1在大肠杆菌中的分泌表达及其条件优化

克隆粘质沙雷氏菌PL-06磷脂酶A1基因pla A,与载体p ET-22b(+)连接构建重组质粒p ET-22b(+)-pla A,并将重组质粒导入受体菌E.coli BL21(DE3)中表达,构建得到重组菌AP22,IPTG诱导表达目的蛋白后将培养基蛋白进行SDS-PAGE分析显示:重组蛋白以可溶性蛋白的形式大量存在于发酵液中,分子质量约35 ku,与预期蛋白大小一致。以磷脂酶A1酶活为指标,在单因素实验的基础之上,通过正交实验得到摇瓶培养最佳条件为:氨苄青霉素终浓度30μg/m L,IPTG加量0.25 mmol/L,温度为34℃,OD600值为0.3,诱导时间4 h。在此条件下重组胞外磷脂酶A1酶活可高达8.6 U/m L,比优化前提高了43.3%。     

植物乳杆菌P-8羟基脂肪酸脱氢酶的克隆表达及活性鉴定

以植物乳杆菌P-8的基因组DNA为模板扩增出其羟基脂肪酸脱氢酶基因,对其进行生物信息学分析,结果表明该基因共编码286个氨基酸,蛋白质理论分子质量约为32 k Da,理论等电点为5. 15,不含跨膜区,是1个亲水性的细胞质蛋白。Ser、Thr、Tyr磷酸化位点个数分别为3、3、7。蛋白质的二级结构主要构成方式为α螺旋、无规则卷曲和β折叠。将此基因连接到p ET-28a(+)质粒载体中构建重组质粒p ET28a-DH,并转化入大肠杆菌E. coli Transetta (DE3)中获得重组大肠杆菌。重组菌在16℃条件下,经0. 1 mmol/L IPTG诱导16 h有可溶性表达,经Western Blot验证确定为重组羟基脂肪酸脱氢酶。通过镍柱亲和层析,得到纯化的重组酶。重组酶经初步活性检测,结果显示重组酶可以转化10-羟基-顺-12-十八碳烯酸为10-氧代-顺-12-十八碳烯酸,本研究为进一步探明植物乳杆菌P-8转化共轭亚油酸的机制奠定了基础。     

花生过敏原Ara h2.02原核表达方法条件的研究

将重组质粒pET-32a(+)-Arah2.02转化表达宿主菌Rosetta(DE3)中,经IPTG诱导表达,SDS—PAGE电泳分析,结果显示表达的蛋白大小约为38kDa。进一步用通用His标签抗体进行Western Blotting检测,结果表明成功克隆表达了花生过敏原Arah2.02。为获得较多的重组蛋白Arah2.02,分别对IPTG浓度、摇床转速、诱导温度和时间等条件进行选择,确定最佳条件为:IPTG浓度0.3mmol/L,摇床转速220r/min,诱导温度37℃,诱导时间2h。     

李斯特菌噬菌体裂解酶CBD蛋白的克隆与表达

单核细胞增生李斯特菌噬菌体的裂解酶中细胞壁结合结构域(CBD)能够特异识别李斯特菌细胞。本研究将CBDP40基因扩增后插入p ET32a(+)载体,导入大肠杆菌表达系统,获得重组菌株,并对其进行IPTG诱导表达,分析重组蛋白的活性。聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)表明,经0.1 mmol/L IPTG诱导的重组大肠杆菌BL21(DE3)在38 ku处有明显诱导条带,与预期蛋白分子量相符。经过超声细胞破碎,重组蛋白CBDP40分布在上清液中,通过镍离子螯合亲和层析纯化重组蛋白,洗脱后的蛋白浓度为0.908 mg/m L。经菌体结合和间接ELISA验证,重组蛋白CBDP40具有生物学活性,即对李斯特菌具有识别功能。CBD蛋白的重组表达、纯化及其活性验证,为深入研究裂解酶的理化性质和作用机制奠定了基础。     

人胰岛素原基因在大肠杆菌中的可溶性表达及分离纯化研究

根据NCBI中的人胰岛素原基因序列及大肠杆菌密码子偏爱性设计特异引物,PCR扩增得到人胰岛素原基因,构建该基因的原核表达质粒p ET32-PI,重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)。对重组菌进行温度和IPTG浓度优化,发现重组菌在30℃和终浓度为0.6 mmol/L的IPTG条件下表达效果最好且没有包涵体,经SDS-PAGE和Westem blot检测,表达蛋白的相对分子质量与理论相对分子质量一致且具有胰岛素的免疫原性,证明胰岛素原基因得到了正确表达。对重组菌进行流加发酵,发酵液离心收集菌体,破菌后上清液过亲和层析柱和离子交换柱分离纯化目的蛋白,透析后的样品用肠激酶和羧肽酶酶切,利用亲和柱去除融合蛋白与His标签,最终分离胰岛素样品,利用免疫酶标法,l m L样品测得活性92μIU,证明实验所得样品具有人胰岛素活性。     

北京棒杆菌高丝氨酸脱氢酶基因的克隆与表达产物活性测定

以北京棒杆菌E31染色体DNA为模板,用PCR法扩增了高丝氨酸脱氢酶(HD)基因。将结构基因装载于pET-28a质粒的T7启动子下游,得到了重组表达质粒pET-HD。将其转入大肠杆菌(E.coli)BL21(DE3),经异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导,获得了高效的表达。含表达质粒的菌体胞内粗提液经酶活分析表明,高丝氨酸脱氢酶的活性为不含重组质粒的对照菌的10倍。     

N-乙酰神经氨酸醛缩酶基因在大肠杆菌中的高效表达

以大肠杆菌TG1的染色体总DNA为模板,通过引物设计和PCR扩增,克隆获得编码Neu5Ac醛缩酶基因(nanA)的片段;以p ET28(b)构建的nanA基因重组质粒p ET28(b)-nanA转化大肠杆菌BL21(DE3),达到高产N-乙酰神经氨酸醛缩酶的目的。在得到的转化子大肠杆菌BL21(DE3)/pNA1中,nanA基因受lac启动子控制,为IPTG或乳糖所诱导表达。此工程菌产酶量在浓缩后达到6.13mg/m L。     

类芽孢杆菌属β-葡萄糖苷酶在大肠杆菌中可溶性重组表达的优化

目的:β-葡萄糖苷酶在食品工业领域具有广泛的应用价值,但重组表达时容易形成无活性的包涵体。通过传统诱导条件优化无法完全解决包涵体积累问题,需探索新的策略。方法:从类芽孢杆菌属(Paenibacillus sp)基因组中克隆获得了β-葡萄糖苷酶基因bgl,构建到大肠杆菌表达载体p ET28a获得重组质粒p ET-bgl,转化大肠杆菌宿主细胞BL21(DE3)获得重组菌BL-ETbgl,并进行诱导条件优化。进一步通过复制起始位点替换,构建了新型大肠杆菌表达载体p ACYT-bgl,转化大肠杆菌宿主细胞BL21(DE3)后得到改进型重组菌BL-ATbgl。结果:BL-ETbgl经诱导表达后,所表达重组蛋白具有β-葡萄糖苷酶活性。经诱导条件优化后,仍有40%蛋白以包涵体存在。而BL-ATbgl经诱导表达后,可溶性的重组β-葡萄糖苷酶约占80%。自诱导培养基中β-葡萄糖苷酶产量可达2.31×106U/L。结论:通过降低质粒拷贝数、优化培养条件等手段,可以大幅度提高类芽孢杆菌β-葡萄糖苷酶在大肠杆菌中的可溶性表达水平。     

超表达葡萄糖脱氢酶促进大肠杆菌生长

通过PCR扩增了肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)和大肠杆菌(Escherichia coli)各自的葡萄糖脱氢酶基因KPgdh和ECgdh,构建了表达载体p ET-28a-KPgdh和p ET-28a-ECgdh,转化大肠杆菌E.coli BL21,获得了重组菌BL21(p ET-28a-KPgdh)和BL21(p ET-28a-ECgdh)。经IPTG诱导,聚丙烯酰胺凝胶电泳显示重组菌实现了葡萄糖脱氢酶的高效表达,且葡萄糖脱氢酶活性分别是空质粒对照菌E.coli BL21(p ET-28a)的8.5倍和12倍。重组菌的生长速度快于空质粒对照菌E.coli BL21(p ET-28a),并与原代菌E.coli BL21持平。如果扣除质粒复制造成的代谢负荷,过表达葡萄糖脱氢酶促进了大肠杆菌的生长。