杨氏柠檬酸杆菌磷脂酶A1基因在E.coli中的表达

为实现磷脂酶A1(PLA1)的异源表达,将杨氏柠檬酸杆菌(CICC No.21596)PLA1基因插入载体p ET28a(+)中,构建重组表达质粒p ET28a(+)-pla1,并将重组质粒转入宿主菌E.coli BL21(DE3)中,获得重组菌p ET28a(+)-pla1/DE3。在IPTG诱导作用下经SDS-PAGE检测,发现在重组菌发酵破碎上清液中存在33 000大小的蛋白质,与预期蛋白质大小相符。在硼砂卵黄平板上对重组菌PLA1活性进行检测,结果显示重组菌具有明显的PLA1活性,表明PLA1基因在大肠杆菌中得到了表达。经发酵初步优化,获得摇瓶发酵的最佳诱导表达条件为:转接体积分数4%、诱导时机2 h、IPTG终浓度为0.4 mmol/L、37℃诱导培养8 h。经酸碱滴定法测得最高酶活为(5.6±0.2)U/m L。     

双歧杆菌胆盐水解酶基因的重组表达、纯化与酶学性质

为了提高胆盐水解酶在大肠杆菌中的表达量,研究重组胆盐水解酶的酶学性质。利用大肠杆菌表达系统,对双歧杆菌来源的胆盐水解酶进行了表达。将PCR获得的胆盐水解酶基因克隆至表达载体p ET-22b(+),得到重组质粒p ET-22b(+)-bsh,并转化大肠杆菌BL21(DE3)。经发酵优化,重组菌在20℃、IPTG 1 mmol/L条件下诱导32 h可达最高酶活,对甘氨脱氧胆酸钠和牛磺酸脱氧胆酸钠的酶活分别为135.2 U/m L和121.3 U/m L。采用镍亲和层析柱对重组胆盐水解酶进行纯化,经SDS-PAGE分析,胆盐水解酶相对分子质量(Mr)为35.0×103。酶学性质研究表明,重组胆盐水解酶偏好水解甘氨结合胆盐,对甘氨胆酸钠的催化活性最高,达到220.1 U/mg。酶催化反应的动力学参数经Hill方程拟合,希尔系数大于1,表明底物与酶之间存在协同作用,且不同底物与重组胆盐水解酶之间存在不同的协同作用,表明重组胆盐水解酶属于变构酶。研究结果为其他来源胆盐水解酶在基因工程菌中的表达,和进一步研究胆盐水解酶的结构和催化反应机理提供了参考。     

植物乳杆菌DMDL 9010中亚硝酸盐还原酶的基因克隆、表达和纯化

研究了植物乳杆菌DMDL 9010亚硝酸盐还原酶基因克隆、表达及表达产物的纯化。首先以植物乳杆菌DMDL 9010的DNA为模板,利用PCR扩增亚硝酸盐还原酶基因,扩增后nir编码序列大小为1638 bp,再将其编码序列克隆到原核表达载体p ET-32a(+)上,转化到感受态细胞DH5α,成功构建重组质粒p ET-32a(+)-nir。将重组质粒转化到大肠杆菌表达菌株E.coli BL21中,在IPTG浓度为1 mmol/L和诱导温度为25℃的条件下诱导4 h后诱导表达NIR蛋白,经诱导后的工程菌能将50μg/m L的亚硝酸盐降解90%以上,利用亲和层析柱Ni sepharose 6 Fast flow进行纯化得到重组蛋白,该重组蛋白经SDS-PAGE电泳后的分子量约为60 KDa。总之,经由植物乳杆菌DMDL 9010克隆出亚硝酸还原酶基因,并成功构建了重组质粒p ET-32a(+)-nir,利用基因工程方法得到的工程菌能有效降解亚硝酸盐,并能利用亲和层析得到高纯度的NIR。     

磷脂酶D的重组表达及其在磷脂酰丝氨酸合成中的应用

对磷脂酶D(phospholipase D,PLD)进行重组表达,并探究其在生物催化合成磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS)中的应用。以大肠杆菌E. coli BL21 (DE3)作为PLD的异源表达宿主,构建重组菌E. coli BL21(DE3)/p ET-28a(+)-sspld,通过蛋白分析确定其分子量,并对培养条件进行优化,进一步探究重组菌的酶学性质。在有机相-水相双相反应体系中进行PS的制备,并对制备工艺进行系统优化。成功构建了重组菌株E. coli BL21 (DE3)/p ET-28a(+)-sspld,通过蛋白分析确定其分子质量约为60 k Da。重组菌通过诱导条件优化,酶活最高可达38. 58 U/m L,是优化前的2. 26倍。PLD粗酶液的最适p H值为7. 5,最适反应温度为60℃。制备工艺优化结果表明40℃条件下,在8 m L的乙酸乙酯中溶解64 mg的卵磷脂,在4 m L酶液中溶解160 mg的L-丝氨酸,得到的PS转化率最高,可达28%,产量为1. 34 g/L。该PLD粗酶液催化性能良好,为酶法制备磷脂酰丝氨酸奠定了基础。     

重组L-乳酸脱氢酶在大肠杆菌中的表达、纯化及活性研究

乳酸脱氢酶是生物法转化苯丙酮酸为苯乳酸的一种有效的酶。实验克隆到一种新型L-乳酸脱氢酶基因ldhL,来源于Lactobacillus plantarumSK-2(植物乳杆菌SK-2),GenBank接受号为FJ392647。以pET-22b(+)为载体质粒,E.coliBL21(DE3)为宿主细胞,构建了基因重组菌,IPTG可诱导目的蛋白的过量表达;经亲和层析纯化的重组蛋白样品进行SDS-PAGE电泳分析,约在37ku处出现显著的特征蛋白条带;重组LDH的比酶活为0.06U/mg。     

蔗糖磷酸化酶在大肠杆菌中的表达及优化

从实验室分离得到的一株长双歧杆菌Bifidobacterium longum基因组中克隆得到蔗糖磷酸化酶基因,并对其进行了生物信息学分析。以p ET-22b(+)为载体构建蔗糖磷酸化酶基因的表达载体p ET-22b(+)/spase,在E.coli Rosetta(DE3)系统中实现了蔗糖磷酸化酶的异源重组表达,其胞内酶活达到2.0 U/mg。在此基础上分别更换p ET-22b(+)中pel B信号肽为Omp A、Mal E、Tor A和Suf I这4条信号肽,用于分泌表达蔗糖磷酸化酶,但结果显示这4条信号肽均未能实现蔗糖磷酸化酶的分泌,且对胞内酶活影响不大。随后考察诱导温度对蔗糖磷酸化酶产量的影响,结果发现诱导温度为25℃时酶活较为理想。这一结果为利用基因工程技术实现蔗糖磷酸化酶的异源表达打下了基础,为生产实践提供了一定的指导意义。     

半乳糖苷酶基因在大肠杆菌中过量表达及IPTG诱导条件

从嗜热脂肪芽孢杆菌 (IAM 110 0 1)中克隆出编码热稳定的半乳糖苷酶蛋白基因bgaB ,构建具T7强启动子的pET 2 0 (b) bgaB质粒 ,并在大肠杆菌BL2 1(DE3)中进行表达 .经IPTG诱导后 ,重组菌周质中乳糖酶酶活达到 0 .12U /mL ,胞内酶活为 1.35U /mL ,比酶活为 6 .6 6U/mg蛋白 ,比酶源菌产生的酶活提高 5 0倍 .通过对IPTG诱导时机、诱导浓度和诱导时间的优化研究 ,重组菌产生的比酶活进一步提高至酶源菌的 90倍 .     

β-1,3-1,4葡聚糖酶在大肠杆菌中的高效分泌表达

在大肠杆菌中实现β-1,3-1,4-葡聚糖酶的高效分泌表达。将实验室自主开发的信号肽ff53与β-1,3-1,4-葡聚糖酶成熟肽基因(bgl)进行融合连接到p ET-28a(+)上;通过优化诱导表达条件,28℃、8 g/L乳糖诱导10 h,重组菌E.coli BL21/p ET-ff53-bgl发酵液上清中β-1,3-1,4-葡聚糖酶活力达到1093 U/m L,与IPTG诱导的重组菌E.coli BL21/p ET-bgl(583 U/m L)相比,提高了0.87倍。本研究为高密度发酵制备该酶奠定了基础。     

变形链球菌UA159葡萄糖基转移酶B催化活性区的基因克隆及表达

为获得具有良好生物活性的可溶性葡萄糖基转移酶催化活性区(GTFB/CAT),根据NCBI上已发表的Streptococcus mutans UA159(血清型c)GTFB的DNA测序结果,按照GTFB/CAT两端的序列设计引物,利用PCR克隆技术钓取S.mutans UA159(血清型c)的GTFB/CAT基因,连入表达载体p ET-28b(+)中构成p ET-28b(+)-GTFB/CAT重组体,将重组载体转入大肠杆菌BL21(E.coil BL21)宿主菌中进行诱导表达,最佳诱导条件为37℃或30℃、4 h、诱导剂IPTG的浓度为1 mmol/L,产物经Ni2+-NAT树脂亲和层析纯化,得到了不可溶的GTFB/CAT包涵体,包涵体通过变性-复性最终得到可溶性蛋白,产物经SDS-PAGE分析表明,在44 ku处有一明显条带,与预期蛋白分子量一致,蛋白纯度约为80%,采用Somogyi法测得GTFB/CAT蛋白的比酶活为1.66 IU/mg。研究表明:成功克隆GTFB/CAT基因并通过在E.coil BL21原核体系中表达得到有生物活性的可溶性蛋白,为后续研究GTF的抗结剂及预防龋齿的效果及机理奠定了基础。     

四川泡菜中植物乳杆菌亚硝酸盐还原酶基因克隆与表达

目的:对植物乳杆菌中亚硝酸盐还原酶基因进行克隆并表达,并测定酶的活力。方法:根据Gen Bank中亚硝酸盐还原酶(NIR)基因序列,设计引物。提取植物乳杆菌的DNA,采用PCR技术扩增nir基因,TA克隆构建获得重组质粒p MD19-nir,分析其核苷酸序列同源性。通过双酶切连接到表达载体p ET-32a(+)中,获得重组表达载体p ET-32a-nir,构建成功后转化到E.coli BL(DE3)中进行表达研究。经IPTG诱导表达,得重组蛋白,超声波破碎,提取粗酶液,测定酶活力。结果:克隆的目的基因序列长度为1638 bp。获得重组蛋白分子量为80 ku,酶活力为4.2 U/mg。结论:成功克隆了植物乳杆菌中的亚硝酸盐还原酶基因,成功的导入到E.coli BL(DE3)中,表达产物有酶活。