海参溶菌酶基因克隆及在毕赤酵母中的表达与纯化

研究构建并筛选了具有抑菌活性的重组海参溶菌酶(Stichopus japonicuslysozyme,SJL)的毕赤酵母工程菌。从海参肠组织中提取总RNA,根据已经测得的SJL的基因序列(GenBank accession No.EF036468)设计引物,以总RNA为模板经RT-PCR获得目的基因,并将该基因与表达载体pPIC9K连接,构建重组质粒pPIC9K-SJL,再转化至毕赤酵母GS115中。利用MD、MM和含抗生素G418的YPD平板培养基筛选出表型为His+Muts的高拷贝阳性菌株。挑选具有抑菌活性的菌株进行甲醇诱导表达液体发酵,其上清液经硫酸铵沉淀、透析后得到溶菌酶粗品,再经CM52-纤维素阳离子交换柱进一步纯化,得到电泳纯的溶菌酶。结果显示,共筛选到7株有抑菌活性的重组酵母菌株,诱导72 h时表达量最高。SJL在毕赤酵母中得到成功表达。     

海参溶菌酶C端多肽在毕赤酵母中的重组表达

为构建并筛选具有抑菌活性的重组海参溶菌酶C端(SjLys-C)多肽的毕赤酵母基因工程菌,根据已构建的pMD18-T-SjLys-C质粒为模板,设计特异性引物,扩增出带有EcoRⅠ和NotⅠ酶切位点的海参溶菌酶C端多肽基因,将其亚克隆到真核表达载体pPIC9K上,构建重组表达质粒pPIC9K-SjLys-C。该重组质粒经BglⅡ线性化后,采用电转化方式将线性DNA转化至毕赤酵母GS115中,经含不同浓度抗生素G418的YPD培养基筛选鉴定转化子,再经1%甲醇诱导表达,共筛选出4株高拷贝重组海参溶菌C端多肽基因工程菌。结果表明,该酵母基因工程菌经甲醇诱导72h,其目的蛋白表达量最高,并对革兰阳性菌和阴性菌均具有抑菌活性,尤其对通常引起水产动物严重病害的病原菌副溶血弧菌和铜绿假单胞菌具有明显的抗菌效果。     

人溶菌酶基因在毕赤酵母中的表达及其抗菌活性检测

将PCR扩增的人溶菌酶编码基因克隆到毕赤酵母分泌型表达载体pPIC9K中,双酶切和测序鉴定表明,重组载体构建正确。电转化毕赤酵母GS115菌株,通过G418筛选获得高拷贝重组菌株后,用甲醇诱导表达;通过SDS-PAGE检测证明上清中有目的蛋白,表达产物与预期大小的人溶菌酶蛋白分子质量15ku一致,其表达量占分泌总蛋白的32%。体外抑菌实验证实重组人溶菌酶蛋白对溶壁微球菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和枯草杆菌均有明显的抑菌作用,表明在毕赤酵母中成功表达了重组人溶菌酶。     

人溶菌酶基因在毕赤酵母中的表达及其抗菌活性检测

将PCR扩增的人溶菌酶编码基因克隆到毕赤酵母分泌型表达载体pPIC9K中,双酶切和测序鉴定表明,重组载体构建正确.电转化毕赤酵母GS115菌株,通过G418筛选获得高拷贝重组菌株后,用甲醇诱导表达;通过SDS-PAGE检测证明上清中有目的蛋白,表达产物与预期大小的人溶菌酶蛋白分子质量15 ku一致,其表达量占分泌总蛋白...     

人瘦素基因在毕赤酵母中的分泌表达

将人瘦素成熟蛋白编码序列同义突变成毕赤酵母偏好密码子,人工合成全基因序列。将基因直接连接到pPIC9载体信号肽识别序列之后,构建毕赤酵母真核表达载体pPIC9-hLeptin,电转化毕赤酵母菌株GS115,用PCR法筛选阳性克隆,SDS-PAGE和Western blotting方法筛选能够稳定、高效分泌表达目的蛋白的酵母工程菌。结果表明,成功构建了重组人瘦素毕赤酵母工程菌株,能稳定、高效分泌表达重组人瘦素蛋白,表达量高峰出现在诱导96h后,摇瓶表达量为200mg.L-1。     

人参皂苷-α-鼠李糖苷酶基因的亚克隆及表达

将人参皂苷-α-鼠李糖苷酶基因亚克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9K,再将构建后的表达载体电转化到毕赤酵母GS115中,并诱导表达该基因。结果显示,重组酵母菌在甲醇体积分数为0.5%,72 h培养后,所提取的酶蛋白经酶活性检测,发现具有人参皂苷-α-鼠李糖苷酶的活性,经SDS-PAGE分析,确定其分子质量为52 ku,与理论值基本相符,表明该基因得到了表达。     

人参皂苷-α-鼠李糖苷酶基因的亚克隆及表达

将人参皂苷-α-鼠李糖苷酶基因亚克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9K,再将构建后的表达载体电转化到毕赤酵母GS115中,并诱导表达该基因。结果显示,重组酵母菌在甲醇体积分数为0.5%,72 h培养后,所提取的酶蛋白经酶活性检测,发现具有人参皂苷-α-鼠李糖苷酶的活性,经SDS-PAGE分析,确定其分子质量为52 ku,与理论值基本相符,表明该基因得到了表达。     

里氏木霉Swollenin在毕赤酵母中的表达

通过设计合适的引物,经RT-PCR方法从里氏木霉的总RNA中扩增出Swollenin基因,并将该基因连接到PMD18-T Simple载体,得到该基因的克隆菌株,经酶切并将该基因连接到巴氏毕赤酵母表达载体pPICZαA,得到重组质粒pPICZαA-swo1.将该重组质粒线性化后,通过电转化方法转化毕赤酵母GS115,得到重组菌株P. pastoris-swo1.该菌株的发酵液可使滤纸纤维强度降低,纤维素膨胀及崩解效果明显,表明重构表达的Swollenin可用于木质纤维素的预处理.     

pPIC3．5K／Thanatin-（G8S2）-PPA毕赤酵母表达载体的构建和表达

将掌叶半夏凝集素和死亡素的融合基因thanatin-linker-ppa定向连接到pPIC3．5K,构建酵母表达载体pPIC3．5K／Thanatin-（G8S2）-PPA并进行序列分析,经SalI单酶切线性化后电转化到GSll5毕赤酵母感受态细胞中,PCR鉴定后在含有G418抗性的YPD平板筛选高拷贝重组子。利用甲醇在BMMY培养基中诱导表达融合蛋白,经SDS-PAGE和Westernbloting分析显示获得分子量约31kD的融合蛋白,融合蛋白经纯化后MTT分析其抗肿瘤活性,结果显示融合蛋白具有显著的抗肿瘤效果。     

黑曲霉ZF-34脂肪酶基因克隆及其在毕赤酵母中的表达

为了使黑曲霉脂肪酶基因在毕赤酵母中表达并实现高密度发酵生产,采用PCR方法从黑曲霉基因组DNA中扩增出脂肪酶基因Lip A,测序结果表明Lip A基因编码区全长894 bp,编码297个氨基酸,与其他黑曲霉脂肪酶基因列序相似性高达99%。将Lip A基因连接到质粒p PIC9K上,构建了p PIC9K-LipA重组载体。将该重组载体转化到毕赤酵母GS115中,经甲醇诱导,该酶基因在酵母细胞中获得活性表达,并能将酶蛋白分泌到胞外。重组菌株GS115/p PIC9K-LipA经100 L发酵罐发酵144 h,菌体湿重高达100. 5 g/L,发酵液中酶活性达1 950 U/m L。     

重组海参溶菌酶基因工程菌的构建及原核表达

根据GenBank中海刺参溶菌酶的cDNA序列(Accession no.EF036468),利用RT-PCR技术扩增出海刺参溶菌酶的基因片段(SL),将其克隆到原核表达载体pET-32a(+),得到重组质粒pET-32a(+)-SL,再转化至E.coil Rosetta(DE3)pLysS。利用IPTG诱导表达,重组蛋白经SDS-PAGE分析,得到一条分子质量约为31ku的特异条带。经过Western blotting分析鉴定,结果显示重组海参溶菌酶成功在大肠杆菌中表达,并且有部分可溶性蛋白,占总菌体蛋白约10%。这些结果为进一步研究海参溶菌酶的作用机理奠定基础。     

胰岛素原基因的高效分泌表达系统——甲醇酵母Pichia pastoris

为了提高重组人胰岛素的表达效率，使用了近年发展起来的真核表达系统-甲醇酵母Pichia
pastoris.　Pichia pastoris以甲醇为其惟一碳源，而乙醇氧化酶基因的启动子是强启动子，可用来调控
异源蛋白的表达.该系统具有操作技术简单，可进行高水平的胞内或胞外表达，及对表达产物进行翻译后
修饰与加工等显著优点.将含有小C肽或不含有C肽的人胰岛素原类似物基因整合到酵母基因组上来发酵生
产人胰岛素原，在表达量上，每升发酵液中可以得到胰岛素原250～300 mg，分泌水平约占总蛋白量的20%
，重组人胰岛素具有与猪胰岛素相同的受体结合能力和生物活性.     

黑曲霉葡萄糖氧化酶在毕赤酵母中的表达及其高效发酵研究

葡萄糖氧化酶是一类能催化β-D-葡萄糖生成葡萄糖酸-δ-内酯的酶类,在食品、药品以及生物传感器等领域具有广泛的应用前景。从黑曲霉中克隆出葡萄糖氧化酶编码序列,在毕赤酵母中实现了组成型和诱导型表达并分析了其酶学性质和发酵条件。结果表明:黑曲霉葡萄糖氧化酶的编码基因长度为1 818 bp,编码605个氨基酸,具有21个氨基酸组成的信号肽。毕赤酵母组成型表达葡萄糖氧化酶的发酵上清液中葡萄糖氧化酶的酶活可达1.2 U/m L,利用镍离子亲和层析纯化后得到了分子质量约为100 kDa的葡萄糖氧化酶。利用糖苷内切酶H(Endo H)对葡萄糖氧化酶去糖基化后,其分子质量约为70 kDa,与推测的分子质量相近。对黑曲霉葡萄糖氧化酶的酶学性质研究表明,该酶的最适反应pH 6.0,最适反应温度35℃,比活力60.9 U/mg。为了进一步提高葡萄糖氧化酶在毕赤酵母中的表达量,构建了诱导型表达的毕赤酵母菌株并通过G418抗生素筛选获得了高效表达菌株。对该菌株进行高密度发酵(湿菌体200 g/L),甲醇添加量为2.5%,发酵至第7天时葡萄糖氧化酶发酵量可达133 U/m L,蛋白表达量约1.9 g/L。     

嗜酸乳杆菌亚油酸异构酶在毕赤酵母中的分泌表达

以嗜酸乳杆菌AS1.1854来源的亚油酸异构酶基因为模板,用PCR方法扩增目的片段,并克隆到pMD19T载体.经双限制性酶切的pMD19T-LAI和载体pPICZαA连接转化得到重组质粒pPICZαA-LAI.将阳性重组质粒用sac Ⅰ进行线性化后,经化学法转化毕赤酵母GS115.提取重组酵母GS 115/pPICZαA - LAI基因组,利用交叉引物通过PCR方法筛选重组子.阳性毕赤酵母GS115/pPlCZαA-LAI经1％甲醇诱导,分泌表达出相对分子质量为69 000亚油酸异构酶.经测定发酵上清酶活力为0.107 U,未破碎重组酵母酶活力0.08 U.     

重组海参溶菌酶的表达及其性质

研究了重组海参(Stichopus japonicus)溶菌酶(SjLys)可溶性表达的发酵条件。采用多因素正交优选法,以摇瓶培养方式从培养基组分、发酵条件两个方面对重组海参溶菌酶进行研究,构建了高效分泌型表达重组海参溶菌酶工程菌。研究结果发现,30℃、140r/min、IPTG浓度0.3mmol/L、诱导后继续培养14h,目的蛋白分泌表达量可达到30~40mg/L,且产物以大量可溶性蛋白存在。     

海刺参组织蛋白酶L基因的克隆、重组表达及活性鉴定

通过RT-PCR和RACE PCR技术,从海刺参(Stichopus japonicus)肠中克隆得到编码组织蛋白酶L(SjCL)基因,其中全长cDNA 1 287 bp,5′非编码区(UTR)202 bp,3′UTR 87 bp,开放阅读框(ORF)999 bp,编码332个氨基酸(aa),包括组织蛋白酶L成熟肽316 aa和信号肽16 aa,分子质量预测为35.3 ku。用SjCL序列与相似物种海胆、海葵等进行对比,可知SjCL具有组织蛋白酶L所特有的氨基酸保守区域ERFNIN和GNFD,以及由Cys 139,His 278和Asn 299残基组成的保守活性位点。将编码SjCL基因克隆进原核表达载体pET32a(+)中,构建重组质粒pET32a(+)-SjCL,转化至大肠杆菌BL21(DE3)pLysS感受态细胞,再进行诱导表达、亲和纯化和透析复性,得到了纯化且具有活性的重组SjCL。酶活力检测结果表明,重组SjCL对组织蛋白酶L特异性底物Z-Phe-Arg-Nmec具有较高活性,而对组织蛋白酶B特异性底物Z-Arg-Arg-Nmec无活性。本实验对SjCL的cDNA序列进行了生物信息学分析并通过基因工程的手段表达出具有活性的重组SjCL,为进一步研究组织蛋白酶L在海刺参自溶过程中的作用提供理论基础。     

人源血管紧张素转化酶-N结构域基因片段在毕赤酵母中的表达

利用RT-PCR方法从食管癌细胞TE-1中反转出cDNA,PCR扩增得到血管紧张素转化酶N结构域(ACE-N)基因片段,构建pPIC9K-ACE-N表达载体,转化毕赤酵母GSll5,阳性克隆再次电转,并从转化菌株中筛选出多拷贝转化子进行表达.经Ni2+亲和层析柱对表达的蛋白进行纯化,获得的目的蛋白表达量为0.11 g/L,其纯度大于99％.为今后选择性抑制血管紧张素转化酶两个同源结构域的体外研究奠定基础.