重组大肠杆菌的分批补料培养方法

在重组大肠杆菌的培养过程中,存在着菌体的高浓度与外源蛋白的高表达这一矛盾,使得重组菌的比生长速率通常远远低于宿主菌,限制了基因工程菌由实验室规模向工业化规模的转变。要实现重组大肠杆菌的高密度培养,最常用和最有效的方法就是分批补料流加培养。     

重组大肠杆菌高表达高密度发酵研究

大肠杆菌高密度高表达发酵技术是现代发酵工程的重要研究课题,此项技术可以有效地提高大肠杆菌的产量和外源重组蛋白的表达量,该文就影响大肠杆菌高密度发酵的主要因素如宿主菌类型、培养基组成、培养条件、生长抑制物质、补料调控等进行了阐述和讨论。     

基因工程菌高密度发酵工艺研究进展

阐述了基因工程菌高密度发酵工艺的几个主要影响因素,包括重组菌构建、培养条件、生长抑制因子以及它们的控制技术。通过高密度发酵可以提高细胞生长密度、目的蛋白的表达含量。在高密度发酵过程中,会产生一些有害抑制代谢副产物,但通过分批补料可以降低影响。     

重组大肠杆菌高密度发酵研究进展

重组大肠杆菌的高密度发酵是提高基因工程产品产量的一个非常有铲的手段,是现代发酵工程研究的一个热点。本文就高密度发酵中影响重组大肠杆菌发酵产率的几个因素,包括宿主菌、培养基、培养条件、补料方法以及高密度发酵过程中存在的问题和对策加以讨论,着重探讨了高密度下大肠杆菌产生的有害代副产物－－乙酸的产生机制、抑制作用机理,以及控制乙酸机累的技术方法。     

重组大肠埃希菌发酵工艺的影响因素及策略

重组大肠埃希菌的高密度发酵是现代发酵工程研究的一个热点 ,也是基因工程产品大规模生产的重要技术。采用高密度培养技术 (Ｈｉｇｈｃｅｌｌ ｄｅｎｓｉｔｙｃｕｌｔｒｅ,ＨＣＤＣ) ,也就是高密度发酵技术 ,提高菌体的发酵密度 ,最终提高产物的比生产率 ,不仅可减少培养体积、优化下游分离提取 ,还可以缩短生产周期、降低生产成本 ,从而极大地提高在市场上的竞争力。这一目的的实现 ,除了重组菌本身的表达性质外 ,还必须赋予重组菌生长和产物表达的最适环境条件 ,包括适宜的培养基组成、宿主菌的选择、补料的调控、代谢副产物的限制、比生…     

重组大肠杆菌高密度发酵研究进展

重组大肠杆菌的高密度发酵是提高基因工程产品产量的一个非常有效的手段,是现代发酵工程研究的一个热点。本文就高密度发酵中影响重组大肠杆菌发酵产率的几个因素,包括宿主菌、培养基、培养条件、补料方法以及高密度发酵过程中存在的问题和对策加以讨论,着重探讨了高密度下大肠杆菌产生的有害代谢副产物———乙酸的产生机制、抑制作用机理,以及控制乙酸积累的技术方法 。     

破菌时可自动降解宿主核酸的大肠杆菌BL21(DE3)的lpxM突变株构建

研究利用Red同源重组技术对常用大肠杆菌表达宿主菌BL21(DE3)进行改良, 构建破菌时可自动降解宿主核酸的大肠杆菌表达宿主菌, 该菌株可望有助于解决因破菌时宿主菌染色体核酸释放给后续纯化重组蛋白工作带来的困难。将N端连有OmpA的信号肽的S. aureus nucleaseB(nucB)表达框整合至E. coli BL21(DE3)的lpxM位点, 改造后菌株(称为BLN)经诱导能表达nucB、并分泌至周质空间, 这样可使宿主核酸免受该酶“毒性”影响, 菌体裂解后, nucB释放,能自动降解宿主核酸。BLN菌体生长状态以及表达外源重组蛋白的能力与出发菌基本一致。     

两次诱导实现重组大肠杆菌高密度、高表达研究

通过不同温度诱导模式对大肠杆菌高密度,高表达的研究,确定两次升温诱导模式实现大肠杆菌高密度、高表达重组人载脂蛋白的目的。实验证实两次诱导成功的避免了乙酸对高密度、高表达的影响,最终发酵的细胞密度OD600达150,蛋白表达量4.8g·L-1,证明两次升温诱导的发酵方法在高密度、高表达外源蛋白上是成功的,从而为基因工程菌规模化生产奠定了基础。     

提高大肠杆菌可溶性重组蛋白表达产率的研究进展

大肠杆菌表达重组蛋白相比真核细胞具有成本低廉、大规模发酵容易、条件易于自动化控制等优点,通过大肠杆菌表达重组蛋白是一种高效、经济的途径,重组蛋白表达量可达到大肠杆菌总蛋白质量的50%。具有正常生化活性的重组蛋白通常为可溶性形式,因而对于以得到活性产物(如抗体、酶等)为目的的研究,通常采用可溶性表达途径。目前已有多种以可溶性重组蛋白为活性物质的治疗性药物经批准上市,但并非所有外源基因均能实现可溶性高表达,因此重组蛋白的可溶性高表达具有重要研究价值。在总结近年提高经大肠杆菌可溶性表达重组蛋白产率研究的基础上,从启动子的选择、SD序列的引入、信号肽的优化、宿主细胞的选择、共表达其他蛋白质,高密度发酵等方面阐释在大肠杆菌中提高可溶性重组蛋白表达产率的方法。     

重组大肠杆菌高密度、高表达研究进展

高密度发酵因其节约、高效等诸多优点而成为近年来发酵工业重要的研究热点之一。要实现重组大肠杆菌高密度发酵,不仅要考虑工程菌自身的表达性能,还必须兼顾能促进基因工程菌生长和产物表达的最适培养条件,包括较佳的培养基组成、适宜的补料策略、培养温度、pH值、溶解氧等。该文就影响大肠杆菌高密度发酵的影响因子、工艺条件等进行综述,并探讨了大肠杆菌高密度发酵的工艺改进方向。     

颗粒状甲烷单加氧酶异源表达方法

由于甲烷氧化菌只能利用甲烷作为唯一的碳源和能源,存在生长缓慢、细胞密度低、培养困难等问题,限制了其工业应用。解决该问题的有效途径之一是在容易实现高密度培养的异源宿主菌中表达甲烷单加氧酶(Methane monooxygenase,MMO)。本实验室前期首次在一种红球菌中成功地表达了来自于甲烷氧化菌(Methylosinus trichosporium)OB3b的pMMO(颗粒状甲烷单加氧酶),但比酶活较原始菌低很多。本实验在该结果的基础上,通过选用不同的启动子和宿主细胞探索表达pMMO的可能性,结果得到了具有氧化甲烷活性的重组菌,但是产物检测到乙醇的生成,且该重组菌的pMMO活性不稳定,暗示pMMO的催化特性可能发生了变化。另外,很多重组菌检测到pMMO蛋白的表达,但没有催化活性,说明pMMO在宿主细胞中的正确组装是其功能表达的关键。     

重组大肠杆菌高密度培养

重组大肠杆菌的高密度培养是增加单位时间,体积重组蛋白产率的最有效途径之一。如何在获得高密度的同时取得较高的单位时间／体积目的蛋白产率,是高密度培养（过程中亟待解决的问题,这与所选用的菌体、构建的表达系统、发酵时pH、溶氧、培养基成分及培养温度、质粒稳定性、代谢副产物的限制及时比生长速率的控制等因素有关。试从这些方面加以综述,分析这些条件对重组蛋白生产的影响,介绍大肠杆菌高密度培养领域的一些研究进展。     

新型高密度发酵基因工程菌G830

运用PCR方法,从磷酸乙酰转移酶（Pta）－乙酸激酶（Ack)代谢途径缺失菌株E.coliPA1染色体上,扩增出天氨酸激酶－1-高丝氨酸脱氢酶－I（thrA）和高丝氨酸激酶（thrB）基因部分序列,构建了整合型重组质粒pVHb-Kan;应用染色体－质粒同源重组的方法,将透明颤菌血红蛋白（Vitreoscila haemoglobin,VHb)基因整合到大杆菌PA1染色体上的thr操纵子,构建了新型整合工程菌G830。在高密度发酵条件下,G830的细胞呼吸强度、能量代谢、最高菌密度和细胞干重,均明显优于对照菌株PA1和BL21;重组蛋白脯氨酰内肽酶在G830和PA1中获得稳定高表达;重组菌生长状况及发酵指标均与空宿主菌基本一致且表达质粒能维持较好的稳定性。整合型vhb的表达及乙酸代谢途径（Pta-Ack）的缺陷,改善了宿主在贫氧条件下的生长,且促进了重组蛋白的表达。该工程菌具有良好的氧耐受力,且乙酸积累得到大幅度降低,可作为适于高密度发酵的基因工程菌。     

大肠杆菌中生物药物的生产现状及展望

大肠杆菌是表达药用异源蛋白的首选微生物,此宿主目前已生产约30%被批准的药用蛋白。大肠杆菌具有生长迅速、产率高、效益大及易扩大培养的优势,促使它成为生物技术行业中蛋白大规模生产常选择的表达宿主。但大肠杆菌中密码子偏好性的存在及糖基化、磷酸化和蛋白水解加工等翻译后修饰的缺乏会限制其生产较复杂的重组生物药物。综述了大肠杆菌表达系统中几项满足生物技术产业需求的相关创新技术,介绍如何利用相关技术进步使大肠杆菌糖基化异源蛋白和表达包括全长糖基化抗体在内的复杂蛋白的过程,并对存在的问题及其研究前景进行展望,旨在为帮助大肠杆菌顺利生产更复杂的药用糖基化蛋白。     

大肠杆菌乙酸产生及其控制研究

大肠杆菌表达系统具有许多优点,是表达外源基因常用的宿主菌,然而在培养过程中易发生副产物乙酸的生成和积累,造成碳源浪费,且会抑制菌体生长及外源基因的表达,影响了大肠杆菌的生产能力.介绍了大肠杆菌乙酸产生的原因,分析了乙酸的抑制作用及其机理,并探讨控制乙酸生成和减少乙酸抑制的方法,为利用大肠杆菌生产重组蛋白提供过程控制的参考依据.     

重组人载脂蛋白ApoA-Ⅰ表达条件的优化

对大肠杆菌DH5α发酵培养表达人载脂蛋白ApoA-Ⅰ的发酵条件进行了优化研究.结果表明:将重组质粒pBV220-ApoA-Ⅰ转化不同的大肠杆菌宿主菌,筛选得高表达水平的E.coli DH5α/pBV220-ApoA-Ⅰ表达系统,摇瓶发酵表达率为22.2%,BL21(DE3)的表达水平与其相当,而TG1的表达率只有11%.在FMG-5L发酵罐进行发酵条件优化,认为细胞生长培养的最适pH为7.0,重组ApoA-Ⅰ表达时的最适pH为7.4.分批发酵的初始糖浓度为3.0 g·L-1,且碳氮源的最佳比例为2:1,使重组ApoA-Ⅰ表达率达总蛋白的40%,浓度达2.86g·L-1.     

重组人载脂蛋白ApoA-I表达条件的优化

对大肠杆菌DH5α发酵培养表达人载脂蛋白ApoA-Ⅰ的发酵条件进行了优化研究.结果表明将重组质粒pBV220-ApoA-Ⅰ转化不同的大肠杆菌宿主菌,筛选得高表达水平的E.coli DH5α/pBV220-ApoA-Ⅰ表达系统,摇瓶发酵表达率为22.2%,BL21(DE3)的表达水平与其相当,而TG1的表达率只有11%.在FMG-5L发酵罐进行发酵条件优化,认为细胞生长培养的最适pH为7.0,重组ApoA-Ⅰ表达时的最适pH为7.4.分批发酵的初始糖浓度为3.0 g·L-1,且碳氮源的最佳比例为21,使重组ApoA-Ⅰ表达率达总蛋白的40%,浓度达2.86g·L-1.     

优化大肠杆菌表达外源蛋白的研究进展

大肠杆菌表达系统是目前表达外源蛋白的首选,利用该表达系统表达重组蛋白有许多优越性,但表达的外源蛋白容易被宿主蛋白酶攻击或未能正确折叠形成包涵体,其表达受到了限制。综述了国内外利用大肠杆菌表达外源蛋白过程中采用的一些优化策略,主要包括表达稀有密码子、应用融合标签,改变表达菌株、降低包涵体形成、单一蛋白技术、自诱导、流加培养以及高密度细胞培养等,以期探索外源蛋白表达的最优策略。     

两次诱导实现重组大肠杆菌高密度、高表达研究*

通过不同温度诱导模式对大肠杆菌高密度,高表达的研究,确定两次升温诱导模式实现大肠杆菌高密度、高表达重组人载脂蛋白的目的。实验证实两次诱导成功的避免了乙酸对高密度、高表达的影响,最终发酵的细胞密度OD₆₀₀达150,蛋白表达量4.8g·L^-1,证明两次升温诱导的发酵方法在高密度、高表达外源蛋白上是成功的,从而为基因工程菌规模化生产奠定了基础。     

重组大肠杆菌产普鲁兰酶的高密度发酵工艺研究

以表达普鲁兰酶的重组大肠杆菌作为出发菌株,在摇瓶培养的基础上,建立了大肠杆菌工程菌产普鲁兰酶的高密度发酵工艺。通过测定细胞密度、细胞干重、分离菌体可溶性成分与不溶性成分及SDS-PAGE电泳,分析重组大肠杆菌的生长和普鲁兰酶的表达情况。摇瓶试验使用合成培养基和LB培养基,重组大肠杆菌在合成培养基生长较慢,诱导5 h的普鲁兰酶表达量高于LB培养基,包涵体比例低于LB培养基。重组大肠杆菌的高密度发酵使用合成培养基,补料阶段采用指数流加的工艺,在设定细胞的比生长速率为0.12的前提下,限制补料中碳源的供应,以阻止乙酸的产生。当细胞密度OD600达到70.0开始诱导,最终细胞密度为每升53.3 g细胞干重,细胞内可溶性普鲁兰酶为每升1.35 g。