GL—7—ACA酰化酶在大肠杆菌中的分泌表达

利用来自假单胞菌的ＧＬ－７－ＡＣＡ酰化酶的信号肽和表达元件基因片段构建了ＧＬ－０７－ＡＣＡ酰化酶的分泌型高表达质粒ｐＴｒｃＣＡ１Ｓ和ｐＫＫＣＡ１Ｓ,其中ｐＴｒｃＣＡ１Ｓ为ＩＰＴＧ诱导型质粒,ｐＫＫＣＡ１Ｓ为组成型质粒。ｐＴｒｃＣＡ１Ｓ和ｐＫＫＣＡ１Ｓ转入受体菌ＴＧ１中都可高表达ＧＬ－７－ＡＣＡ酰化酶基因并将表达产物转运到周质空间,完整细胞酰楷酶比活力分别为２３．９单位每克菌体和１８．３单位每克菌体     

GL-7ACA酰化酶表达检测系统的建立

戊二酰－7－氨基头孢烷酸（GL－7ACA）酰化酶能够催化GL－7ACA分解生成7－ACA,后者是工业半合成生产头孢类抗菌素所需的重要前体。为了准确地检测GL－7ACA酰化酶及其突变体的表达,本研究通过构建一系列质粒载体,建立了两个简便有效地测定GL－7ACA酰化酶基因acy表达量的系统,从而可对酶的比活力进行定量。我们将两个报告基因,即儿茶酚双加氧酶基因（xylE)和β－半乳糖苷酶基因（lacZ)分别置于acy基因的下游,使之与acy基因共用一个启动子,进行串联表达,各自构成一个多顺反子系统。实验证明,基因融合后的儿茶酚双加氧酶或β－半乳糖苷酶的活力可以间接反映acy的表达量。     

GL一7一ACA酰化酶基因片段的酶谱分析及基因定位

本文报道了从假单胞菌130菌株(Pseudomonas sp．130)染色体上克隆得到的6．8kb的GL－7－ACA酰化酶基因片段的限制酶谱,基因定位以及在不同的大肠杆菌基因启动子控制下酰化酶基因的表达水平。结果表明,所克隆的片段上,不存在EcoR Ⅰ、HindⅢ、claⅠI切点,分别具有一个HpaⅠ、两个xhoⅠ、三个BamHⅠI以及四个Pst I切点,同时初步确定了这些酶切位点之间的相对位置。经过一系列次级克隆研究,GL一7一AcA酰化酶基因已被定位在3．Okb的B 2－B3－Hpa Ⅰ片段上。实验比较了以pACYCl84、pDR540、pUCl9等为载体的次级克隆株(分别为pMR9、pMRl0和pMR11)在大肠杆菌中酰化酶基因的表达水平,测定数据表明tac启动子的启动活力比tet启动子强,即pMRl0的产酶量比pMR9高一倍,而当tac启动子前再串接一个lac启动子时(pMRll),产酶水平并不进一步提高。本文还对假单胞菌基因在大肠杆菌中的表达进行了讨论。     

GL－7－ACA酰化酶基因克隆及在大肠杆菌中的表达

本文报道了利用BamHⅠ酶解的载体pBR322 DNA与Sau3A部分酶解的假单胞菌Ps．130染色体DNA片段构建重组质粒,并用³²P标记的寡核苷酸探针从3205个含有外源片段的重组质粒中检测得到7株阳性克隆株。进一步经¹²⁵Ⅰ标记的抗体／抗原放射免疫反应、GL－7－ACA酰化酶活力测定以及酶反应产物的纸谱色层分析,由上述7株阳性株中鉴定出3株能在大肠杆菌中表达酰化酶活力的基因克隆株。对该3株菌的重组质粒——pMR 5、pMR 6和pMR-7-DNA的初步凝胶电泳分析表明,pMR 5和pMR 7质粒中插入片段的分子量为6．8kb,质粒pMR 6则带有5．7kb的外源片段。实验还比较了重组质粒pMR 5在8株不同的大肠杆菌宿主菌中,GL－7－ACA酰化酶的表达水平。     

一株产多种β-内酰胺类抗生素酰化酶菌株的筛选

为了从大量的候选菌株中快速筛选头孢菌素酰化酶产生菌,设计并合成了一系列头孢菌素酰化酶的底物类似物。这些酰胺类的底物类似物由二部分组成,一部分为与头孢菌素相同或相似的侧链,另外一部分为发色基团或便于检测的基团。它们被酰化酶水解酰胺键以后可以方便快速的检测,因此用于对大量菌株进行快速筛选。采用这些化合物筛选到6株酰化酶阳性菌株。其中菌株ZH0650能够同时水解GL-7ACA和多个底物类似物。进一步研究表明,该菌至少产生3种酰化酶,AD-NABA酰化酶,青霉素G酰化酶和头孢菌素C酰化酶。我们初步纯化了AD-NABA酰化酶和青霉素G酰化酶,并对头孢菌素C酰化酶的活力进行了鉴定。这是首次报道的可以产生青霉素G酰化酶和头孢菌素酰化酶等多种酰化酶的菌株,具有良好的应用前景。     

假单胞菌sp.130 GL-7-ACA酰化酶的核苷酸和蛋白质序列分析

对来源于假单胞菌sp.130的戊二酰-7-氨基头孢烷酸（GL－7－ACA）酰化酶结构基因的全序列及所编码蛋白质的α,β亚基的N末端和C末端的氨基酸序列进行了测定。将蛋白质序列与其他同类的GL－7－ACA酰化酶进行了同源性比较,结果显示该酶与来源于假单胞菌GK16和C427的酰化酶的序列有较高同源性,而与其它同类酰化酶的同源性较低。这些酶的α亚基N－末端差别较大,但是β－亚基的N－末端有较高的保守性。