曲霉来源果胶裂解酶PnlF的克隆表达及酶学性质分析

果胶裂解酶是一类通过β-消除机制降解果胶的多糖裂解酶,对果胶的利用具有重要意义。该研究利用真核表达载体,克隆表达了来自曲霉属Aspergillus costaricensis的酸性果胶裂解酶PnlF,经过亲和层析和凝胶过滤层析对该酶的发酵液进行了分离纯化,并对其酶学性质和降解果胶的产物进行了系统性研究。该研究成功实现了PnlF在毕赤酵母中的分泌表达,粗酶活力达到526 U/mg。PnlF的最适反应温度为50℃,最适反应pH为5.0;其酶活力在20～30℃及pH 5～6内稳定。Ca²⁺和Mg²⁺可以大幅度提高PnlF的活力;而Ag⁺和Cu²⁺则会严重抑制其活力;此外SDS、TritonX-100、苯甲磺酰氟等化学试剂对该酶活性的抑制作用较强。     

褐藻胶裂解酶基因在大肠杆菌中的表达及其酶学性质

作者从蜡样芽孢杆菌F1-5-10中提取DNA,通过PCR克隆得到褐藻胶裂解酶基因后,将其构建到pET-30a(+)上并在大肠杆菌BL21菌株中进行高效诱导表达,继而对纯化得到的褐藻胶裂解酶蛋白进行活性检测和酶学特性研究。实验结果表明:PCR扩增出1035bp大小的褐藻胶裂解酶基因algl(GenBank登录号:GU585575),SDS-PAGE电泳结果显示出相对分子质量约为45 000的特异性蛋白质条带。表达条件优化实验结果表明0.4mmol/L浓度的IPTG 32℃诱导4h重组蛋白的表达量最高,约占菌体总蛋白质质量的36%。测定褐藻胶裂解酶酶活性,酶活力为11.7U/mg。酶学性质研究表明:ALGL的酶活最适温度为35℃,热稳定性较差,最适pH值为6.6,Ca2+、Mg2对酶活有激活作用,ALGL催化褐藻胶的Km值为1.89mg/mL,Vmax为15.01U/mL。     

促进剂对发酵生产碱性果胶酸裂解酶的影响

为制取适用于纺织用碱性果胶酶,必须得到高酶活的发酵液.通过促进剂的单因素试验及正交试验,对BacillussubtilisWSH02-02产生碱性果胶酸裂解酶的摇瓶发酵条件进行了优化.优化后该菌株产酶活比对照提高了30%,所采用的促进剂优化组合为:Tween 603g/L,CaCO37g/L,MgSO4·7H2O4g/L.     

耐热β-半乳糖苷酶基因在枯草芽孢杆菌中的克隆和表达

用PCR的方法从嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilis ATCC8005)染色体DNA中扩增到耐热β- 半乳糖苷酶基因bgaB,装载到大肠-枯草穿梭质粒pZZ01中,并将其转化到枯草杆菌宿主WB600中进行表达。在1%的淀粉培养基上摇瓶培养,36h时酶活达到24U/mL,和大肠杆菌pET系统相当。同时产酶出现了2个增长时期,第1阶段在对数生长期,第2阶段在静止期,这和重叠启动子P43的性质是相吻合的。     

碱性果胶酯裂解酶的异源表达与性质研究

目的:异源表达、纯化特异性降解高甲酯化果胶的碱性果胶酯裂解酶,研究其酶学性质。方法:采用PCR方法从枯草芽孢杆菌7-3-3中扩增到编码碱性果胶酯裂解酶的结构基因pel B,将去信号肽基因序列连接甲醇诱导型质粒p PIC9K,得到重组质粒p PIC9K-pel B,并转入毕赤酵母GS115进行表达,对该表达产物进行酶学性质分析。结果:纯化得到Pel B及其糖基化蛋白,糖基化不影响Pel B的酶活力。该酶可降解甲酯化程度为85%的果胶,比酶活达2 746 U/mg。在最适反应温度60℃,最适反应p H 9.0,45~65℃和p H 8.5~9.5范围具较高的酶活力。在40℃以下,p H 7.0~10.6的碱性范围,酶具有较高的稳定性。结论:Pel B蛋白对高度甲酯化的果胶底物具有高解聚能力,在碱性条件下稳定,提示其具有良好的应用价值。     

耐热β-半乳糖苷酶基因在大肠杆菌中的表达

将来自嗜热脂肪芽孢杆菌IAM 110 0 1的高温乳糖酶基因bgaB亚克隆到具强启动子的大肠杆菌载体 pKK 2 2 3 3中 ,经IPTG诱导后 ,表达出的重组蛋白质仍具有耐高温活性 ,其相对分子质量与天然蛋白质相似 ,表达量为 1.5U/mg ,比出发菌株高 10倍     

类芽孢杆菌碱性果胶裂解酶Pel在毕赤酵母中的高效表达

本研究全基因合成了来源于类芽孢杆菌的碱性果胶酶基因pel,克隆至p HKA载体上,成功实现其在毕赤酵母GS115中的分泌表达;并对信号肽和启动子进行优化,使得摇瓶发酵诱导168 h果胶裂解酶酶活达到432.36 U/m L。初步测定了果胶裂解酶Pel的基本酶学性质,其最适反应温度和p H分别为60℃、10.0;在50℃下处理300 min裂解酶活力保留90%以上,而在60℃下处理210 min,酶活力剩余约50%;在p H 9~12的50 m M各缓冲液中处理酶液16 h,酶活力仍然保留90%以上,该酶耐碱性强,但在偏酸性缓冲液中处理该酶,酶活力有所下降;同时研究了二价金属离子对果胶裂解酶活性力的影响,Ca~(2+)对Pel发挥裂解作用是必需的,Fe~(2+)、Mg~(2+)、Ni~(2+)对Pel均有激活作用,而金属离子螯合物EDTA的存在则使酶活力完全丧失;该酶在碱性条件下较好的稳定性决定了其潜在的工业应用前景。     

耐热β-半乳糖苷酶基因bgaB在枯草芽孢杆菌中的整合表达

来源于嗜热脂肪芽胞杆菌Bacillusstearothermophilus的耐热β 半乳糖苷酶基因bgaB被克隆到大肠杆菌-枯草芽胞杆菌穿梭质粒pMA5中,然后将外源基因及其表达调控序列亚克隆到枯草芽胞杆菌整合载体pSAS144中,转化Bacillussubtilis受体菌BD170,在5μg/mL的氯霉素抗性平板上筛选抗性转化子.经摇瓶发酵后,得到耐热乳糖酶的比酶活为0.32U/mg,是出发菌株比酶活的2倍.     

黑曲霉酸性果胶裂解酶的高效表达及其在果汁澄清中的应用

利用黑曲霉自身强启动子（葡萄糖淀粉酶启动子,PglaA）实现了酸性果胶裂解酶PelD在黑曲霉中的过量表达,重组酸性果胶裂解酶经镍柱亲和层析纯化后进行Western blot鉴定及酶学性质研究。重组酸性果胶裂解酶在摇瓶发酵条件下最高酶活力达到8?822.6?U/mL;经一步纯化后,该重组酶的比活力为8?522.7?U/mg,回收率为79.4%;该重组酶的最适反应pH值为5.0,在pH?3.0～6.5范围内40?℃保温2?h仍能保持50%以上的相对酶活力,在酸性pH值下稳定性良好;最适反应温度为50?℃,该重组酶在30～50?℃的范围内非常稳定;在1?mmol/L浓度下,Ca2＋、Mg2＋、Cu2＋、Zn2＋、Ni2＋、Mn2＋、Ba2＋对该重组酶具有激活作用,其中Zn2＋、Ni2＋、Ba2＋激活作用较为显著,而十二烷基硫酸钠表现为抑制作用;底物特异性分析表明该酶能够特异性地降解高度甲酯化果胶,其对柑橘果胶（酯化度≥85%）酶活力高达31?248.0?U/mL;此外,重组酶对橙汁、苹果汁和葡萄汁具有良好的澄清效果,其中橙汁的透光度提高了16.9?倍,苹果汁的透光度提高了10.5?倍,葡萄汁的透光度提高了4.7?倍。     

黑曲霉果胶裂解酶和聚半乳糖醛酸酶合成的发酵调控

通过对黑曲霉(Aspergillus niger)wz 003液态发酵过程的调控,制备了高活性的果胶裂解酶,并讨论了发酵过程中聚半乳糖醛酸酶活力的变化情况。实验表明,发酵产酶培养基组成为(g/L):麸皮60,玉米粉40,酵母膏20,胡萝卜12,CaCO_3 10。培养条件为:初始pH 6.5,30℃,接种量8%,培养2 d。此时果胶裂解酶活力为375.3 U/mL,为基础条件下的6.225倍,而聚半乳糖醛酸酶的合成得到了有效控制,酶活仅为29.4 U/mL。改变发酵条件,有利于聚半乳糖醛酸酶的发酵生产,此时酶活力为基础条件下的5.05倍。     

苯丙氨酸解氨酶重组大肠杆菌的培养

为了提高苯丙氨酸解氨酶的产量和活力,对高效表达圆红冬孢酵母苯丙氨酸解氨酶基因的重组大肠杆菌JM109进行培养,优化了发酵培养基成分、培养条件以及发酵工艺,结果表明,最佳葡萄糖浓度为20 g/L,碳氮比为7.86,添加5 g/L酵母粉和蛋白胨有利于菌体产酶,最佳发酵液初始pH为7.5,接种量为10 %.通过以上优化,重组大肠杆菌培养18 h时酶活可达到70 U/g(DCW),酶活比原工艺提高了1.6倍.     

海洋假单胞杆菌褐藻胶裂解酶基因在大肠杆菌中的高效表达和活性检测

利用PCR方法从假单胞杆菌基因组DNA扩增胞外褐藻胶裂解酶的全基因和缺损片段,构建表达质粒pQE30-aly32和pQE30-aly165,并在大肠杆菌M15中成功表达。表达的重组蛋白大部分存在于包涵体中,经洗涤,变性和复性,镍柱亲和层析纯化,获得了电泳纯的Aly32和Aly165。酶活性检测发现,仅Aly165具有较强活性,108 u/mg,该酶对poly(G)和poly(M)都有活性,对poly(M)更敏感。对表达体系进行优化,确定IPTG的最佳浓度为0.6mmol/L,最佳诱导菌液密度OD600为0.5~0.6,最佳表达时间为3h,28℃低温诱导可以提高重组蛋白的可溶性,可溶性蛋白相对表达量达到25%。     

地衣芽孢杆菌耐高温α-淀粉酶基因在大肠杆菌中的克隆及表达

用PCR方法从地衣芽孢杆菌中扩增了耐高温α淀粉酶基因,将扩增的DNA片段插入到大肠杆菌载体pUC19中,构建重组分泌型表达载体pUAM。pUAM中的耐高温α淀粉酶基因在大肠杆菌JM109中得到表达。经SDSPAGE分析显示,蛋白表达产物的分子量为55ku,同核酸序列测定所推导的值相符。     

重组大肠杆菌耐热α - 淀粉酶的分离纯化及其酶学性质研究

对重组大肠杆菌耐热α- 淀粉酶分离纯化及其酶学性质进行研究,结果表明：该酶分子量约为90kD,最适温度为60～70℃,最适pH 值为6.6,酶学动力学常数Km 值为143.52mmol/L;酶活力在pH5.4～7.8 较为稳定;4℃保存2 周酶活力仅下降一半,35℃保温3d 有50% 以上的酶活力,70℃以上酶失活很快;Mn2+ 对酶催化作用有较大的促进,K+、Ca2+ 有微弱的促进作用,Mg2+ 对催化反应无影响,Cu2+ 的抑制作用最强,其他金属离子Co2+、Zn2+、Fe2+ 对酶催化作用有不同程度的抑制作用;有机离子对酶催化作用均是抑制作用,其中抑制作用最强的是SDS。     

重组褐藻胶裂解酶基因工程菌的高密度培养

在5L发酵罐中,利用分批补料培养技术高密度培养含表达褐藻胶裂解酶重组质粒的工程菌E.coliBL21,生产褐藻胶裂解酶。利用单因素实验对补料培养基中碳源浓度进行优化,利用单因素实验和单纯形优化法对诱导时间和IPTG浓度进行了优化,从而得到最适高密度发酵条件为:发酵培养基为葡萄糖10g/L,酵母提取物5g/L,蛋白胨20g/L;补料培养基为葡萄糖150g/L,蛋白胨20g/L,酵母提取物10g/L,4～10h的流加速率为100mL/h,10～16h的加速率设定为200mL/h;诱导时间为4.5h,IPTG终浓度为0.60mmol/L,发酵过程中溶解氧控制在30%～40%,pH控制在7.0～7.2。IPTG未诱导时,最终发酵液中菌液稀释200倍后,OD₆₀₀达0.696,菌体浓度达65.38g/L;IPTG诱导后菌液稀释200倍后,OD₆₀₀达0.457,菌体浓度达60.15g/L,是分批发酵的8.43倍;菌体进行超声波破碎后制备粗酶液,酶活力达26.37U/mL,是分批发酵的5.48倍。      

噬菌体基因Ⅴ蛋白基因的合成、重组表达及功能分析

目的:研究丝状噬菌体基因V蛋白(gene V protein,GVP)基因的合成、重组表达及其功能。方法:根据GVP的基因序列,选择大肠杆菌偏爱的密码子,设计合成了8个寡核苷酸片段,利用重叠延伸PCR合成GVP基因序列,将其与原核表达载体pET-28a-c(+)质粒重组,转化大肠杆菌,获得GVP蛋白阳性表达菌株,异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)诱导表达,产物经Ni+-NTA琼脂糖凝胶层析纯化,获得目的蛋白GVP,DNA结合实验检测其功能。结果:成功合成出GVP基因,重组体在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导获得高效表达,DNA结合实验表明GVP与单链DNA间解离平衡常数Kd=7.27×10-5mol/L。结论:重组构建并高效表达的GVP蛋白具有较高单链DNA结合能力,可用于食品病原微生物特定单链DNA分子的浓缩和分离。     

多粘类芽孢杆菌新普鲁兰酶基因克隆及其在大肠杆菌中的表达

为了使新普鲁兰酶基因在大肠杆菌中表达并实现高密度发酵生产,采用PCR方法从多粘类芽孢杆菌基因组DNA中扩增出新普鲁兰酶基因Npu,测序结果表明Npu基因全长2106 bp,编码515个氨基酸,与其他多粘类芽孢杆菌新普鲁兰酶基因序相似性高达99%。将Npu基因连接到质粒PMD18T上,构建了PMD18T-Npu vecter重组载体。将该重组载体转化到大肠杆菌BL21中,该酶基因在大肠杆菌细胞中获得活性表达,并能将酶蛋白分泌到胞外。重组菌株BL21 PGEX 4T-1-Npu具有较好的遗传稳定性,连续传代培养10代,菌株所产酶总酶活性仍保持在715 U;纯化后的酶液于25 ℃保存6个月酶活性仍保持在5427 U,于4 ℃保存12个月酶活性仍保持在5390.5 U。这是首次对来源于类芽孢杆菌属(paenibacillus)的普鲁兰酶进行报道,由于Npu具有较好的水解淀粉支链的能力,因此其在淀粉加工业以及洗涤业上应用前景良好。     

深海古菌Thermococcus siculi HJ21高温普鲁兰酶基因的克隆及表达

根据NCBI 上公布的普鲁兰酶基因的保守序列设计简并引物,以Thermococcus siculi HJ21 基因组DNA 为模板进行PCR,得到T. siculi HJ21 普鲁兰酶的基因,测序后通过Blast(NCBI)数据库比对和分析表明扩增基因有一个4056bp、编码1351 个氨基酸的开放阅读框,为一新的普鲁兰酶基因。将该基因插入表达载体pET28a,并转化Escherichia coli BL21(DE3),经IPTG 诱导,测定普鲁兰酶比活力。重组转化子的细胞破碎液有高温普鲁兰酶活性,SDS-PAGE 电泳结果显示出分子质量约为150kD 的特异性条带。