RT－PCR克隆里氏木霉甘露聚糖酶cDNA

为了省去繁杂的mRNA提取纯化过程，简便，快速，重现性好的克隆里氏木霉RutC-30β-甘露聚糖酶cDNA，本研究依据其cDNA序列设计了一对引物F1和R1，然后用总RNA直接进行RT-PCR，其产物经过EcoRI,BamHI酶切后插入P^GEM-32克隆载体，再转化到JM109感受态细胞中，克隆转化子，酶切测序。结果获得了β-甘露聚糖酶编码的成熟肽cDNA，其序列与GenBank报道完全一样，另外，对有利于用RT-PCR克隆cDNA的高诱导产生β-甘露聚糖酶的里氏木霉RutC-30菌体培养条件进行了研究。     

里氏木霉液体发酵产纤维素酶的研究

在摇瓶试验基础上,采用里氏木霉(Trichoderma reesei)HC-415菌株进行5L自控罐产纤维素酶深层发酵试验。在通气量为 0.2—0.6vvm、搅拌速度为 400r/min、发酵液pH控制在5.8—6.1的条件下,发酵液的羧甲基纤维素(CMC)酶酶活最高为325.0mg糖/ml,滤纸糖酶(FPA)酶活最高达17.9mg糖/ml。发酵周期为108h。所得冻干纤维素酶粉CMC酶活最高3111IU/g,FPA最高135IU/g ,对发酵液得率平均6.7g/L。酶活总收率CMC酶活平均78.2％,FPA酶活平均73.5％。     

里氏木霉及其纤维素酶高产菌株的研究进展

随着纤维素在能源、材料及化工等领域的广泛开发和应用,里氏木霉作为一种重要的产纤维素酶工业用菌种,越来越受到人们的广泛关注.为了提高其酶活,人们做了大量的工作,获得了一些相当好的突变株.对里氏木霉及其突变株的基因组进行研究,有助于人们理解其高效产酶的机制,同时也有利于构建其基因工程菌.介绍里氏木霉Trichoderma reesei 的背景及其部分高产纤维素酶突变株,并阐述近些年来对其突变株的基因组的研究进展.     

里氏木霉产纤维素酶研究进展

木质纤维素类生物质被认为是重要且可持续的可再生能源,其主要组成部分是纤维素.纤维素酶是一种能将纤维素分解为葡萄糖的复合酶,能有效地降解木质纤维素生物质.真菌、细菌、放线菌、酵母等多种微生物均可以产生纤维素酶,其中里氏木霉具有完整的纤维素酶系结构,常作为生物技术领域中一个重要菌株,广泛应用于纤维素酶的商业生产.介绍了纤维...     

里氏木霉LW1固态发酵纤维素酶条件的研究

采用里氏木霉LW 1(Trichoderma.Reesei)固体发酵生产纤维素酶,研究了秸杆粉和麦麸用量、料水比、起始pH值、发酵温度和发酵时间对该菌株产纤维素酶活力的影响。试验结果表明,里氏木霉LW 1的适宜发酵条件为:在秸秆∶麦麸=1∶1,料水比为1∶2的前提条件下,培养温度28℃,发酵周期为72h,起始pH5.5时产酶活力最高。浸出液中FPA酶活为119.417u/g干物质,CMC酶活为452.433u/g干物质。     

里氏木霉与米根霉混合固态发酵产纤维素酶

以里氏木霉及米根霉单菌固态发酵为对象,考察不同混合发酵形式对里氏木霉与米根霉混合固态发酵产纤维素酶的影响。结果表明:同时接种里氏木霉与米根霉,试验考察的两菌种接种量比1∶1(以孢子个数计)及5∶1条件下,两菌未产生明显协同产酶作用。米根霉延时(24 h)接种且菌种量比5∶1以及米根霉延时(48 h)接种且菌种量比1∶1,2种发酵形式产酶情况类似,滤纸酶活(FPA)及羧甲基纤维素酶(CMCase)酶活相对米根霉单菌发酵有所提高,而β-葡萄糖苷酶(β-GA)酶活相对里氏木霉单菌固态发酵结束时分别增加4.66及4.40倍,可以发现两菌产生一定协同作用。在米根霉延时(48 h)接种且菌种量比5∶1的发酵形式下,FPA及CMCase在发酵第7天酶活分别达到44.04 IU/g、627.14 U/g(以1 g干曲计),分别是里氏木霉固态单菌发酵产酶达到稳定期时酶活的1.36和1.63倍,两菌产生了有效的协同作用。     

红色荧光蛋白在丝状真菌里氏木霉中的表达

目的:建立红色荧光蛋白在里氏木霉中的表达方法,为深入研究里氏木霉中纤维素酶的合成机理打下基础。方法:采用PCR方法分离了里氏木霉纤维二糖水解酶Ⅰ(CBHⅠ)的启动子(Pcbh1)和终止序列(Tcbh1),将这两个片段与红色荧光蛋白(DsRed)的基因连接,得到Pcbh1-DsRed-Tcbh1表达盒。用此表达盒和质粒pAN7-1对里氏木霉QM9414的原生质体进行共转化,并用含100μg/ml潮霉素B的选择性平板进行筛选。结果:经筛选得到20个抗性转化子,在乳糖的诱导下有5个转化子可以表达红色荧光蛋白。对插入片段进行了扩增和序列测定,结果表明DsRed通过同源重组整合到了转化子的基因组DNA上,并处于cbh1启动子的下游。结论:通过cbh1启动子可以实现红色荧光蛋白在里氏木霉细胞内的稳定表达。     

里氏木霉内切葡萄糖苷酶Ⅳ在毕赤酵母中的表达

进行了内切葡萄糖苷酶Ⅳ（EGⅣ）在毕赤酵母（Pichia pastoris）表达系统中的表达。采用RT—PCR的方法从里氏木霉（Trichoderma reesei）中分离到eg4基因。将eg4基因与毕赤酵母表达载体pPICZαA连接,得到重组质粒pPICZαA-eg4。将该重组质粒线性化后转化毕赤酵母GS115,eg4基因通过同源重组被整合到毕赤酵母的染色体上,并处于酵母α因子的下游,得到重组菌株P.pastoris—EGⅣ1。在甲醇诱导下,重组菌株P.pastoris-EGⅣ1可以合成并分泌EGⅣ,培养液的CMC活力达到2．11U／mL。     

里氏木霉细胞表面表达系统的构建

[目的]烟曲霉(Aspergillus fumigatus)的AfMp1p是一种通过糖基磷脂酰肌醇( glycosylphosphatidylinositol,GPI)修饰定位于细胞壁上的蛋白,其细胞壁定位信号位于蛋白质的C末端.里氏木霉(Trichoderma reesei)是一种重要的工业生产菌种.构建里氏木霉的细胞表面表达系统具有十分重要的意义.[方法]我们将AfMp1p的细胞壁定位GPI信号肽和烟曲霉几丁质酶AfChiB1的N端信号肽分别与绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的C末端和N末端融合并转化里氏木霉.本文首先对木霉遗传转化系统进行了优化;随后通过Real-time PCR和蛋白定量,对GFP融合蛋白在里氏木霉中不同时期的表达情况进行了研究;最后对里氏木霉表达的GFP融合蛋白进行细胞定位研究.[结果]荧光观察结合Western blot的结果表明,在平台期中期和后期,带有GPI信号的GFP融合蛋白定位于细胞壁.[结论]烟曲霉来源的GPI信号可被里氏木霉识别,本论文所构建的表达系统可用于外源蛋白在里氏木霉中的细胞壁定位表达.     

红色荧光蛋白在丝状真菌里氏木梅中的表达

目的：建立红色荧光蛋白在里氏木霉中的表达方法,为深入研究里氏木霉中纤维素酶的合成机理打下基础。方法：采用PCR方法分离了里氏木霉纤维二糖水解酶Ⅰ（CBHI）的启动子（Pcbh1）和终止序列（Tcbh1）,将这两个片段与红色荧光蛋白（DsRed）的基因连接,得到Pcbh1-DsRed-Tcbh1表达盒。用此表达盒和质粒pAN7—1对里氏木霉QM9414的原生质体进行共转化,并用含100μg/ml潮霉素B的选择性平板进行筛选。结果：经筛选得到20个抗性转化子,在乳糖的诱导下有5个转化子可以表达红色荧光蛋白。对插入片段进行了扩增和序列测定,结果表明DsRed通过同源重组整合到了转化子的基因组DNA上,并处于cbh1启动子的下游。结论：通过cbh1启动子可以实现红色荧光蛋白在里氏木霉细胞内的稳定表达。     

里氏木霉Trichoderma reesei产纤维素酶的发酵培养基碳氮源优化

研究C、N源对里氏木霉(Trichoderma reesei)生产纤维素酶的影响,采用单因素实验方法和中心复合方法对发酵培养基进行优化。单因素实验表明:黄豆饼粉、玉米芯、玉米浆对纤维素酶的影响显著。通过响应面优化,得到最优培养基C、N源的组成:黄豆饼粉32.21 g/L,玉米芯42.29 g/L,玉米浆4.45 g/L。优化条件下,摇瓶发酵7 d的比酶活达到(10.65±0.50)U/mL。     

里氏木霉纤维素酶的分离纯化及酶学性质

通过(NH4)2SO4分级沉淀、HiPrep 26/10 Desalting凝胶色谱脱盐、Source 15 Q阴离子交换色谱技术,里氏木霉(Rut C-30)纤维素酶主要组分得以初步分开,再经过Source 15 S阳离子交换色谱、HiPrep Sephacryl S-100 HR凝胶过滤色谱、Superdex 75 PrepGrade凝胶过滤色谱进一步分离纯化,得到2个纯化的内切葡聚糖酶组分EGⅡ、EGⅠ和一个外切葡聚糖酶组分CBHⅠ;经过SDS-PAGE电泳鉴定为电泳纯,测得相对分子质量分别为5.22×104,5.62×104和6.90×104。EGⅡ的最适反应pH是5.6,最适反应温度为65℃;EGⅠ的最适反应pH是4.4,最适反应温度为55℃;以羧甲基纤维素(CMC)为底物时,EGⅠ、EGⅡ的米氏常数(Km)分别为2.20 mg/mL、3.38 mg/mL。CBHⅠ的最适反应pH是5.8,最适反应温度为60℃,以对硝基苯基-β-D-纤维二糖苷(PNPC)为底物时,米氏常数(Km)为0.12 mg/mL。     

Enhanced cellulase production in fed-batch culture of Trichoderma reesei C30

The use of a fed-batch cultivation of the fungus Trichoderma reesei (C30) allows cellulase [see 1,4-(1,3;1,4)-β-d-glucan 4-glucanohydrolase, EC 3.2.1.4] production to occur under optimum conditions, and results in extremely high enzyme titres and productivities. Enzyme levels of 26 U ml^?1 at productivities >130 U l^?1 h^?1 have been achieved. These results are compared with the values obtained in two-stage continuous cultivation of the organism at optimum pH and temperature.     

碱与微波联合处理蔗渣对里氏木霉发酵产纤维素酶的影响

以蔗渣为原料,采用碱和微波辐射联合处理后用于里氏木霉纤维素酶的液态发酵。采用单因素试验与正交试验确定了最佳的处理条件为:0.30 mol/L的NaOH溶液浸泡,微波功率160 W,处理5 min。在此条件下得到的单位能耗的酶活净增值最高。后续发酵结束后,酶活较未经处理的蔗渣发酵后所得酶活有显著提高。其中,β-葡萄糖苷酶活、滤纸酶(FPase)活、羧甲基纤维素酶(CMCase)活分别提高了81.3%,88.2%,154.5%。     

Cellulase production in continuous culture by Trichoderma reesei on xylose-based media

Trichoderma reesei (QM 9414) produced cellulase in continuous culture, on media containing xylose (1%) supplemented with sorbose (0.3%) to induce cellulase production. Maximum cell mass of 4.54 kg/m(3) occurred at pH 4.0 and a dilution rate of 0.0391 h(-1) where residual substrate was 0.43 kg/m(3), but no cellulase was produced. Maximum cellulase production of 0.69 FPU occurred at pH 3.5 and a dilution rate of 0.0110 h(-1), where cell mass production was 2.56 kg/m(3) and residual substrate was 0.15 kg/m(3). Monod kinetic constants, corrected for endogenous metabolism, were 0.091 h(-1), 0.469 kg/m(3), 0.00923 h(-1), and 0.470 kg cells/kg xylose at pH 3.5, for the maximum specific growth rate, Michaelis-Menten coefficient, endogenous metabolism coefficient, and yield coefficient, respectively. Specific growth rate fitted a maturation time model, which predicted decreasing maturation time with increasing pH.     

Generation of a glucose de-repressed mutant of Trichoderma reesei using disparity mutagenesis

We obtained a novel glucose de-repressed mutant of Trichoderma reesei using disparity mutagenesis. A plasmid containing DNA polymerase δ lacking proofreading activity, and AMAI, an autonomously replicating sequence was introduced into T. reesei ATCC66589. The rate of mutation evaluated with 5-fluoroorotic acid resistance was approximately 30-fold higher than that obtained by UV irradiation. The transformants harboring incompetent DNA polymerase δ were then selected on 2-deoxyglucose agar plates with hygromycin B. The pNP-lactoside hydrolyzing activities of mutants were 2 to 5-fold higher than the parent in liquid medium containing glucose. Notably, the amino acid sequence of cre1, a key gene involved in glucose repression, was identical in the mutant and parent strains, and further, the cre1 expression levels was not abolished in the mutant. Taken together, these results demonstrate that the strains of T. reesei generated by disparity mutagenesis are glucose de-repressed variants that contain mutations in yet-unidentified factors other than cre1.     

Kinetic study of the cellobiase activity of Trichoderma reesei cellulase complex at high substrate concentrations

At high cellobiose concentrations, the cellobiase activity of a Trichoderma reesei cellulase preparation does not follow Michaelis–Menten kinetics and shows substrate inhibition. Several rate equations were fitted to the initial rate-cellobiose concentration data. The best fit is obtained for a rate equation corresponding to partial substrate inhibition of cellobiase. In this case, the K_m, V_max and K_I values obtained are 1.1 mM, 16 IU ml^–1 and 26 mM, respectively.