粗糙脉孢菌突变菌株合成漆酶的发酵条件研究

研究了影响粗糙脉孢菌突变菌株合成漆酶的一些摇瓶发酵条件，包括通气量、培养温度、甲醇浓度、Cu2＋浓度等。结果表明，在500mL三角瓶中装入含150μmol／L Cu^2＋浓度的发酵培养基BMMY 50mL，接种后于30℃，200r／min培养7d，用0．5％甲醇诱导，在第5天时漆酶酶活最高可达3．88u／mL。     

杂色云芝漆酶基因在甲醇毕赤酵母中表达条件研究

重组甲醇毕赤酵母（Pichia methanolica）工程菌PMADl6／pMETA-Lccl能分泌表达杂色云芝重组漆酶。本文通过对其发酵条件的研究，找出摇瓶发酵表达漆酶的最适培养条件：在BMMY培养基中添加0．2mmol／L的Cu^2＋．装液量为25mL／250mL三角瓶，接种量体积之比为45：25，0．5％甲醇诱导，20℃条件下摇瓶培养5d，漆酶最高酶活力达1192U／L。     

毕赤酵母产α-葡聚糖酶发酵工艺研究

对毕赤酵母液体发酵产α-葡聚糖酶的主要影响因子进行了研究,考察了影响外源蛋白表达的因素,包括碳氮源、pH、装液量、接种量、温度等,单因素实验结果表明最佳培养及发酵条件为：最佳碳源氮源分别为甘油和YNB,甲醇诱导浓度为1．5％,pH为5．5～6．0,装液量为25mL／250mL,接种量为10％,表面活性剂为0．2％,摇床转速为200r／min。菌株的产酶水平由原来的47．50U／mL提高到73．16U／mL,酶活力提高了约1．5倍。     

菊粉酶基因重组酵母菌水解蔗糖的研究

表达蔗糖酶活性的菊粉酶基凶工程菌株GS115／INU1，经甲醇诱导发酵72h蔗糖酶活力为119．8U／mL。该酶水解蔗糖最适温度为55％、最适pH值为4．5。50％蔗糖溶液，加酶量12．0U／g底物、水解6h，蔗糖水解率达到89．5％。     

重组毕赤酵母发酵生产α-葡聚糖酶的放大研究

研究了毕赤酵母高密度发酵组成型表达α-葡聚糖酶,从6.8 L发酵罐逐级放大至5000 L发酵罐的放大工艺。采用恒定p H和控制甘油残留浓度和溶解氧相结合的调控策略,进行了多批次的发酵试验。结果表明:三磷酸甘油醛脱氢酶启动子驱动的α-葡聚糖酶的生成具有生长偶联特征,集中在对数生长期和稳定期。6.8 L发酵罐中上清酶活达1253 U/m L,中试放大至50 L发酵罐中产酶最高达1300 U/m L,500 L发酵罐中酶活为740 U/m L。5000 L规模发酵罐中产酶达到589 U/m L。建立了以甘油作为碳源,发酵调控简单的工艺,避免了使用甲醇带来的安全问题,适合放大生产。     

木霉TP-24固态发酵生产β-1,3-葡聚糖酶产酶条件优化研究

采用响应面法（RSM）对木霉TP-24固态发酵生产β-1,3-葡聚糖酶的培养基组成（碳源酵母粉、氮源NH4NO3和料水比）进行了优化。结果表明,采用以麸皮为基质、添加到1．91％酵母粉、1．99％NH4NO3和15．79mL水的培养基中,接种木霉TP-24菌株于30℃发酵4d,β-1,3-葡聚糖酶活力可达到594．37U／g（单位干曲）,比对照产酶水平提高了273．55％。     

粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)产纤维素酶发酵条件研究

本文对粗糙脉胞菌Neurospora crassa 1602摇瓶发酵产纤维素酶的条件进行了研究。结果表明：培养液初始pH5．5，培养温度28℃，摇瓶转速150r／min，培养96h，诱导产酶碳源为3％玉米芯粉 0．5％麸皮酸水解液(0．6mol/L)，有机氮源为黄豆粉或无机氮源为NH4HSO4时为最佳产酶条件。其纤维素酶活力CMCase为10．34IU／ml，FPase为0．71IU／ml。     

米曲霉giF-10内切葡聚糖酶基因的克隆表达及酶学性质分析

根据NCBI(GenBank Accession No.:D83732.1)中注册的米曲霉内切葡聚糖酶CelB基因序列设计引物,以本实验室自行筛选的天然米曲霉基因组DNA为模板,PCR高保真扩增出内切葡聚糖酶基因eg,将其定向插入到酵母表达载体pPICZαA上,转化酵母宿主菌X33,刚果红水解圈筛选结果表明已成功表达。SDS-PAGE分析表明,表达产物分子量约为65 ku。对酵母表达工程菌X33-eg进行发酵条件优化,结果显示最适甲醇诱导浓度为0.75%,用1 L三角瓶诱导培养5天达到最高酶活120 U/mL。对重组酶的酶学性质分析表明,其最适反应pH值和温度分别为pH4.0和45℃,在30～45℃和pH3.4～pH6.9范围内可保持内切葡聚糖酶最高酶活力70%以上。     

重组毕赤酵母产果糖基转移酶发酵条件的优化

果糖基转移酶(EC 2.4.1.9)是利用蔗糖为底物制备低聚果糖的关键酶。利用前期构建的产果糖基转移酶的重组毕赤酵母为出发菌株,对其进行发酵优化。最适发酵产酶条件为:装液量30 m L/250 m L、V(甘油)∶V(甲醇)=1∶20、初始pH为5.5、诱导温度为30℃、初始甲醇浓度为1.0%、后续甲醇浓度为1.5%、硫酸铵浓度10 g/L、诱导时间为120 h。在优化的发酵产酶条件下,重组果糖基转移酶酶活力达218.3 U/m L,较优化前提高了5倍。     

β-1,3-1,4葡聚糖酶在大肠杆菌中的高效分泌表达

在大肠杆菌中实现β-1,3-1,4-葡聚糖酶的高效分泌表达。将实验室自主开发的信号肽ff53与β-1,3-1,4-葡聚糖酶成熟肽基因(bgl)进行融合连接到p ET-28a(+)上;通过优化诱导表达条件,28℃、8 g/L乳糖诱导10 h,重组菌E.coli BL21/p ET-ff53-bgl发酵液上清中β-1,3-1,4-葡聚糖酶活力达到1093 U/m L,与IPTG诱导的重组菌E.coli BL21/p ET-bgl(583 U/m L)相比,提高了0.87倍。本研究为高密度发酵制备该酶奠定了基础。     

Cloning of the Penicillium minioluteum gene encoding dextranase and its expression in Pichia pastoris

The DEX gene encoding an extracellular dextranase was isolated from the genomic DNA library of Penicillium minioluteum by hybridization using the dextranase cDNA as a probe. Comparison of the gene and cDNA sequences revealed that the DEX gene does not contain introns. Amino acid sequences comparison of P. minioluteum dextranase with other reported dextranases reveals a significant homology (29% identity) with a dextranase from Arthrobacter sp. CB-8. The DEX gene fragment encoding a mature protein of 574 amino acids was expressed in the methylotrophic yeast Pichia pastoris by using the SUC2 gene signal sequence from Saccharomyces cerevisiae under control of the alcohol oxidase-1 (AOX1) promoter. Over 3·2g/l of enzymatically active dextranase was secreted into the medium after induction by methanol. The yeast product was indistinguishable from the native enzyme in specific activity and the N-terminus of both proteins were identical.     

棘孢青霉菌发酵产右旋糖酐酶的条件优化

为优化棘孢青霉菌F1001产右旋糖酐酶的发酵条件,以培养基装载量、蛋白胨和右旋糖酐T70添加量为主要影响因素,结合其他发酵条件,在单因素试验的基础上,运用Box-Behnken试验设计原理,探讨培养基装载量、蛋白胨和右旋糖酐T70添加量的最佳组合。结果表明,蛋白胨添加量3 g/L、右旋糖酐T70添加量14 g/L、培养基装载量85 mL/250 mL,右旋糖酐酶活力最高可达到453 U/mL,比优化前提高88%。通过测定发酵过程中酶活力、pH值、蛋白质含量的变化,进一步验证发酵84 h酶活力达到最大,此时蛋白质含量达到最高,pH值达到3.9。     

棘孢青霉右旋糖酐酶基因克隆及其在毕赤酵母中的表达

以右旋糖酐酶产生菌棘孢青霉F1001基因组为模板反转录合成右旋糖酐酶的cDNA（dex）,基因全长1 866 bp,根据毕赤酵母密码子偏好性优化dex序列获得优化右旋糖酐酶基因（opt-dex）,分别构建dex-pPICZαA和opt-dex-pPICZαA重组质粒,电击转入毕赤酵母X33中构建重组子。通过蓝色右旋糖酐T-2000平板以及摇瓶发酵筛选获得产右旋糖酐酶的重组酵母菌株。重组酶的酶学性质分析显示,重组酶分子质量65?kDa、最适pH?5.0、最适温度35?℃,专一作用于α-1,6糖苷键。在摇瓶水平上对重组毕赤酵母表达条件进行优化,优化培养条件为培养温度25?℃、初始pH?5.0、每24?h甲醇添加量1%（体积分数）、每24?h山梨醇添加量5?g/L、吐温-80添加量4?g/L、摇瓶装液量50?mL/500?mL锥形瓶,优化后的重组右旋糖酐酶分泌表达酶活力提高到240.74?U/mL。重组酵母X33是一株适合外源表达棘孢青霉右旋糖酐酶基因的工程菌,该重组酶可替代棘孢青霉右旋糖酐酶直接应用于工业生产催化制备右旋糖酐。     

Muts型基因重组巴斯德毕赤酵母高密度发酵过程中甲醇流加的控制

在采用Muts 表型基因重组巴斯德毕赤酵母 (Pichiapastoris)发酵生产血管生长抑制因子(angiostatin)的过程中 ,诱导表达阶段甲醇的质量浓度对血管生长抑制因子的表达至关重要 .因重组Muts 型巴斯德毕赤酵母利用甲醇极慢 ,按文献方法流加甲醇时 ,甲醇逐渐积累达 30 g/L ,血管生长抑制素表达水平仅为 4mg/L .采用甲醇检测与控制系统对甲醇流加进行反馈控制后 ,甲醇质量浓度可稳定控制在设定范围 .采用此系统控制诱导阶段的甲醇流加 ,同时手动流加适量甘油以促进细胞生长 ,血管生长抑制因子表达水平量最高可达 89mg/L .     

Spinigerin α抗菌肽中试化发酵条件的研究

在已获得Spinigerin α抗菌肽摇瓶发酵条件的基础上,对其在50 L发酵罐中的初始甘油质量浓度、补料方式、甲醇与山梨醇混合比例、诱导温度、诱导pH值和诱导时间进行优化,并对诱导阶段甲醇与山梨醇混合体积比、诱导温度和诱导pH值进行正交试验。结果表明：甘油初始质量浓度10 g/L、补料方式为变速补料、甲醇与山梨醇混合体积比1∶1、诱导时间96 h、诱导温度24 ℃、诱导pH 5.0。在此最佳发酵条件下,50 L发酵罐的Spinigerin α抗菌肽产量较摇瓶条件提高20%。     

Cloning and characterization of a dextranase gene from Lipomyces starkeyi and its expression in Saccharomyces cerevisiae

A dextranase-encoding cDNA from L. starkeyi KSM22 was isolated and characterized. The 2052 bp cDNA fragment (lsd1) harbouring the dextranase gene exhibited one open reading frame (ORF) composed of 1824 bp flanked by a 41 bp 5'-UTR and a 184 bp 3'-UTR, including a 27 bp poly(A) tail. The lsd1 gene contains no introns. The open reading frame encodes a 608 amino acid polypeptide (LSD1) with a 67.6 kDa predicted molecular mass. There was a 77% deduced amino acid sequence identity between the LSD1 dextranase and the dextranase from Penicillium minioluteum. The primary structure of LSD1 dextranase exhibits distant similarity with the enzymes of the glycosyl hydrolase family 49 that comprises Penicillium dextranase. The optimum pH of LSD1 was 6.0 and the optimum temperature was 37 degrees C. LSD1 dextranase activity was substantially abolished by exposure to 1 mM Hg2+, Ag3+ and Mn2+. LSD1 exhibited high hydrolysing activity towards dextran (100%), soluble starch (22%) and mutan (8%).     

通用型毕赤酵母高密度培养策略的网络共享技术

甲醇营养型毕赤酵母是近年来广泛应用的一种外源蛋白表达系统。本课题组在前期研究中构建了一系列能够满足绝大多数毕赤酵母高密度发酵过程工艺控制需求的通用型控制策略:用于细胞培养期的改良型DO-Stat甘油流加策略;用于甲醇诱导期的“甲醇浓度受限-溶解氧浓度充足”诱导控制策略;用于甲醇诱导期的“甲醇浓度充足-溶氧浓度受限”诱导控制策略。然而,这些控制策略的推广需要极高的时间和人力成本。为此,本文开发了基于Django框架搭建的服务器程序,以实现通用型毕赤酵母高密度培养策略的网络共享,并依靠前期开发完成的客户端程序实现控制软件包与不同发酵设备之间的对接。在甲醇利用快型(methanol utilization plusphenotype,Mut+)毕赤酵母表达人血清白蛋白-人粒细胞集落刺激因子突变体融合蛋白(HSA-GCSF m)和甲醇利用慢型(methanol utilization slow phenotype,Mut S)毕赤酵母表达人源溶菌酶(hLYZ)实验中分别验证了以上通用型控制策略的网络共享功能。结果表明,Mut+型毕赤酵母诱导60 h后HSA-GCSF m的质量浓度达到532 mg/L;Mut S型毕赤酵母诱导69 h后总酶活达到84032.0 U/mg,对应的比酶活力为52884.0 U/mg;HSA-GCSF m产量和hLYZ活力均达到较优水平。     

重组毕赤酵母产凝乳酶发酵条件研究

以重组毕赤酵母GS115/pPICZaA-Prochy为凝乳酶生产菌种,研究其在5L发酵罐水平的最佳产酶条件,为中试生产提供依据.采用批量发酵,甲醇浓度0.1％,诱导阶段每12h添加10g/L蛋白胨,发酵液pH值为3.0,油酸浓度0.2％,诱导初期批量加入10g/L山梨醇共基培养,诱导84h可获得152SU/mL的酶活力.采用十二烷基磺酸钠-苯琼脂糖凝胶电泳分析,在发酵液(去菌体后)样品盐离子浓度2mol/L,流速2.5mL/min,酶回收率达到82％,浓缩倍数20倍.     

提高重组表达体系相对活性促进外源蛋白表达:人干扰素毕赤酵母表达体系研究

以毕赤酵母KM71/IH的hIFNβ-HAS表达体系为研究对象,较为系统地研究了不同因素引起的细胞相对活性变化与毕赤酵母外源蛋白表达的相关性。结果表明:(1)细胞相对活性变化与外源蛋白的表达成正相关;(2)处在对数生长中后期的细胞相对活性最高,更适合用于外源蛋白的表达;(3)诱导阶段的环境因素直接影响诱导期细胞相对活性,合适的甲醇浓度、诱导pH及温度是维持细胞高活性,促进外源蛋白高表达的关键。对于hIFNβ-HAS表达体系最佳诱导条件为:以培养21～24h的细胞为诱导种子,初始甲醇浓度为2%(V/V),pH6.0,25℃,细胞活性维持在98%以上,hIFNβ-HSA表达量高达45.6mg/L,较优化前提高了62.3%。