极耐热内切葡聚糖酶Cel12B的高效表达

海栖热袍菌 Thermotoga maritima 是嗜极端高温的厌氧细菌,其产生的极耐热葡聚糖酶具有很好的热稳定性和潜在的可观工业用途。但嗜高温菌基因在大肠杆菌中表达水平较低,T．m 内切葡聚糖酶 Cel12B 基因带有信号肽,应用在线预测分析,通过 PCR 方法分别克隆 Cel12B 完整基因和不带信号肽基因至 pET-20b 载体, 构建重组质粒 pET-20b-Cel12B 和 pET-20b-Cel12B-WS,转化至大肠杆菌 JM109DE3诱导表达后,分析酶活,结果表明去除信号肽重组菌单位酶活是未去除信号肽重组菌11倍多。     

大肠杆菌生产重组极耐热木聚糖酶的诱导条件及其酶学性质

构建重组菌(JM109/pTrc 99A xylIV)作为极耐热木聚糖酶的生产菌株,研究了IPTG诱导时间、IPTG浓度、重组菌生长的不同阶段加IPTG和温度对重组菌生产极耐热木聚糖酶的影响以及它的酶学性质.结果表明,IPTG诱导8h后极耐热木聚糖酶的表达量基本维持不变,0.5～5mmol/L浓度的IPTG诱导重组菌表达极耐热木聚糖酶的效果基本相同;当重组菌生长到OD600为1.2左右时加IPTG诱导最好,诱导温度对极耐热木聚糖酶表达水平的影响不大.重组耐热木聚糖酶的最适反应pH值为5.4～5.8,重组极耐热木聚糖酶的最适反应温度大于100℃,重组极耐热木聚糖酶在pH值4.2～7.5都比较稳定,重组极耐热木聚糖酶的温度稳定性好,在90℃下保温2h后残存酶活还有90%.     

易错PCR定向进化大幅度提高极耐热β-葡聚糖酶的活性

采用易错PCR方法对来自于极耐热海栖热袍菌的内切葡聚糖酶Cel1B进行定向进化。携带有Cel12B基因的重组质粒pET-20b-Cel12B在固定Mn2+浓度下,通过使用不同浓度的Mg2+优化易错PCR条件,产物构建成pET-20b-Mu-Cel12B重组子,并建立突变体文库,重组子经改进的刚果红平板法筛选,通过透明圈的大小获得了酶活性大幅度提高的突变体3个,突变基因经诱导后的酶活力分别是在同样条件下诱导获得的亲本酶的2.1倍、3.2倍和3.7倍。     

半乳糖苷酶基因在大肠杆菌中过量表达及IPTG诱导条件

从嗜热脂肪芽孢杆菌 (IAM 110 0 1)中克隆出编码热稳定的半乳糖苷酶蛋白基因bgaB ,构建具T7强启动子的pET 2 0 (b) bgaB质粒 ,并在大肠杆菌BL2 1(DE3)中进行表达 .经IPTG诱导后 ,重组菌周质中乳糖酶酶活达到 0 .12U /mL ,胞内酶活为 1.35U /mL ,比酶活为 6 .6 6U/mg蛋白 ,比酶源菌产生的酶活提高 5 0倍 .通过对IPTG诱导时机、诱导浓度和诱导时间的优化研究 ,重组菌产生的比酶活进一步提高至酶源菌的 90倍 .     

Aspergillus ficuum内切菊粉酶基因在大肠杆菌中表达

研究内切菊粉酶基因在大肠杆菌中表达,利用基因工程的原理和方法,将来源于Asper-gillus ficuum JNSP5-06的内切菊粉酶基因(endoI)克隆到pET-28a(+),并在大肠杆菌BL21(DE3)中进行表达。重组菌经IPTG诱导后对表达产物进行酶活检测和酶水解产物分析。结果表明已成功构建表达载体pET28a-endoI,表达后的粗酶活为35 U/mL发酵液;重组酶水解菊粉的产物经TLC分析证实酶液具有内切菊粉酶活性,水解产物主要为低聚二糖、三糖和四糖。为其应用和工业化生产奠定基础。     

重组大肠杆菌BL21（DE3）-pET28a（＋）-bgl诱导表达β-葡聚糖酶的条件优化

研究自行构建的产β-葡聚糖酶的工程菌E.coli BL21(DE3)-pET28a(+)-bgl在LB培养基中的生长特性,考察种子液的菌龄、培养基起始pH、接种量及诱导起始时发酵液菌浓度等对β-葡聚糖酶产生水平的影响;通过正交试验确定诱导剂IPTG及乳糖添加量、诱导温度及诱导剂作用时间.结果表明:培养基起始pH 7.0,对数生长中期的种子液(OD600为0.35)以接种量(体积分数)10%接入摇瓶发酵培养,37 ℃,200 r/min培养约3 h,菌液OD值达到1.0左右,添加终浓度分别为0.033 6 mmol/L的IPTG及10 mmol/L乳糖,24℃诱导6 h,发酵液清液中酶活达到最高(336.33 U/mL),菌体生长量为1.12 g/L,发酵液中总酶活达到459.32 U/mL,是原始菌株在相同条件下所产酶活的6.62倍.采用优化培养条件及诱导剂作用条件,重组菌在TB培养基中酶活水平进一步提高,诱导剂作用10 h,发酵清液中酶活为1 090.31 U/mL,总酶活1 570.83 U/mL,是原始菌在该条件下酶活的19.73倍,显示出重组菌具有广阔的工业化应用前景.     

合成洋茉莉醛重组菌株的构建与产物鉴定

将一种源于假单胞菌的目的基因克隆到表达载体pET-22b(+),构建重组质粒pET-22b(+)-tao,并转入到大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中进行诱导表达。获得的E.coli BL21(DE3)(tao)于37℃培养70~90 min后,加入终浓度为0.4 mmol/L的异丙荃硫代半乳糖苷(isopropylβ-D-thiogalactoside,IPTG),20℃诱导6 h,黄素单加氧酶(trans-anethole oxygenase,TAO)酶活可达35 U/g。在pH值为8、反应温度为30℃的条件下,重组菌全细胞转化黄樟油素生成洋茉莉醛的质量浓度可达9.15 g/L。反应液经乙酸乙酯萃取、浓缩及干燥处理后得到产物晶体,红外色谱以及核磁共振分析证实其为洋茉莉醛,高效液相色谱测定其纯度为97%以上。     

耐热果胶裂解酶基因pel9A的克隆和表达

利用PCR技术从耐热梭状芽孢杆菌（Clostridium stercorarium）中扩增得到产耐热果胶裂解酶的结构基因pel9A,并将其克隆于表达载体pET28a中,最后将此重组质粒转化到受体菌E.coli BL-21中进行表达.诱导条件为：37 ℃诱导5 h,IPTG浓度为0.8 mmol/L.重组菌经IPTG诱导和SDS-PAGE分析表达的蛋白质的相对分子质量为130 000,与预期相对分子质量相符.细胞经超声破碎后,测得果胶酶的比酶活为15 U/mg粗蛋白.     

北京棒杆菌高丝氨酸脱氢酶基因的克隆与表达产物活性测定

以北京棒杆菌E31染色体DNA为模板,用PCR法扩增了高丝氨酸脱氢酶(HD)基因。将结构基因装载于pET-28a质粒的T7启动子下游,得到了重组表达质粒pET-HD。将其转入大肠杆菌(E.coli)BL21(DE3),经异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导,获得了高效的表达。含表达质粒的菌体胞内粗提液经酶活分析表明,高丝氨酸脱氢酶的活性为不含重组质粒的对照菌的10倍。     

耐热木聚糖酶和葡萄糖醛酸苷酶的共表达及应用

目的：提高海栖热袍菌（Thermotoga maritima MSB8）来源的木聚糖酶XynB和α-葡萄糖醛酸苷酶AguA生产效率并降低生产成本。方法：利用基因重组技术将海栖热袍菌的XynB和AguA基因置于不同表达盒下构建共表达载体pET-20b-xynB-aguA和pET-28a-xynB-aguA,分别转化大肠杆菌Escherichia coli JM109（DE3）进行诱导表达,获得双酶混合物进而水解桦木木聚糖及玉米芯。结果：重组菌E. coli JM109（DE3）/pET-28a-xynB-aguA比E. coliJM109（DE3）/pET-20b-xynB-aguA产酶更具优势,在LB培养基中诱导培养8 h,XynB和AguA的产量分别达到7.6 U/mL和0.5 U/mL,在TB培养基中培养,XynB可达到10.27 U/mL,AguA为1.5 U/mL。在80 ℃水解条件下,双酶比单一木聚糖酶能够更彻底降解桦木木聚糖,所得酶解液中木二糖的含量和纯度更高;从还原糖释放量及电子显微镜观察可以看出双酶液对农副产品玉米芯具有良好的降解作用。结论：XynB和AguA基因（T. maritima）的克隆共表达具有可行性,并且在生物转化、食品工业和饲料生产等领域具有潜在应用前景。     

利用玉米芯木聚糖酶法制备低聚木糖的研究

该文采用源于Thermotoga maritima的木聚糖酶基因工程菌JMl09(DE3)／pET-20b-xynB制备木聚糖酶液，试验结果表明，工程菌产木聚糖酶的最佳诱导条件：诱导剂乳糖浓度为25mmol／L；诱导时间为6h。酶法制备低聚木糖时，采用3％～5％的底物浓度和11．25U／g的酶用量较为适宜。TLC检测海栖热袍菌木聚糖酶水解玉米芯木聚糖的酶解产物主要为木二糖和木三糖。     

密苏里游动放线菌葡萄糖异构酶基因xylA的克隆及其表达条件的优化

为克隆、表达密苏里游动放线菌葡萄糖异构酶(GI)基因xylA,并对其诱导表达条件进行初步优化。采用Slowdown PCR方法克隆得到密苏里游动放线菌(Actinoplanes missouriensis)CICIM B0118(A)的葡萄糖异构酶基因xylA,构建pET-28a(+)-xylA 表达载体,并转化至E. coli BL21 (DE3),经异丙基-β -D- 硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达,并对其表达产物进行SDS-PAGE 电泳。结果表明,融合蛋白分子质量约为45kD。在诱导时间9h、0.6mmol/L IPTG、30℃和OD600nm 值为0.8 的最适培养条件下,酶比活力最高达到62.42U/mL。     

极耐热性阿拉伯糖苷酶在木糖制备中的应用

阿拉伯糖苷酶作为木聚糖降解的限速酶之一,在植物残体的生物转化、食品加工、饲料工业以及纸浆漂白中具有广泛的应用潜力。实验中选择pET—28a作为表达载体,优化核糖体结合位点RBS与起始密码子ATG间距离,使来自海栖热袍菌(Thermotoga maritima)极耐热性阿拉伯糖苷酶得到高效表达,重组酶蛋白经一步热处理后纯度达到90%以上;木聚糖酶解试验结果表明,阿拉伯糖苷酶和木聚糖酶间存在协同作用;阿拉伯糖苷酶与木聚糖酶和β-木糖苷酶联合水解木聚糖能明显提高酶解产物中木糖含量,因此,开发极耐热性阿拉伯糖苷酶在酶法制备木糖中的应用具有重要的经济效益和社会效益。     

Double knockout of β-lactamase and cephalosporin acetyl esterase genes from Escherichia coli reduces cephalosporin C decomposition

The phenomenon of CPC decomposition occurs in Escherichia coli JM105/pMKC-sCPCacy during the one-step enzymatic conversion of cephalosporin C (CPC) into 7-aminocephalosporanic acid (7-ACA) by CPC acylase (sCPCAcy) for synthesis of cephalosporin antibiotics. E. coli JM105/pMKC-sCPCacy can constitutively produce sCPCacy as a fusion protein with maltose binding protein (MBP). Control experiments verified that the cell lysis solution from the host E. coli JM105 resulted in CPC decomposition by approximately 15%. Two miscellaneous enzymes, β-lactamase (AmpC) and cephalosporin acetyl esterase (Aes), are believed to play a major role in the degradation of CPC. Using the Red recombination system, the genes ampC, aes or both ampC and aes were knocked out from the chromosome of E. coli JM105 to generate the engineers: E. coli JM105(ΔampC), E. coli JM105(Δaes) and E. coli JM105(ΔampC, Δaes). The CPC decomposition was reduced to 12.2% in E. coli JM105(Δaes), 1.3% in E. coli JM105(ΔampC), and even undetectable in ampC-aes double knockout cells of E. coli JM105(ΔampC, Δaes). When catalyzed by crude MBP-sCPCAcy isolated from E. coli JM105(ΔampC, Δaes)/pMKC-sCPCacy (3377U·l(-1)), the CPC utilization efficiency increased to 98.4% from the original 88.7%. Similar results were obtained for the ampC-aes double knockout host derived from E. coli JM109(DE3) and the CPC utilization efficiency enhanced to 99.3% in the catalysis of crude sCPCAcy harvested from E. coli JM109(DE3, ΔampC, Δaes)/pET28-sCPCacy.     

不同质粒表达大肠杆菌碱性磷酸酶的研究

目的比较以pET-30a和pET-22b两个质粒表达碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AP)的活性差异。方法以质粒pET-30a-AP为模板,克隆大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)ATCC 25922的碱性磷酸酶成熟肽基因,并构建重组表达质粒pET-22b-AP。将这2种表达质粒转化到E.coli BL21(DE3)中,经IPTG诱导表达AP。对温度和甲醇对AP活性的影响进行研究。结果 pET-30a-AP所产AP浓度约为pET-22b-AP 10倍时,才可达到类似催化效果;表达自pET-22b-AP质粒的AP对甲醇的耐受性略好于pET-30a-AP。结论本研究可为AP的生产及基因工程抗体-AP融合蛋白在类似ELISA等免疫检测方法的应用提供重要的参考依据。     

Antibacterial activity of Bacillus amyloliquefaciens phage endolysin without holin conjugation

To characterize the enzymatic activity and antibacterial activity of endolysin encoded by a Bacillus amyloliquefaciens phage, the open reading frame encoding endolysin was amplified by PCR and cloned into the expression plasmid pET21d(+). The resultant plasmid was used to transform Escherichia coli JM109(DE3). Production of endolysin in the cytosol facilitated cell lysis without coproduction of holin, which is considered to degrade or alter the cytoplasmic membrane. The phage endolysin was overexpressed and purified. Although the specific activity of the purified phage endolysin towards lyophilized Micrococcus luteus cells was 1/11 of the activity of chicken egg white lysozymes, the endolysin showed stronger antibacterial activity towards E. coli W3110, E. coli JM109(DE3) and Pseudomonas aeruginosa PAO1 than chicken egg white lysozymes. The antibacterial activity of the endolysin towards these three bacterial strains was marked when EDTA was added to the endolysin solution.     

极端耐热木聚糖酶基因在大肠杆菌中的高效表达

海栖热袍菌Thermotogamaritima为嗜极端高温的厌氧细菌 ,其产生的极耐热性木聚糖酶B具有非常可观的工业应用前景。但编码该酶的基因xynB在大肠杆菌中的表达较困难。文中利用PCR技术将xynB克隆至原核表达载体pET 2 0b ,并与组氨酸标签进行融合构建成重组质粒 pET 2 0 xynB。研究发现 ,pET 2 0 xynB在稀有密码子AGA ,AGG和AUA得到加强的大肠杆菌宿主菌株BL2 1 CodonPlus(DE3 ) RIL中 ,木聚糖酶基因的表达水平远远高于在其他菌株中的表达。结合对重组菌的诱导条件的优化 ,使得重组蛋白表达量达到11 5 % ,比酶活达到 2 5 69U/mg ,比常规基因工程菌株提高 12 5倍。