天然N-末端人白细胞介素-29成熟肽在毕赤酵母中表达条件的优化

目的优化天然N-末端人白细胞介素-29(Human interleukin-29,hIL-29)成熟肽在毕赤酵母中的表达条件,高效表达天然N-末端hIL-29成熟肽。方法采用单因素试验和L(934)正交试验,分析摇瓶发酵条件下甲醇添加量、起始pH值、诱导时间及诱导温度对毕赤酵母工程菌GS115/hIL-29发酵液A450值的影响;用5 L发酵罐初步探索工程菌株的高密度发酵策略。结果影响重组毕赤酵母摇瓶发酵液A450值的因素重要性依次为:诱导温度>起始pH值>甲醇添加量>诱导时间,最佳发酵条件为:起始pH值7.5、甲醇添加量1.5%、26℃诱导60 h,在此条件下,发酵液的A450值达1.72;高密度发酵策略为:pH 7.5,甲醇与溶氧反相偶联,26℃诱导12 h,在此条件下,目的蛋白的表达量明显高于摇瓶水平;高密度发酵12、24 h表达的蛋白与羊抗人IL-29多抗的反应强度明显高于摇瓶发酵表达的蛋白。结论优化了工程菌株GS115/hIL-29摇瓶发酵和发酵罐高密度发酵条件,实现了重组天然N-末端hIL-29成熟肽在毕赤酵母GS115中的高效表达,为其进一步的中试放大工艺奠定了基础。     

毕赤酵母摇瓶产木聚糖酶发酵条件的优化

对毕赤酵母摇瓶发酵产木聚糖酶的培养条件进行优化。单因素实验结果表明,该菌产木聚糖酶的最佳碳源为麸皮,最佳氮源为酵母膏;通过正交实验得到工程菌的最佳摇瓶培养条件为30℃、接1种量10％、初始pH5．5、初始甲醇含量1．0％;甲醇最佳诱导时间为18h,经优化后,木聚糖酶酶活达到1765IU·ml^-1。该酶耐热温度为70℃。     

人溶菌酶基因在毕赤酵母中的表达及发酵条件的优化

目的在毕赤酵母中表达人溶菌酶(Human lysozyme,hLY)基因,并对发酵条件进行优化。方法将人工合成的hLY成熟肽基因克隆至表达载体pPIC9K中,电转化至毕赤酵母GS115,通过抗G418筛选获得高拷贝重组子GS115/hly,经甲醇低温诱导表达后,取发酵液上清进行SDS-PAGE分析及酶活性检测,并对培养基初始pH值、甲醇添加量、诱导温度和时间进行优化。结果人工合成的hly测序结果与GenBank中报道的核酸序列完全一致;GS115/hly经PCR鉴定,hly基因已整合入GS115基因组内;经甲醇诱导表达的GS115/hly发酵液上清具有溶菌活性,活性达30U/ml;经SDS-PAGE分析,在相对分子质量约15200处可见目的蛋白条带;GS115/hly的最佳诱导条件为:培养基初始pH5.0,甲醇添加量2.0%,26℃诱导108h。结论在毕赤酵母GS115中表达了具有较高酶活性的hLY,并对发酵条件进行了初步优化。     

含抗菌肽CC31毕赤酵母工程菌培养基及其培养条件的优化

目的筛选毕赤酵母工程菌培养基的主要组分,优化工程菌培养条件。方法采用毕赤酵母工程菌CC31发酵培养抗菌肽CC31,选取基础盐培养基(basic salt medium,BSM)为初始培养基,利用单因素试验、正交试验设计对培养基的碳源、氮源、酵母营养物进行筛选;选取最适培养基对菌种接种量、培养基初始pH值、培养温度进行培养条件优化。结果经鉴定,抗菌肽CC31相对分子质量为13 620;初始BSM培养基添加组分中碳源为3%甘油和3%葡萄糖,酵母营养物为1%酵母浸出物,氮源为1. 5%硫酸铵;在10%接种量、培养基初始pH值为6,培养温度为30℃的培养条件下,获得的抗菌肽CC31蛋白浓度可达82 mg/L。结论优化了毕赤酵母工程菌培养基组分及培养条件,获得高表达量的重组蛋白,为工业化高密度发酵提供了实验依据。     

重组真菌腈水解酶的发酵工艺条件及生物催化特性初探【需加急】

对产真菌腈水解酶的重组大肠杆菌的培养基种类、培养基成分、诱导剂种类和浓度、诱导条件、p H和温度进行了系统考察。摇瓶发酵优化结果显示:以甘油作为主要碳源,蛋白胨和酵母膏作为主要氮源,并添加微量元素的SOC培养基作为发酵培养基,最适接种量为0.5%;较优的诱导剂诱导条件为:采用0.5 mmol/L的IPTG诱导12 h,发酵p H=7.5,诱导温度25℃时产酶效果最佳。经过优化后,重组酶的酶活得到了显著提高,总酶活最高达到了3.84 U/m L,相比初始水平(0.84 U/m L)提高约4倍。5 L发酵罐的放大实验表明,产酶效果良好,总酶活和比酶活均与摇瓶水平基本持平。全细胞催化性质考察研究结果表明,该菌株所产腈水解酶催化反应的最适催化反应温度是45℃,最适反应p H约为7.2。     

重组真菌腈水解酶的发酵工艺条件及生物催化特性初探

对产真菌腈水解酶的重组大肠杆菌的培养基种类、培养基成分、诱导剂种类和浓度、诱导条件、p H和温度进行了系统考察。摇瓶发酵优化结果显示:以甘油作为主要碳源,蛋白胨和酵母膏作为主要氮源,并添加微量元素的SOC培养基作为发酵培养基,最适接种量为0.5%;较优的诱导剂诱导条件为:采用0.5 mmol/L的IPTG诱导12 h,发酵p H=7.5,诱导温度25℃时产酶效果最佳。经过优化后,重组酶的酶活得到了显著提高,总酶活最高达到了3.84 U/m L,相比初始水平(0.84 U/m L)提高约4倍。5 L发酵罐的放大实验表明,产酶效果良好,总酶活和比酶活均与摇瓶水平基本持平。全细胞催化性质考察研究结果表明,该菌株所产腈水解酶催化反应的最适催化反应温度是45℃,最适反应p H约为7.2。     

腈水解酶重组菌发酵产酶条件的优化及应用

优化了重组菌E.coli BL21(DE3)/pET28b(+)-NIT发酵产腈水解酶的条件,确定最适发酵培养基为:玉米浆粉25g.L-1,酵母浸出汁5g.L-1,NaCl 10g.L-1,Fe3+0.5mmol.L-1,初始pH值7.5;最适诱导产酶条件为:诱导剂乳糖0.5g.L-1,诱导剂加入时间为接种6h后,诱导温度30℃,诱导时间28h,在此条件下产酶量达到6161.46U.L-1。所得菌体用于不对称转化R,S-扁桃腈生成R-(-)-扁桃酸,转化率达92.02%,产物e.e.值达99%。     

圆弧青霉碱性脂肪酶在毕赤酵母中的高效表达

目的在毕赤酵母(Pichia pastoris)中高效表达圆弧青霉碱性脂肪酶(Alkaline lipase,LipⅠ)。方法采用RT-PCR法从圆弧青霉PG37中扩增lipⅠ基因的cDNA片段,克隆入表达质粒pPIC9K中,构建重组表达质粒pPIC9K-lipⅠ,转化入毕赤酵母GS115,筛选高拷贝重组子GS115/lipⅠ,甲醇诱导表达,并对诱导表达条件进行初步优化。结果 GS115/lipⅠ在培养基初始pH6.0,甲醇添加量1.0%的BMMY培养基中,于30℃诱导96h,发酵液上清中LipⅠ的活性为10.5U/ml。在培养基初始pH9.0,甲醇添加量1.0%的BMMY培养基中,24℃诱导120h,GS115/lipⅠ发酵液上清中LipⅠ的活性最高,达407U/ml。结论在毕赤酵母GS115中高效表达了具有活性的圆弧青霉LipⅠ。     

苯丙氨酸脱氨酶发酵工艺及其酶学性质研究

选育出一株具有较高苯丙氨酸脱氨酶活性的菌株巨大芽孢杆菌AS1.127-NJU10。考察了该菌的发酵产酶条件,结果表明:蔗糖为最佳碳源、酵母浸膏和NH4C l组成最佳氮源,其质量浓度分别为:ρ(蔗糖)=20 g/L,ρ(酵母浸膏)=2 g/L和ρ(NH4C l)=10 g/L;发酵培养基最适pH=6.5,培养温度为37℃;诱导物ρ(L-苯丙氨酸)=1 g/L时,酶活最高达1 070 U。同时对苯丙氨酸脱氨酶的性质进行了研究,结果表明:该酶最适pH=5.8,最适温度为40℃,反应液中添加φ(吐温-80)=0.2%和c(K+)=10-5mol/L能明显提高酶活。     

腈水解酶重组茵发酵产酶条件的优化及应用

摘要：优化了重组茵E．coliBL21（DE3）／pET28b（＋）-NIT发酵产腈水解酶的条件,确定最适发酵培养基为：玉米浆粉25g·L-1,酵母浸出汁5g·L-1,NaCl10g·L-1,Fe3＋0．5mmol·L-1。初始pH值7．5;最适诱导产酶条件为：诱导剂乳糖0．5g·L-1,诱导剂加入时间为接种6h后,诱导温度30℃,诱导时间28h,在此条件下产酶量达到6161．46U·L-1。所得茵体用于不对称转化R,S-扁桃腈生成R-（-）-扁桃酸,转化率达92．02％,产物e．e．值达99％。     

人Cu,Zn-SOD基因在毕赤酵母中的表达及稳定性

目的构建人Cu,Zn-SOD基因的真核表达载体,转化毕赤酵母,并检测表达产物的稳定性。方法根据酵母密码子偏好性,合成人Cu,Zn-SOD基因,克隆至真核表达载体pPIC9k中,转化毕赤酵母GS115。甲醇进行诱导表达,SDS-PAGE和Western blot鉴定表达产物。优化表达条件,并检测粗酶液的稳定性。结果经SDS-PAGE和Western blot检测,表达的目的蛋白相对分子质量为18000左右;最佳表达条件为pH6.0,甲醇浓度1.5%,持续培养96h;目的蛋白占分泌蛋白总量的27%,最高表达量为91mg/L;最佳条件下培养液上清的酶活性最高达334U/ml,粗酶对氯仿和乙醇稳定,对H2O2不稳定,对温度有一定的耐受性,pH在6和8时较稳定。结论在毕赤酵母GS115中成功表达了具备酶活性的人Cu,Zn-SOD基因。     

Thermoanaerobacterium saccharolyticum JW/SL-YS485来源的GH11家族木聚糖酶的克隆表达及其应用

对Thermoanaerobacterium saccharolyticum JW/SL-YS485来源的GH11家族木聚糖酶基因xyn11进行了克隆表达研究。xyn11基因全长636bp,编码211氨基酸。通过构建重组质粒,使其在大肠杆菌中实现了活性表达,酶活达到13.8U/mL。重组酶通过热处理和Ni亲和层析达到电泳纯,SDS-PAGE显示其分子量为20000,与理论分子量吻合。重组酶的最适反应温度为65℃,最适反应pH为4.5,在pH 3.5~6.0范围内保持较高的稳定性,60℃保温1h,酶活还残存60%,Cu²⁺对该酶有激活作用。重组酶底物特异性强,且不能降解木二糖和木三糖。重组酶以榉木木聚糖为底物,其V_max和K_m分别为9809U/mg和5.9mg/mL。榉木木聚糖质量浓度为25g/L,重组木聚糖酶用量为20U/g,在50℃、pH 4.5条件下水解12h低聚木糖的得率为27.8%,水解产物主要由木二糖和木三糖组成,且不产生任何木糖。结果表明,该木聚糖酶催化特性优异,可用于低聚木糖的制备。     

密码子优化的人成纤维细胞生长因子-21在毕赤酵母中的表达

目的在毕赤酵母中表达密码子优化的人成纤维细胞生长因子-21(hFGF-21),为探讨hFGF-21在糖尿病治疗方面的作用奠定基础。方法经密码子优化合成hFGF-21基因,构建表达载体pPICZαA-hFGF-21,电转化毕赤酵母GS115,斑点免疫印迹法筛选工程菌株,甲醇诱导表达,SDS-PAGE和Western blot分析表达产物,并对诱导条件进行优化。结果重组表达质粒经PCR、双酶切及测序鉴定,证明构建正确。筛选出5株阳性菌株,诱导上清经SDS-PAGE分析,可见相对分子质量约为25000的目的蛋白条带,目的蛋白的表达量约为6μg/L。Westernblot显示该蛋白具有良好的反应原性。诱导96h和培养液pH值为4.0时,目的蛋白的表达量最高,甲醇浓度对表达量无影响。结论已成功构建了密码子优化的hFGF-21真核表达载体,并在毕赤酵母GS115中分泌表达了hFGF-21。     

宇佐美曲霉羧肽酶成熟肽基因的表达及鉴定

目的克隆、表达宇佐美曲霉(Aspergillus usami)羧肽酶成熟肽基因,并检测其酶学性质。方法根据前期克隆的宇佐美曲霉羧肽酶基因序列设计引物,克隆羧肽酶成熟肽基因AucpA,构建重组表达质粒pPIC9k-AucpA,电击转化毕赤酵母GS115,甲醇诱导重组蛋白表达。表达的重组蛋白经Sephadex-50层析纯化后,进行酶活性及其影响因素的检测。结果重组表达质粒pPIC9K-AucpA经双酶切及测序证明构建正确;表达的重组蛋白相对分子质量约81 000,纯化的重组羧肽酶最高比酶活为57.15 nkat/mg,最适反应温度为45℃,最适反应pH为3.5,金属离子、EDTA对重组羧肽酶的酶活性无影响,而PMSF对重组羧肽酶酶活性的抑制率达50%以上。结论已成功在毕赤酵母中表达了具有较高酶活的宇佐美曲霉羧肽酶,为进一步研究该重组酶的应用奠定了基础。     

重组人uPA_(17)-KPI大规模发酵及纯化工艺的建立

目的建立重组人uPA17-KPI(rhuPA17-KPI)毕赤酵母工程菌在80L发酵罐中的大规模发酵及纯化工艺。方法对工程菌表达rhuPA17-KPI的pH值进行优化。在摇瓶中制备rhuPA17-KPI工程菌种子2L,接种至80L发酵罐中,采用优化的pH值,补料分批培养方式对工程菌进行高密度发酵,控制和优化各种发酵条件,经甲醇诱导48h后结束发酵。将发酵液离心,经SP Sepharose XL阳离子交换层析和SourceTM 30 RPC反相疏水柱层析纯化。结果建立的发酵工艺为:控制发酵温度为28℃,pH值为5.5,溶氧值为25%～30%之间,在酵母细胞湿重达到190g/L时开始甲醇诱导表达,诱导30h,rhuPA17-KPI的分泌达高峰,为300mg/L发酵液。发酵上清经阳离子交换层析和反相疏水层析纯化后,获得纯度为95%以上的rhuPA17-KPI,产量为180mg/L,回收率为60%。结论已建立了rhuPA17-KPI毕赤酵母工程菌在80L发酵罐中的大规模发酵及纯化工艺,为其产业化及临床应用奠定了基础。