共表达伴侣蛋白对毕赤酵母产β-甘露聚糖酶发酵过程的影响

通过分别共表达伴侣蛋白PDI和Bip获得β-甘露聚糖酶在毕赤酵母中的高效表达。根据Gen Bank公布的毕赤酵母PDI和Bip序列设计引物,以酵母基因组为模板PCR扩增目的基因片段,插入表达载体p PICZαA,分别整合到β-甘露聚糖酶工程菌中,筛选共表达二硫键异构酶的重组酵母(PM115)和共表达免疫球重链结合蛋白的重组酵母(BM115),在30 L发酵罐水平上分析两种共表达伴侣蛋白菌株与初始菌株(GM115)对β-甘露聚糖酶表达的差异。相同工艺下,PM115与原始菌株相比未有提高,而BM115发酵产酶能力高于原始菌株,最高酶活达到40 900 U/m L,最高总蛋白表达量13.22 g/L,最高比酶活达到3 150 U/mg,分别比初始菌株提高38%,22%和18%。毕赤酵母基因工程菌GM115通过共表达伴侣蛋白Bip,提高了β-甘露聚糖酶的产量和比活力,达到工业化生产水平。     

共表达蛋白质折叠辅助因子对毕赤酵母分泌表达IFNβ-HSA融合蛋白质的影响

探索共表达蛋白质折叠辅助因子Ero1、PDI和Bi P对毕赤酵母GS115分泌表达融合蛋白质IFNβ-HSA的影响。将构建的蛋白质折叠辅助因子表达载体p GAP-Ero1、p GAP-PDI、p GAPBi P和空载对照线性化后,电击转化重组毕赤酵母GS115/IFNβ-HSA细胞,用含有400μg/m L zeocin的YPD平板筛选阳性转化子,并采用PCR和Western blot法进一步鉴定。阳性转化子进行摇瓶发酵后,采用SDS-PAGE及Western blot法分析共表达Ero1、PDI和Bi P对IFNβ-HSA表达水平的影响。结果表明,Ero1、PDI和Bi P成功地在胞内过量表达,且不影响宿主细胞的正常生长;共表达Ero1和PDI分别使IFNβ-HSA的表达量提高了80%和90%,而共表达Bi P则对IFNβ-HSA的表达水平无明显影响。     

组合策略促进碱性果胶酶在毕赤酵母中高效表达

本研究组合了基因密码子优化及分子伴侣共表达策略提高碱性果胶酶(PGL)在毕赤酵母中的胞外产量。基于Pichia pastoris密码子偏好性,优化了来源于Bacillus sp.WSHB04-02 PGL高热稳定性突变体K314M基因,并克隆至pPIC9K的Eco R I-Not I得到PGL表达载体p PIC9K-PGL。p PIC9K-PGL转化Pichia pastoris GS115(his-)得到重组菌GS115/PGL 14#,胞外PGL酶活达到301.32 U/mL,较优化前提高25.1%。在此基础上,分别及同时共表达分子伴侣内质网蛋白折叠氧化还原辅助因子(ERO1)和泛素共轭酶(UBC1)。结果显示,同时表达ERO1和UBC1(GS115/PGLl-ERO1-UBC1 2#)使重组菌胞外PGL较共表达前提高49.3%,达到450.12 U/mL。应用指数流加策略对重组菌株GS115/PGLl-ERO1-UBC1 2#进行3 L罐发酵,诱导发酵96h胞外PGL可达1 362.31 U/mL。研究结果对促进PGL产量的提升及其应用具有重要现实意义。     

基于组合优化策略在毕赤酵母中高效表达杜邦嗜热菌脂肪酶北大核心CSCD

杜邦嗜热菌脂肪酶(LIP1)是一种在洗涤行业、生物柴油制备、油脂改性等领域具有良好应用潜力的碱性脂肪酶,然而其天然产量极低,难以满足产业化需求。采用组合优化策略筛选出高效表达LIP1的毕赤酵母重组菌株。首先,构建毕赤酵母密码子偏好性优化的LIP1基因,通过高浓度G418抗性平板和BMMY-罗丹明B定性平板筛选出脂肪酶活性较高的重组菌株;其次,利用信号肽优化和分子伴侣共表达优化筛选得到一株高效表达的重组毕赤酵母菌株GS115/pPIC9K-Mss-SSA4-LIP1,采用碱滴定法测定其酶活,采用比色法测定其底物特异性。结果表明,经组合优化策略筛选出的菌株在摇瓶和5 L发酵罐中发酵最高分泌酶活分别达到1 136 U/mL和12 150 U/mL。底物特异性结果显示重组脂肪酶LIP1最适底物为C8链长的对硝基苯酚酯。综上所述,基于组合优化策略实现了LIP1在毕赤酵母中的高效表达,为未来LIP1的产业化奠定基础。     

产木聚糖酶毕赤酵母工程菌株构建及表达条件优化研究

将黑曲霉XZ-3S木聚糖酶Xyn43A成熟肽基因插入表达载体p PIC9K,重组质粒SalⅠ线性化后分别电击转化2种毕赤酵母GS115和KM71,转化液经MD平板、G418浓度梯度平板和摇瓶复筛,获得两株重组菌GS115/Xyn43A(Mut~+)和KM71/Xyn43A(Mut~s)。其中GS115/Xyn43A菌株最优表达条件为:甲醇浓度2.0%,接种时间24 h,诱导时间108 h,诱导温度30℃、诱导培养基初始p H6.3;KM71/Xyn43A菌株最优表达条件为:甲醇浓度1.75%,接种时间26 h,诱导时间132 h,诱导温度30℃、诱导培养基初始p H6.5。在最优表达条件下两重组菌GS115/Xyn43A和KM71/Xyn43A比酶活力分别可达139.36、143.29 U/mg。     

西兰花硫代葡萄糖苷酶基因BoMyr2在毕赤酵母中的表达

以西兰花种子总RNA为模板,通过RT-PCR方法扩增西兰花BoMyr2成熟蛋白基因,将目的片段连接到pMD18-T载体,测序结果显示扩增片段与目的序列一致。通过目的片段的酵母表达载体pPIC9K的构建,获得重组酵母表达载体pPIC9K-BoMyr2,经SacⅠ线性化后电转导入毕赤酵母菌株(Pichia pastoris KM71)。经甲醇诱导表达试验,SDS-PAGE结果显示,表达上清中含有大小约65 kD的蛋白条带,与预期分子质量大小相符。以sinigrin为底物测定表达上清的酶活性,结果显示,通过毕赤酵母KM71表达的培养液具有硫代葡萄糖苷酶活性。硫代葡萄糖苷酶在KM71中的异源表达,为进一步研究与应用提供理论基础。     

一种通过过表达毕赤酵母翻译相关因子提高重组蛋白胞内表达的策略

本研究为筛选对毕赤酵母重组蛋白表达有促进作用的翻译相关因子,扩增了毕赤酵母中包括核糖体蛋白翻译起始因子、翻译延伸因子、氨酰-tRNA合成酶、核糖体生物合成因子、核糖体分子伴侣五类翻译相关因子(共28个)的基因片段,并将上述基因片段与质粒pPICZA进行同源重组,进一步获得重组载体后分别转化至以增强型绿色荧光蛋白eGFP为报告蛋白的毕赤酵母中。之后通过测量计算120h内28个过表达翻译相关因子菌株的荧光蛋白表达量,筛选对毕赤酵母重组蛋白表达有潜在促进作用的因子,进一步以红色荧光蛋白mRFP为报告蛋白进行验证。结果表明:本研究共筛选到了6个对毕赤酵母重组蛋白胞内表达有促进作用的翻译相关因子eIF4A、eEF1A、eEF3、Ded81、Bcy1、Ssb。其中eIF4A、eEF1A、eEF3、Ded81、Bcy1、Ssb的eGFP单位菌体表达量分别增加了18.40%、18.80%、29.50%、28.45%、21.60%,mRFP单位菌体表达量分别增加了20.00%、8.00%、19.00%、5.40%、15.40%。Bcy1使得eGFP表达菌株生物量增加20.00%,mRFP表达菌株生物量增加30.90%。为从翻译层面提高毕赤酵母重组蛋白表达提供了思路。     

共表达分子伴侣提高漆酶在毕赤酵母中的分泌

通过共表达分子伴侣的策略提高漆酶在毕赤酵母中的产量。前期基于Pichia pastoris密码子偏好性,合成了来源于Cerrena sp. WR1的漆酶基因,克隆至pPIC9K,转化Pichia pastoris GS115,得到重组菌株PP-L。在PP-L中,分别过量表达蛋白质折叠(BIP、ERO1)、囊泡运输(SEC53、SEC1)、胁迫应激(HAC1、GCN4)相关的6种分子伴侣。结果显示,共表达这6种分子伴侣对分泌表达漆酶的菌株PP-L的正常生长没有影响;共表达BIP使重组菌胞外酶活提高359%,共表达ERO1胞外酶活反而降低22%;共表达其它4种分子伴侣对胞外酶活提高18%～53%。组合共表达BIP和HAC1的重组菌P1较PP-L胞外酶活提高了602%,酶活达到3 896 U/L。推测由于强化内质网中BIP水平进而提高了蛋白质折叠能力,从而提高其分泌效率。该研究结果将有助于发酵法生产漆酶的工业化。     

共表达HAC1基因对重组毕赤酵母分泌表达葡萄糖氧化酶的影响

通过增强不可折叠蛋白质响应(UPR)信号途径以及研究不同培养温度下的影响,来提高重组葡萄糖氧化酶在毕赤酵母中的分泌表达。影响毕赤酵母外源蛋白表达的因素,主要为内质网中的折叠速率以及不可折叠蛋白积累造成的胞内胁迫压力。通过共表达HAC1基因对不可折叠蛋白信号通路进行调控,摇瓶中改造菌株PP-G-HAC1胞外酶活达到161 U/m L,相比于原始重组葡萄糖氧化酶菌株提高了34%。进一步研究不同温度下过量表达HAC1基因对菌株的生长和分泌外源蛋白的影响,菌株PP-G-HAC1在3 L发酵罐中28℃培养,酶活达到1 008 U/m L,胞外重组蛋白质达到14.43 g/L,相比原始菌株在相同条件下提高了3.12倍。     

枯草芽孢杆菌来源的碱性果胶酶在毕赤酵母中的高效表达

以Bacillus subtilis 168来源的碱性果胶酶(PELA)为研究对象,首先采用毕赤酵母密码子偏好性优化,结合G418高浓度抗性筛选策略,构建了PELA突变体工程菌株Pp03;其次,通过信号肽(MF4I、HFBI、W1、Albumin、Invertase 2)优化和分子伴侣(BMH2、HAC1、PDI1、K...     

黑曲霉中葡萄糖氧化酶基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达

为了提高葡萄糖氧化酶的生产能力,提取和纯化了黑曲霉Aspergillus niger PCTC的基因组DNA,以此为模板进行PCR扩增获得葡萄糖氧化酶基因,经测序,所得基因全长1 772 bp,编码含有589个氨基酸的蛋白质。将目的基因和表达载体pPIC9K连接经电转化导入毕赤酵母GS115中,在甲醇诱导和α信号肽的转运下,将葡萄糖氧化酶分泌到胞外。经G418梯度抗性平板和显色平板的初筛以及摇床复筛,获得了一株产葡萄糖氧化酶活力较高的菌株,该株菌在30℃、180 r/min的培养条件下,经0.5%的甲醇诱导发酵4 d可获得0.342 U/mL的酶活。对该菌株进行了摇瓶产酶条件优化,其最佳发酵条件为:200 r/min、pH 5、接种体积分数50%、25℃下经1.5%甲醇诱导7 d,酶活达到25 U/mL。实验结果表明:葡萄糖氧化酶基因已经成功转入毕赤酵母,并获得相当的产量。     

基因重组毕赤酵母产蛋清溶菌酶发酵工艺及表达条件的优化

以甲醇诱导型蛋清溶菌酶基因重组毕赤酵母（Pichia pastoris）NCY-2为研究菌株,选用麦芽汁为培养基,首先通过单因素试验,对培养基锥形瓶种类、原麦芽汁稀释度及外加氮源进行了优化,在此基础上,采用均匀设计试验,得到菌株NCY-2的最佳发酵工艺条件为发酵温度31 ℃、pH 5.5,转速220 r/min,接种量4%;蛋清溶菌酶最佳表达条件为诱导温度18 ℃、诱导pH 4.4、转速190 r/min、甲醇初始添加量为0.3%（之后每隔24 h分别添加体积分数1.0%、1.5%、2.0%,诱导72 h结束）。在此优化条件下,摇床水平发酵液中蛋清溶菌酶酶活力可达到962.4 U/mL。     

共表达透明颤菌血红蛋白提高脂肪酶在毕赤酵母中的表达

为了克服巴斯德毕赤酵母高密度发酵过程中的溶氧限制,提高外源蛋白的表达量,本文以启动子YPT介导透明颤菌血红蛋白(VHb)在培养过程中组成型表达。同时以启动子AOX1介导的南极假丝酵母脂肪酶B(CALB)基因作为报告基因,使CALB在甲醇诱导阶段表达。另外,还将绿色荧光蛋白在过氧化物表面表达,将红色荧光蛋白在过氧化物基质中表达以检测信号肽能否定位在相应的位置。最后,将VHb分别在过氧化物酶体表面和基质两个位置表达,以观察表达位置的不同所产生的影响。通过SDS-PAGE和Western Blot分析表明,CALB和VHb在重组菌中成功实现了共表达。在限氧条件下,重组菌株GS115/ExVHb、GS115/VHbSKL的外源蛋白CALB的表达量比对照菌株GS115/CALB分别提高了27.57%和20.52%。这说明VHb与外源基因共表达可以改善酵母在发酵过程中的摄氧情况,提高外源蛋白的表达量。     

重组毕赤酵母表达蛋清溶菌酶发酵条件的优化

该研究以甲醇诱导型重组毕赤酵母（Pichia pastoris） NCY-2为研究菌株,在摇瓶水平上首先考察了诱导时间、甲醇含量、诱导pH及诱导温度对蛋清溶菌酶表达的影响,然后通过正交试验设计优化出了该菌株的最佳发酵条件,并进一步研究了摇瓶发酵过程中的菌体生长和酶活力随时间的变化规律。研究结果表明,蛋清溶菌酶的最适诱导时间为96 h,甲醇含量为2%,诱导pH值为3.5,诱导温度为20 ℃;在此条件下发酵液的蛋清溶菌酶酶活力达到775 U/mL,是优化前的2.2倍。 关键词：中图分类号：Q815 文章编号：0254-5071（20１7）02-0054-04 doi：     

内切葡聚糖酶与木聚糖酶在毕赤酵母中的共分泌表达

为实现内切葡聚糖酶和木聚糖酶在毕赤酵母中的共分泌表达,进而降低酶制剂的生产成本,构建含木聚糖酶基因的重组表达载体pPICZαA-Aoxyn11A,经SacI线性化后,电转化至含内切葡聚糖酶基因Aucel12A的重组毕赤酵母GSC7中,获得双重重组毕赤酵母GSCX8。经甲醇诱导表达后,GSCX8发酵上清液中内切葡聚糖酶和木聚糖酶的活性分别为47.77IU/mL和192.71IU/mL,为单独表达菌株GSC7和GSX5的85%和80%。酶学性质分析显示,内切葡聚糖酶的最适pH为4.0,在pH3.0~8.5稳定;最适温度为50℃,在60℃以下稳定。木聚糖酶的最适pH为5.5,在pH3.0~10.0稳定;最适温度为55℃,在50℃以下稳定。GSCX8遗传稳定性测试结果表明,内切葡聚糖酶和木聚糖酶在毕赤酵母中实现了稳定的共表达。     

低温诱导对毕赤酵母表达重组外源蛋白的影响

毕赤酵母表达系统是近年发展较为突出的表达系统之一.大量研究表明,低温诱导在毕赤酵母发酵过程中对促进细胞物质及能量代谢,提高胞内醇氧化酶活力及能量水平,降低细胞死亡率及蛋白酶作用有明显影响;此外,外源蛋白表达过程中的聚集与降解作用也与诱导温度有关.该文从诱导温度角度对重组毕赤酵母表达外源蛋白的研究进展进行了综述.     

杂合抗菌肽NK-LPd的设计、表达及抑菌活性评价

目的：了解杂合抗菌肽NK-LPd的抑菌活性，探讨进一步开发潜力。方法：用两个甘氨酸作接头连接NK-lysin和Piscidin的活性片段，生物信息学技术预测杂合抗菌肽的理化性质和功能结构，根据毕赤酵母（Pichia pastoris）的密码子偏好性优化杂合抗菌肽NK-LPd基因序列，重叠延伸聚合酶链式反应（gene splicing by overlap extension polymerase chain reaction,SOE-PCR）扩增基因并与分泌型表达载体pPIC9K连接，通过化学法将其转化至毕赤酵母KM71感受态细胞中，经0.5%甲醇诱导表达和亲和纯化后获得杂合抗菌肽NK-LPd，评价其抗菌活性。结果：成功构建了KM71/pPIC9K-NK-LPd，经诱导表达5 d后上清液中获得了相对分子质量约6 kDa的表达产物，与预期大小相符；抗菌活性实验表明，NK-LPd对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均具有较强的抑菌活性，与母体肽相比，杂合抗菌肽NK-LPd的抑菌活性显著增强。结论：设计并在毕赤酵母KM71中分泌表达了杂合抗菌肽NK-LPd，其抑菌活性优于母体肽。本研究可为新型杂合抗...     

透明颤菌血红蛋白基因（vgb）与monellin基因在毕赤酵母中的联合表达

根据酵母偏爱密码子合成了monellin甜蛋白基因和vgb基因,然后构建了2种不同方式表达的载体,胞内表达的pPIC3.5KV和分泌表达的pPIC9KM.电击转化得到重组子GS115/pPIC9KM和GS115/pPIC9KM/pPIC3.5KV,通过PCR、SDS.PAGE及Western blotting检测发现monellin甜蛋白基因和vgb因成功整合进毕赤酵母基因组并成功表达,通过品尝和CO-差示光谱法证实其表达产物具有活性,用southern blotting对6株高产菌株进行拷贝数分析并未发现拷贝数与分泌蛋白产量之间存在明显的正相关.对比发现,含vgb基因菌株比未含菌株高甜度monellin的产量最高提高了20%,菌体密度平均提高了9%.     

RT-qPCR分析拷贝数及mRNA转录水平对表达左聚糖蔗糖酶的影响

采用实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-qPCR）技术对重组毕赤酵母基因组中左聚糖蔗糖酶基因（SacB）的拷贝数及信使核糖核酸（mRNA）转录水平进行检测分析,并用3,5-二硝基水杨酸（DNS）法测定菌株不同诱导时间下左聚糖蔗糖酶水解活力。结果表明,在BMMY液体培养基中经甲醇诱导24 h时,样品转录水平皆达到最大值,此时多拷贝菌株转录水平（2.13）为单拷贝菌株（0.42）的5.1倍;左聚糖蔗糖酶活力在甲醇诱导24 h后均随诱导时间不断上升,多拷贝菌株酶活（13.96 U/mL）较单拷贝菌株（5.48 U/mL）提高1.5倍。重组毕赤酵母整合的左聚糖蔗糖酶基因在1～3个拷贝范围内,随着拷贝数增加,多拷贝菌株较单拷贝菌株的mRNA转录水平及相应的蛋白表达量均显著增加（P＜0.05）,说明毕赤酵母是表达基因SacB的良好宿主。     

菊糖果糖转移酶基因在毕赤酵母中的分泌表达

将PCR获得的不包含信号肽序列的菊糖果糖转移酶基因(ift)与毕赤酵母分泌表达载体pPIC9K进行连接,构建重组载体pPIC9 K-IFTase.重组载体经线性化后电转入毕赤酵母GS115感受态细胞,利用G418抗性梯度筛选及PCR鉴定,获得一株高拷贝菊糖果糖转移酶重组毕赤酵母菌株.该重组菌株经甲醇诱导,能够分泌具有活性的菊糖果糖转移酶,且60h时酶活为10.3U/mL.结果表明,菊糖果糖转移酶可以实现在毕赤酵母的分泌表达.