人源磷脂酶PLA2异源可溶表达纯化及酶学分析

为实现人源磷脂酶A₂的原核异源可溶表达,并对其进行纯化和初步的酶学性质分析。通过检索NCBI确定人源PLA₂（PLA2G10）,并将其构建于载体pET28a+上,并以麦芽糖结合蛋白（MBP）为促溶标签,成功构建载体pET28a-MBP-PLA₂,转化E.coli BL21（DE3）后,经PTG低温诱导表达,SDS-PAGE鉴定后,确认其在上清中大量表达。根据蛋白的性质建立了一整套蛋白纯化工艺,包括Q柱洗脱,硫酸铵盐析,Phenyl柱纯化,Amylose柱纯化,分离纯化获得重组酶,SDS-PAGE测定该酶纯度大于90%。以卵磷脂为底物,酸碱滴定法测定其比活为127.04 U/mg,纯化得率48.8%,纯化倍数为10.3倍。酶学性质研究表明,该酶的分子量为56.5 kDa,最适反应温度为40℃,最适反应pH为8.0,是钙离子依赖酶,对PC亲和能力最强,K_m值为12.2 mmol/L,V_max为0.19 mmol/L/min。本试验建立的磷脂酶A₂的异源表达、纯化体系,为其进一步的理论和工业研究奠定了基础。     

白丝北里孢菌L-谷氨酸氧化酶的异源表达及酶学性质分析

为实现从L-谷氨酸到α-酮戊二酸（α-ketoglutaric acid,α-KG）的高效生物转化,将来源于白丝北里孢菌（Kitasatospora setae KM-6054）的L-谷氨酸氧化酶（L-glutamate oxidase,LGOX）在大肠杆菌（Escherichia coli）中实现异源表达,并研究其酶学特性。根据LGOX的氨基酸序列和大肠杆菌系统偏好性合成LGOX全基因序列,并通过pET28a（＋）/DE3系统在大肠杆菌中实现了功能表达。诱导剂异丙基硫代半乳糖苷（isopropyl-β-D-thiogalactoside,IPTG）终浓度为0.1?mmol/L,20?℃诱导18?h,重组大肠杆菌粗酶液酶活力可达49.10?U/mL。亲和层析获得酶比活力为45.98?U/mg纯酶,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳条带显示蛋白分子质量大小约为70?kDa。酶学性质研究表明：其最适反应温度和pH值分别为40?℃和6.0;Km值为1.23?mmol/L,Vmax值为76.24?μmol/（min·mg）,L-谷氨酸为该酶的最适底物。本研究确定了LGOX在E.?coli?BL21中的异源表达及酶学特性,为生物转化合成α-KG提供了新的参考途径。     

新型中性植酸酶在大肠杆菌中的高效表达、纯化及酶学性质

运用基因工程技术,将克隆到的淀粉液化芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens DSM 1061新型中性植酸酶基因(GenBank登录号为HM747163)构建到表达载体pET22b(+)上,并在E.coli BL21(DE3)中进行高效表达。电泳结果表明该酶分子质量约为42kD,目的蛋白占大肠杆菌可溶性蛋白30%左右。利用Ni-NTA琼脂糖凝胶进行亲和纯化,酶学性质研究表明,其最适温度为60℃,最适pH值为7.0,最大酶比活力为15U/mg。60℃时以植酸钠为底物的Km值为0.30mmol/L。     

枯草芽孢杆菌精氨酸脱羧酶基因speA的表达与蛋白纯化

根据枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）BJ3-2的精氨酸脱羧酶（ADC）的编码基因speA序列设计特异性酶切引物,克隆基因speA序列。测序结果显示,基因speA全长为1 473 bp,编码490个氨基酸,分子质量为58 ku。基因speA克隆至原核表达载体,获得重组菌pET28a-speA/BL21,十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）结果显示,1.0 mmol/L的异丙基β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）28 ℃诱导4 h,上清液和菌体均能表达出ADC蛋白,上清液经纯化、透析、冷冻干燥可获得纯度97%的ADC酶,酶联免疫吸附检测（ELISA）ADC酶活为16 780 U/mg。为speA基因的表达、纯化及酶学性质研究奠定了理论基础。     

古细菌Pyrococcus furiosus嗜热α-淀粉酶基因在大肠杆菌中的表达

用PCR方法从嗜热古细菌Pyrococcusfuriosus的基因组DNA中扩增出胞外α 淀粉酶完整结构基因 ,插入表达载体pET2 8a中构建成质粒 pET amy(sig+) ,以质粒pET amy(sig +)为底物扩增出不含信号序列的α 淀粉酶成熟肽基因片断 ,获得质粒 pET amy(sig ) ,将重组质粒分别转化大肠杆菌BL2 1 (DE3)。在T7启动子和lac操纵子控制下 ,通过IPTG的诱导在重组大肠杆菌细胞内分别表达出含信号肽和不含信号肽的融合蛋白。其中不含信号肽的融合蛋白具有与P .furio sus产生的胞外α 淀粉酶相似的酶学性质 :最适pH为 5 .0 ,最适温度约为 95℃ ,在 1 2 1℃下热处理 1h酶活仍能保持 50 %以上 ;含信号肽序列的基因的表达产物不能测到酶活     

蜂毒肽与死亡素杂合肽(MT)在大肠杆菌中融合表达的研究

人工合成的蜂毒肽与死亡素的杂舍肽DNA序列，经聚合酶链式反应（PCR）扩增后得到带有BamHI和XhoI限制性酶切位点的序列．将此基因克隆至载体pET-32a，成功构建了重组质粒pET32a—MT．测序验证后转化大肠杆菌BL21（DE3），37℃IPTG诱导，获得高效表达，融合蛋白经Ni柱亲和纯化后用肠激酶切下杂合肽，杯碟法检验酶切产物具有抑菌活性。     

一株嗜热梭菌β-1,4-葡聚糖内切酶基因的克隆及表达

以嗜热梭菌(Symbiobacterium thermophilum IAM 14863)基因组DNA为模板克隆了编码葡聚糖内切酶的基因,同时将该酶基因构建于表达载体pET32a(+)中,获得重组表达载体pET32a-Glu,转化至E.coli BL21(DE3)PLYS中并进行表达。结果表明:该基因大小为1 101 bp,共编码366个氨基酸;SDS-PAGE电泳结果表明该基因在E.coli BL21(DE3)PLYS中得到了有效表达,相对分子质量约为60 kDa,纯化后重组酶活力为103 U/mL;酶学性质实验结果表明:酶最适pH值为5左右,最适反应温度为55℃,且此酶具有良好的耐热性(75℃左右)和pH值稳定性。     

重组黏质沙雷菌脂肪酶的可溶性表达及其性质研究

目的提高重组黏质沙雷菌ECU1010脂肪酶（GST-lipase）可溶性表达量,研究其相关理化性质。方法PCR扩增lipase基因,与表达载体pGEX-4T-1连接后转入E.coli BL21（DE3）,优化培养提高可溶性表达量,表达产物用GST亲和层析柱纯化。研究温度、pH等对酶活性的影响,重组酶的底物特异性以及对（±）-MPGM的手性拆分。结果优化后可溶性酶的活性可达8 612.3 U/L,纯化9.8倍后比活性为3.3 U/mg。重组脂肪酶的最适反应温度为30℃,最适pH为9.0。温度低于30℃、pH 6.0-6.8的条件下比较稳定。Ca^2＋,Fe^2＋等金属离子和一些非离子表面活性剂能提高酶的活性。硝基苯月桂酸酯（C12）是其最适底物。以（±）-MPGM为底物,4 h后转化率达到47.3%,ee值为89.7%。结论优化后可溶性脂肪酶的活性大大提高,研究了重组脂肪酶的相关性质,为地尔硫的工业化生产奠定了基础。     

带有突变穿膜肽重组凋亡素可溶性表达的研究

目的构建apoptin（凋亡素）-HBDCK-pET28a突变体重组表达载体,在大肠杆菌BL21（DE3）中实现高效可溶性表达,并观察突变后穿膜肽（CPP）在HeLa细胞中的转导活性。方法采用PCR介导突变方法将重组蛋白apoptin-HBD及EGFP-HBD的HBD结构域中的Cys（C）突变为Lys（K）。突变的重组质粒在大肠杆菌BL21（DE3）中表达,Ni2＋-NTA亲和层析纯化目的蛋白,进一步观察HeLa细胞突变后HBD的转导活性。结果经双酶切鉴定和序列分析,突变后的重组质粒apoptin-HBDCK-pET28a及EGFP-HBDCK-pET28a构建正确。转化E.coli BL21（DE3）后,融合蛋白均获得可溶性表达。EGFP-HBDCK作用于HeLa细胞13 h后,可观察到细胞内强绿色荧光。结论 HBD结构域中C突变为K,可达到融合蛋白可溶性表达的目的,且仍能保持很强的转导活性,可携带EGFP蛋白进入HeLa细胞。     

鞘氨醇单胞菌属菊粉酶基因lev的克隆、表达及酶学性质的研究

基于454高通量测序细菌JB13全基因组,获得一个编码菊粉酶的基因lev,该基因全长为1518bp,编码505个氨基酸组成的多肽,成熟蛋白的理论分子量为55.70ku。将基因lev克隆到表达载体pET28a(+),并在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,表达产物具有菊粉酶活性,并初步研究了该酶的酶学性质。结果表明:酶作用的最适pH为5.5,最适温度为50℃,该研究为鞘氨醇单胞菌属来源菊粉酶的首次报道。     

重组大肠杆菌E. coli BL21/pET28a(+)-mle产苹果酸乳酸酶发酵条件的优化

该研究以实验室构建的重组大肠杆菌E. coli BL21/pET28a(+)-mle为研究对象,以L-乳酸量为评价指标,通过单因素和正交试 验研究了诱导温度、培养基起始pH值、异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷（IPTG）浓度和诱导时间对重组大肠杆菌E. coli BL21/pET28a (+)-mle分泌表达苹果酸乳酸酶（MLE）的影响。 结果表明,重组大肠杆菌E. coli BL21/pET28a(+)-mle分泌表达苹乳酶的最佳培养条件 为培养基起始pH值为5.9,诱导温度为28 ℃,IPTG 浓度0.6 mmol/L,诱导时间3 h。 在此优化条件下,L-乳酸产量为2.37 g/L,较优化前 提高9.48倍。     

Thermomyces lanuginosus ZJB09222脂肪酶基因克隆及在大肠杆菌中的表达

Thermomyces lanuginosus脂肪酶(简称TLL)是具有重要商业应用价值的脂肪酶之一。运用RT-PCR技术,从Thermomyces lanuginosus ZJB09222基因组中克隆得到885 bp脂肪酶基因cDNA序列,其结构基因编码蛋白包含292个氨基酸。将脂肪酶基因cDNA序列开放阅读框克隆到大肠杆菌表达载体pET-28b中,转化大肠杆菌BL21(DE3),构建了基因工程菌E.coli BL21/pET28b-TLL。诱导表达后SDS-PAGE电泳显示该脂肪酶分子量约为32 ku。筛选获得廉价重组菌培养基,表达条件优化结果表明,当OD600约为0.6～0.8时,加入IPTG至终浓度为0.1 mmol/L,在28℃诱导培养7 h,酶活达到41 U/mL。     

钝齿棒杆菌ArgR蛋白的表达、纯化及其多聚体的形成

通过PCR技术从钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)AS1.542基因组中扩增得到长度为516bp的argR基因,将其连接到原核表达载体pET22b(+),并转化至大肠杆菌BL21(DE3)获得重组菌株BL21(DE3)/pET22b-argR,以异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)在33℃诱导8h实现高效可溶性表达,获得了一个分子质量为20kD的融合蛋白ArgR。用纯化后的目的蛋白免疫小鼠制备多克隆抗体,间接ELISA检测抗体效价高达1:160000。Western blot分析结果表明,L-精氨酸介导重组蛋白形成的多聚体,可与自制的鼠抗ArgR多克隆抗体进行特异性反应,与预期结果一致,表明ArgR通过与精氨酸共孵育形成了多聚体,该结果有助于采用凝胶阻滞方法对ArgR蛋白与钝齿棒杆菌精氨酸生物合成途径中各操作子的结合情况进行进一步研究。     

重组大肠杆菌制备副溶血弧菌噬菌体内溶素Lys qdvp001 CHAP域及诱导条件初步优化

目的:为了利用噬菌体内溶素防控副溶血弧菌,通过克隆表达工程菌pET30a-CHAP制备目的蛋白,并将以包涵体存在的目的蛋白复性得到有活性的噬菌体内溶素蛋白。方法:首先克隆工程菌pET30a-CHAP,经 IPTG的诱导表达后,检测菌液上清中内溶素含量判断表达形式,再进行诱导条件初步优化。通过将表达的pET30a-CHAP包涵体蛋白先用洗涤剂洗涤去除杂蛋白,然后用尿素变性剂溶解,并用Ni2+ SepharoseTM 6 Fast Flow亲和层析柱进行层析纯化,用EDTA、氧化型谷胱甘肽、还原型谷胱甘肽等为折叠复性促进剂,经过透析制备可溶性的 pET30a-CHAP蛋白,再检测目的蛋白的抑菌活性。结果:本实验确定了重组菌内溶素的表达形式为没有活性的包涵体;初步确定最佳诱导条件为诱导温度为16 ℃,IPTG终浓度0.5 mmol/L,诱导时间为7 h;复性后的内溶素具有抑菌活性。结论:本研究为利用内溶素防控副溶血弧菌以及其他革兰氏阴性细菌提供了制备方法。     

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。     

副溶血性弧菌vanM基因原核表达及酰基高丝氨酸内酯信号分子鉴定研究

从副溶血性弧菌ATCC33847扩增van M基因,连接到p MD19-T载体进行克隆测序和序列比对;将测序正确的van M序列经Nde I和Eco RI酶切后连接到p ET22b;以IPTG诱导van M基因在BL21(DE3)中表达;利用acyl-HSL报告菌株KYC55检测ATCC33847和带有van M基因的大肠杆菌的acyl-HSL活性;萃取Van M合成的acyl-HSL信号分子,经HPLC-MS测试后与标准品进行对比分析。成功测序了ATCC33847 van M基因,与鳗弧菌van M基因序列相似性达到57%;并构建了p ET22b-van M表达质粒,以0.6 mmol/L IPTG诱导BL21(DE3)表达系统时Van M融合蛋白表达量最大;经过KYC55检测ATCC33847和带有p ET22b-van M的大肠杆菌能够产生acyl-HSL活性;HPLC-MS分析显示,ATCC33847和携带p ET22b-van M的BL21(DE3)萃取物中含有3-Hydroxybutanoyl-HSL(3-OH-C4-HSL)和3-Hydroxydecanoyl-HSL(3-OH-C10-HSL)信号分子。本研究克隆表达了副溶血性弧菌van M,首次证明了副溶血性弧菌利用Van M信号分子合成酶合成acyl-HSL信号分子3-OH-C4-HSL和3-OH-C10-HSL。     

嗜碱耐盐芽孢杆菌乙醛脱氢酶基因aldC的克隆及组氨酸融合酶蛋白的表达

应用PCR扩增嗜碱耐盐芽孢杆菌乙醛脱氢酶基因aldC,重组至原核表达载体pET30b（＋）,转化大肠杆菌BL21（DE3）,诱导表达的重组乙醛脱氢酶在碳端含有一个组氨酸标签。SDS-PAGE考察蛋白的表达量和亚基分子量,并对Km值进行了考察。成功构建了pET30b-aldC原核表达质粒;诱导表达了亚基分子量约为56 kDa的组氨酸融合蛋白;乙醛脱氢酶活性比对照菌增加了约3.5倍;Km值为2.874 mmol/L。成功克隆并诱导表达了含组氨酸标签的嗜碱耐盐芽孢杆菌乙醛脱氢酶基因aldC。     

抗赭曲霉毒素A五价纳米抗体的表达及分析

利用霍乱毒素B亚基(B subunit of Cholera toxin,CTB)能自组装形成五元环状结构,将霍乱毒素B亚基与纳米抗体(VHH28)进行融合从而达到纳米抗体多聚化的目的。将重组载体pET25b(+)-CTB-VHH28转化至大肠杆菌BL21(DE3)中,IPTG诱导表达,对诱导剂浓度、诱导温度、诱导时间进行优化,SDS-PAGE凝胶电泳分析融合蛋白表达情况。结果显示CTB-VHH28为可溶表达,其中单体分子量大小约30 kDa,五聚体分子量大小约150 kDa,均与预测的分子量大小一致;确定了其最优表达条件为:IPTG浓度为0.05 mmol/L,诱导温度为16℃,诱导时间为10 h。经过镍柱纯化后成功得到了纯度较高的五价纳米抗体,表达量为20 mg/L。对其活性进行测定,结果表明CTB-VHH28能与赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)特异性结合,在2.5%甲醇条件下,间接竞争ELISA半抑制浓度(IC₅₀)为0.38 ng/mL。热稳定性及甲醇耐受性结果显示,CTB-VHH28在25~55℃具有良好的热稳定性,反应体系中甲醇浓度低于20%时,竞争抑制率变化不大,具有较好的甲醇耐受性。结论:本研究所制备的五价纳米抗体可以用于OTA检测。     

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。     

苯乙酮酸脱羧酶基因的克隆与表达及静息细胞生物转化乙基香兰素的研究

对恶臭假单胞杆菌(Pseudomonas putida ATCC12633)中的苯乙酮酸脱羧酶基因mdlC进行克隆,导入质粒载体pET28a中,将构建得到的重组质粒pET28a-mdlC转化于宿主细胞E.coliBL21(DE3),重组大肠杆菌E.coli BL21(DE3)(pET28a-mdlC)经IPTG诱导,SDS-PAGE分析得到相对分子质量约为57 000的蛋白质条带。将E.coli BL21(DE3)(pET28a-mdlC)和E.coli BL21(DE3)(pET30a-mdlB)两株重组菌以混合静息细胞的形式作为生物催化剂,利用各自胞内的重组酶对3-乙氧基-4-羟基苯乙醇酸(乙基扁桃酸)脱氢氧化、脱羧合成乙基香兰素。未经优化,催化24 h后反应液中乙基香兰素的质量浓度可达1.94 g/L,且没有副产物产生。同时研究表明,该混合静息细胞重复使用3次能保持90%以上的催化活力,还有效缩短了反应时间。