Isolation and preliminary characterization of Pichia pinus mutants insensitive to glucose repression

A new method for the isolation of glucose repression-insensitive mutants in the methylotrophic yeast Pichia pinus was developed. The method is based on screening of small suspension samples derived from 2-deoxyglucose-resistant colonies for alcohol oxidase activity. Alcohol oxidase activity was evaluated by determination of formaldehyde excreted by cells. Mutants with glucose non-repressible alcohol oxidase and catalase synthesis were obtained. All mutants grew poorly on D -xylose compared to the wild type, whereas growth on L -arabinose was similar to the wild type. Changes in the glucose transport system were suggested to be responsible for altered growth characteristics and defective glucose repression.     

黑曲霉葡萄糖氧化酶在毕赤酵母中的表达及其高效发酵研究

葡萄糖氧化酶是一类能催化β-D-葡萄糖生成葡萄糖酸-δ-内酯的酶类,在食品、药品以及生物传感器等领域具有广泛的应用前景。从黑曲霉中克隆出葡萄糖氧化酶编码序列,在毕赤酵母中实现了组成型和诱导型表达并分析了其酶学性质和发酵条件。结果表明:黑曲霉葡萄糖氧化酶的编码基因长度为1 818 bp,编码605个氨基酸,具有21个氨基酸组成的信号肽。毕赤酵母组成型表达葡萄糖氧化酶的发酵上清液中葡萄糖氧化酶的酶活可达1.2 U/m L,利用镍离子亲和层析纯化后得到了分子质量约为100 kDa的葡萄糖氧化酶。利用糖苷内切酶H(Endo H)对葡萄糖氧化酶去糖基化后,其分子质量约为70 kDa,与推测的分子质量相近。对黑曲霉葡萄糖氧化酶的酶学性质研究表明,该酶的最适反应pH 6.0,最适反应温度35℃,比活力60.9 U/mg。为了进一步提高葡萄糖氧化酶在毕赤酵母中的表达量,构建了诱导型表达的毕赤酵母菌株并通过G418抗生素筛选获得了高效表达菌株。对该菌株进行高密度发酵(湿菌体200 g/L),甲醇添加量为2.5%,发酵至第7天时葡萄糖氧化酶发酵量可达133 U/m L,蛋白表达量约1.9 g/L。     

表达重组人可溶性TRAIL的毕氏酵母发酵工艺

目的优化rhsTRAIL毕氏酵母工程菌在5L发酵罐中的发酵表达工艺参数。方法研究培养基种类、细胞密度、甘油含量、pH值、甲醇浓度、甲醇流加速率及诱导时间等参数对工程菌生长及目的蛋白表达的影响,并用电镜观察其诱导肿瘤细胞凋亡特征。结果在无机盐培养基中,按10%接种A600=8～12的种菌后,24h酵母菌增殖至A600=76;甘油含量为1%时,菌体生长速度快(A600=160);培养基pH值5.0,甲醇终浓度为1%时,诱导96h表达量最高达到120mg/L,并具有诱导肿瘤细胞凋亡特征。结论rhsTRAIL毕氏酵母的发酵工艺参数为无机盐培养基,pH值5.0,接种10%A600=8～12的种菌,甘油含量1%,甲醇终浓度1%,诱导96h。     

基于人工神经网络的重组毕赤酵母表达期菌体浓度模型

针对生物反应过程控制关键变量难以测量的问题,提出一种基于人工神经网络的重组毕赤酵母高密度发酵表达期的细胞菌量软测量模型,并对该模型的拓扑结构以及训练参数进行了初步探讨.当选取合适的模型结构和输入参数,模型的预测值最大误差为3.12%,表明该模型的计算值与菌体浓度实验值基本一致.因此,在毕赤酵母的高密度培养过程中采用基于神经网络的软测量模型具有较高的准确度,可以应用于发酵过程中菌体浓度的实时预测.     

白细胞介素-10基因多拷贝表达盒的构建及在毕赤酵母中的表达

目的构建白细胞介素-10(IL-10)基因多拷贝表达盒,提高IL-10在毕赤酵母中的表达水平。方法体外构建重组表达载体αIL-10/pAO815,BamHⅠ和BglⅡ双酶切获得目的基因表达盒(AOX-αIL-10),再连接到BglⅡ酶切位点处,依次构建多拷贝重组载体n(AOX-αIL-10)/pAO815。从质粒pPIC9K上用NdeⅠ和SalⅠ双酶切获得Kan抗性基因,重组到多拷贝表达载体n(AOX-αIL-10)/pAO815上。重组载体n(AOX-αIL-10)/pAO815电转化毕赤酵母,PCR筛选含有IL-10基因的酵母转化子,甲醇诱导表达,对表达量高的转化子再次经重组载体n(AOX-αIL-10)/pAO815-Kan电转化,高浓度G418抗性筛选二次酵母转化子,使用甲醇诱导表达。ELISA测定IL-10含量,MC/9细胞测定IL-10活性。结果所构建的8拷贝表达盒的重组载体8(AOX-αIL-10)/pAO815和4拷贝表达盒4(AOX-αIL-10)/pAO815-Kan,转化子分泌表达IL-10水平最高,为(8.25±1.65)mg/L,比活性为1.465×105U/mg。结论已成功构建了高拷贝表达盒,并提高了IL-10在毕赤酵母中的表达水平。     

人源血管紧张素转化酶-N结构域基因片段在毕赤酵母中的表达

利用RT-PCR方法从食管癌细胞TE-1中反转出cDNA,PCR扩增得到血管紧张素转化酶N结构域(ACE-N)基因片段,构建pPIC9K-ACE-N表达载体,转化毕赤酵母GSll5,阳性克隆再次电转,并从转化菌株中筛选出多拷贝转化子进行表达.经Ni2+亲和层析柱对表达的蛋白进行纯化,获得的目的蛋白表达量为0.11 g/L,其纯度大于99％.为今后选择性抑制血管紧张素转化酶两个同源结构域的体外研究奠定基础.     

两株抗氧化活性酵母的鉴定及对乳成分的影响

为获得有抗氧化活性的工业用酵母菌株,对2株来源于原料乳中有较强抗氧化活性的酵母菌进行鉴定.根据菌株的表型、生理生化特征和基因型的特性,初步将这2株菌鉴定为毕赤氏发酵酵母(Pichia fermentans).将这2株酵母菌在高温灭菌(UHT)牛乳中培养以研究其对牛乳主要成分的影响,结果表明:这2株酵母能在UHT牛乳中产乙醇,具有促进蛋白水解活性与脂肪水解活性的能力,能有效提高乳中的游离氨基酸和脂肪酸的含量.     

乳源酵母Pichia fermentans的抗氧化特性

为得到新的天然抗氧化剂,采用DPPH法和抑制脂质过氧化法对11株来源于牛乳的酵母菌抗氧化活性进行测定,包括他们的完整细胞和无细胞提取物,发现Pichia fermentans BY5有较好的抗氧化活性.分析不同条件下P.fermentans BY5细胞提取物的抗氧化活性,发现培养基的起始pH值、培养时间、培养基种类对酵母菌的抗氧化活性和蛋白质含量影响显著(P0.05);而抗氧化活性与蛋白质含量显著相关(P0.01).将酵母BY5在pH6的麦芽培养基中培养2d后清除DPPH活性可达60%;在pH6的YPD培养基中培养4d后抑制脂质过氧化能力达到74%.     

HBsAg/GM-CSF融合蛋白的克隆及其在毕赤酵母中的表达

目的在毕赤酵母中表达HBsAg/GM-CSF融合蛋白。方法利用PCR扩增HBsAg和GM-CSF基因,通过15个氨基酸的连接肽将两个片段连接,获得融合基因S-GM,克隆入酵母穿梭质粒pPIC9K中。将重组质粒9K-S-GM电转化毕赤酵母后,G418筛选,甲醇诱导,HBsAg/GM-CSF融合蛋白表达。经SDS-PAGE检测表达水平,Western blot检测表达产物特异性。结果PCR扩增的片段与预期大小一致,HBsAg/GM-CSF融合蛋白在毕赤酵母中获得了表达。Western blot检测,该融合蛋白同时具有HBsAg和GM-CSF的特异性。结论该融合蛋白的获得为提高乙肝疫苗的免疫原性奠定了科学基础。