N-乙酰神经氨酸合成途径在枯草芽孢杆菌的构建

对食品安全认可的枯草芽孢杆菌进行菌株改造,利用生物发酵法制备N-乙酰神经氨酸。首先通过基因合成获取来自枯草芽孢杆菌溶源体的P_(holin)启动子并构建了p MK4-P_(holin)-GFP质粒,转入枯草芽孢杆菌,以GFP为报告基因,对P_(holin)及其它常见的强启动子进行了转录效率的比较,然后将优化后的P_(holin)用于构建N-乙酰神经氨酸表达质粒p MK4-P_(holin)-neu BC。研究结果显示:P_(holin)启动子是一种优异的枯草芽孢杆菌组成型强启动子,在利用LB进行发酵培养的实验中,P_(holin)的转录效率为同样方式构建下的P43启动子的2.62倍。通过N-乙酰神经氨酸表达质粒,可以成功地在枯草芽孢杆菌168菌株中实现N-乙酰神经氨酸的重组生产,摇瓶培养中N-乙酰神经氨酸的产量为0.226 g/L。本文为枯草芽孢杆菌进行N-乙酰神经氨酸的工业化发酵生产奠定了研究基础。     

海藻糖合酶在枯草芽孢杆菌中的高效表达

以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)为表达平台,海藻糖合酶为表达蛋白,研究了单启动子和多个启动子串联对外源蛋白表达的影响。分别选择6个启动子构建P_(srfA)、P_(43)单启动子和P_(abrB-spoVG-LytR-mmgA)四个时期特异性启动子串联表达系统进行验证。根据实验结果分析,组成型启动子P_(43)转录强度最高,摇瓶中酶活达到3 381 U/g,串联启动子P_(abrB-spoVG-LytR-mmgA)强度次之。针对验证酶活最高的重组菌pHT01-P_(43)-treS进行发酵优化,并在5 L发酵罐中进行放大实验,酶活达到7 215 U/g。实现了海藻糖合酶在枯草芽孢杆菌中自诱导高效表达,为获得高效率制备海藻糖合成酶的表达系统奠定了基础。     

枯草芽孢杆菌MX-6产纳豆激酶特性分析

分离鉴定溶栓酶高产菌株,对其所产溶栓酶的类型、相对分子质量及发酵曲线进行特性分析。从中国豆豉中分离一株纤溶酶高产菌株MX-6,经个体形态、菌落形态及16S r DNA基因同源性比对,确定该菌株为枯草芽孢杆菌。应用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)克隆到1 473 bp的纤溶酶编码基因apr N,根据推测氨基酸序列与同源序列的多序列比对及系统进化树结果显示该纤溶酶为纳豆激酶。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-polyacrylamide gels electrophoresis,SDS-PAGE)确定枯草芽孢杆菌MX-6所产纳豆激酶的相对分子质量约28 ku,与预测的相对分子质量27 712. 72 u相吻合。枯草芽孢杆菌MX-6所产纳豆激酶的发酵曲线结果显示在72 h达到纳豆激酶最大合成量,在纤维蛋白平板上的溶圈直径高达21. 60 mm。为更好地实现纳豆激酶的开发及应用提供一定的理论依据和方法参考。     

纳豆激酶高产菌的快速筛选及其发酵纳豆特性

通过纤溶活性筛选法和纳豆激酶基因筛选法,快速、准确筛选到一株纳豆激酶高产菌株MJ-1,经16S rRNA基因序列分析,该菌株被鉴定为枯草芽孢杆菌。以黄豆为原料进行固体发酵制备纳豆食品,考察了纳豆食品的纳豆激酶活力、抗凝活性和抗氧化活性。在初始含水量60%、发酵温度37 ℃的条件下,纳豆激酶发酵活力在20 h达到最大值（90.18 FU/g,以干质量计）,达到了商业化纳豆的酶活力水平。抗凝活性分析显示该菌株可合成抗凝成分,赋予纳豆食品抗凝活性,在提取物质量浓度为3 mg/mL时,抗凝效率达91%。同时,与未发酵黄豆相比,发酵过程显著提高了其抗氧化活性。     

介导纳豆激酶分泌表达的信号肽比较

以纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto)的基因组为模板,PCR分别扩增编码信号肽、前导肽、成熟肽的前纳豆激酶原基因序列(pre-pro-nk),编码前导肽、成熟肽的纳豆激酶原基因(pro-nk),构建了含有三种不同信号肽的纳豆激酶重组质粒pMA0911-wapA-pro-nk、pMA0911-yncM-pro-nk、pMA0911-pre-pro-nk(m)。通过3种信号肽介导的纳豆激酶的分泌表达、酶活性质分析等实验结果表明,wapA信号肽介导的纳豆激酶的分泌效率以及纤溶酶活性最高。对wapA信号肽介导的纳豆激酶表达产物进行了纯化,纯化倍数及回收率分别为2.15和21.5%。酶学性质分析结果表明重组纳豆激酶的最适温度、最适pH分别为50℃和pH 8.0,纳豆激酶在温度低于60℃及pH 5.0~11.0比较稳定。本研究为纳豆激酶的基因工程改造以及进一步提高纳豆激酶在枯草芽孢杆菌中的表达量奠定了一定的基础。     

高纳豆激酶酶活枯草芽孢杆菌的筛选及菌种鉴定

为开发具有特定生理活性的新型纳豆保健品,对能产生纳豆激酶的菌株进行了分离筛选,得到了具有较高纤溶活性的四株,考虑到发酵后的纳豆感官,我们最终选择编号为4411、465的菌株作为生产用菌种.根据其形态、生理生化特征以及与枯草芽孢杆菌的比较,初步判断这两株菌株为枯草茅孢杆菌（Bacillus subtilis）.     

纳豆菌分离、鉴定及纳豆激酶高产菌株的正向选育

从日本纳豆食品中分离到1株枯草芽孢杆菌纳豆亚种(Bacillus subtilis natto)Bs01-1菌株,根据纳豆芽孢杆菌产纳豆激酶与蛋白酶活性的正相关关系,采用紫外线直接照射涂菌蛋白平板进行诱变育种的,成功地筛选到2株突变株MBS04-6和MBS04-9,其溶纤活性分别比出发菌株提高了87%和69%,达到4 179 IU/mL和3788 IU/mL。该法筛选菌株的正向突变率达到10%。     

纳豆激酶基因的克隆及其在大肠杆菌和枯草芽孢杆菌中的表达

以纳豆芽孢杆菌HL-1全基因组DNA为模板,PCR分别扩增编码信号肽、前导肽及成熟肽的前纳豆激酶原基因序列(pre-pro-NK),编码前导肽、成熟肽的纳豆激酶原基因序列(pro-NK)和只编码成熟肽的纳豆激酶基因序列(NK),构建了大肠杆菌表达质粒pET28a-NK表达前纳豆激酶原基因及大肠杆菌-枯草杆菌穿梭质粒pHT315-NK表达纳豆激酶原基因和纳豆激酶基因,实现了纳豆激酶基因在大肠杆菌及枯草芽孢杆菌中的表达,并进行了活性分析。     

微生物发酵生产纤溶酶研究进展

微生物是溶栓药物的重要来源,目前已知许多微生物,包括产生链激酶的溶血链球菌,产生葡激酶的金黄色葡萄球菌,产生纳豆激酶的枯草芽孢杆菌以及产生纤溶活性物质的芽孢杆菌、曲霉菌、镰孢菌、根霉菌等,都具有分泌蛋白酶的能力,这些微生物为开发新型高效溶栓药物奠定了基础。本文综述微生物发酵生产纤溶酶的研究背景、现状、意义及主要方向。     

纳豆激酶的研究进展

纳豆激酶是由纳豆芽孢杆菌 (Bacillusnatto)分泌的一种具有强烈纤溶作用的丝氨酸蛋白酶。文章中对纳豆菌产生的纳豆激酶的分离纯化、基因结构、蛋白质结构、生物学功能及其在医疗上的溶纤特性进行了综述     

重组普鲁兰酶在枯草芽孢杆菌中的高效表达

普鲁兰酶可特异性地水解支链淀粉得到直链淀粉,因而在淀粉加工过程中具有重要的应用。本研究从Bacillus naganoensis ATCC53909基因组中克隆了普鲁兰酶基因pul,并克隆到大肠杆菌-枯草芽孢杆菌穿梭载体p BE中,构建表达载体p BE-pul。在此基础上,将来源于枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌以及解淀粉芽孢杆菌中的17个高表达基因的启动子分别克隆到表达载体p BE-pul中,并转化至Bacillus subtilis ATCC6051?10,成功构建了十七株含有不同启动子介导普鲁兰酶分泌表达的重组菌株。对重组菌株的分泌表达比较发现,启动子P43和Pspov G介导的普鲁兰酶活性明显优于其他启动子,其中Pspov G介导的普鲁兰酶活性更高。同时,还使用了启动子Pspov G介导N端的108个氨基酸缺失的pul324突变体进行分泌表达。通过对17种启动子的比较和两个普鲁兰酶基因的比较,本研究构建的一株重组菌株的普鲁兰酶的表达更为高效,其活性高达389.85 U/mL,后者显著高于现有的相关报道。     

红河传统发酵豆豉中高纤溶活性菌株的分离筛选及其纤溶酶基因分析

运用脱脂乳固体培养基及纤维蛋白固体培养基的两步分离筛选法,从云南红河传统发酵豆豉中分离筛选具有高产豆豉纤溶酶活性的菌株,同时对它们的豆豉纤溶酶基因进行克隆分析,以期为新型功能性豆豉的研发提供备选菌株及理论依据。研究结果表明,两步分离筛选法能有效地从云南红河传统发酵豆豉中筛选到高产豆豉纤溶酶的菌株Bacillus subtilis LC-2-1,对该高产菌株的豆豉纤溶酶成熟肽基因分析及预测结果表明,菌株B subtilis LC-2-1确实能分泌一种由825个碱基编码275个氨基酸残基且分子量约为27.4kDa的豆豉纤溶酶,与纳豆激酶及其他豆豉纤溶酶相比差异显著,同源性仅为85.1%。同时其豆豉纤溶酶活性分析结果则表明,菌株B subtilis LC-2-1所产纤溶酶活性较高,可达79.84 U/mL。因此,本研究结果将为新型且具有溶血栓功能发酵豆豉的研发提供备选菌株及理论依据。     

助朋基因在Bacillus subtilisWB800中的克隆表达

对源自Bacillus subtilis168的具有纤溶活性的基因序列（WprA）进行克隆,然后将wpra基因克隆到大肠杆菌．枯草杆菌穿悛载体pBE3中,构建表达载体pBE-WprA,将重组载体转化到Bacillus subtilisWB800中,实现了WprA基因在Bacillus subtilisWB800中的表达。结果表明,WprA基因在Bacillus subtilisWB800中的对数生长期和平衡期均获得了表达,且产物被分泌到胞外。     

纳豆菌液态发酵荞麦产纳豆激酶及其代谢特性分析

对纳豆枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis natto）液态发酵荞麦产纳豆激酶揺瓶、2.5 L发酵罐条件进行优化。对比自制大豆分离蛋白酶解物与商业大豆蛋白胨作为补充氮源时菌体生长规律以及代谢物质（酶、可溶性蛋白、还原糖、多酚及抗氧化物质）变化规律。纳豆菌液态发酵荞麦产纳豆激酶2.5?L发酵罐最优条件为荞麦浸泡6?h后,按料液比1∶10（g/mL）加水打浆,加入0.4%?α-淀粉酶,90?℃加热40?min,补充NS37071酶解12?h时所得酶解物,调节发酵培养基pH?7.0,接种量3%,通气量3.5?L/min,转速300?r/min,装液量1.2?L,发酵36?h。与商业大豆蛋白胨相比,补充大豆分离蛋白酶解物时,纳豆菌生长对数期较长,可溶性蛋白与还原糖的消耗量较大,在36?h趋于平稳,纳豆激酶活力持续上升至36?h达到最大值,酚类物质比溶出速率在12?h达到最大值,抗氧化物质比生成速率在6?h达到最大值。以荞麦为原料,补充自制大豆分离蛋白酶解物,通过优化纳豆菌液态发酵条件,可制备具有高纳豆激酶活力（152.5?FU/mL）、富含谷物多酚（0.109?mg/mL）且具有强抗氧化活性（27.43?μmol/mL）的发酵产物。     

纳豆激酶的制备及其改性研究进展

纳豆激酶(EC 3.4.21.62)是纳豆芽孢杆菌(Bacillus subtilis natto)发酵产生的一种丝氨酸蛋白酶,在体外和体内均具有强烈的纤维蛋白溶解活性。提高纳豆激酶的产量及其稳定性和经口服后的生物利用度具有重要的研究意义,该文综述了野生菌、基因工程菌及动植物细胞发酵/培养制备纳豆激酶的方法,及其稳定性和生物利用度等性能改善方面的研究进展,并对纳豆激酶研究的发展前景进行了展望。     

高产纳豆激酶地衣芽孢杆菌工程菌全合成培养基优化

以产纳豆激酶的地衣芽孢杆菌基因工程菌BL10（pP43SNT-SsacC）为出发菌株,开展其全合成培养基的发酵优化研究。通过单因素试验和正交试验优化了全合成培养基成分,获得了最优的培养基组成（g/L）：葡萄糖30、NaNO3 30、谷氨酸钠20、柠檬酸钠15、MgSO4·7H2O 0.5、K2HPO4·3H2O 1.5、CaCl2 0.5,pH 7.2。在优化的全合成培养基中,纳豆激酶最高酶活力达到25.59 FU/mL,相比于初始培养基发酵活性（4.27 FU/mL）,提高了5 倍。对比分析了全合成培养基和半合成培养基的发酵产物,结果表明,全合成培养基可显著提高纳豆激酶的纯度,与半合成培养基相比,纳豆激酶比活力提高了2 倍。本研究获得了纳豆激酶的全合成培养基成分,显著提高了纳豆激酶发酵活性,并进一步提高了纳豆激酶发酵纯度。     

新型溶血栓药——纳豆激酶

纳豆激酶是一种由纳豆芽孢杆菌产生的具有强溶纤作用的碱性丝氨酸蛋白酶,具有安全性好、半衰期长、口服有效等优点。本文就纳豆激酶的基因结构、生化特性、生物学功能、酶活性测定及分离纯化等方面进行了综述。     

一株产纳豆激酶菌株的分离筛选及鉴定

对能产生纳豆激酶的菌群进行了筛选,分离得到了1株具有较高纤溶活性的菌株N391,其纳豆激酶相当于1722.4U/mL尿激酶的酶活。利用细菌16S rDNA通用引物对其16S rRNA进行PCR扩增,得到1511bp的片段,该PCR产物序列通过Blast软件在NCBI网站中进行同源性比较,通过DNA MAN和MAGE3.1软件绘制系统发育树,结果表明,菌株N391的16S rRNA序列(DQ906100)与枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)的16S rRNA序列的同源性在99%以上,在系统发育树中,菌株N391与Bacillus subtilis在同一分支,且遗传距离最短。结合常规的形态、生理生化鉴定,N391的形态及大部分生理生化特征与Bacillus subtilis极为相似,表明菌株N391属于Bacillus subtilis的1个菌株,由此初步确定该菌在微生物系统发育学上的地位。