门多萨假单胞菌Pseudomonas mendocina P10脂肪酶基因的克隆及其在酵母中的表达

采用同源克隆法获得了门多萨假单胞菌Pseudomonas mendocina P10脂肪酶基因的全长序列,DNA测序结果表明,该基因的DNA全长序列为801bp,编码267个氨基酸,推测蛋白相对分子量为29.95ku.将该脂肪酶基因连接到pPICZαA载体上得到重组表达质粒,转化Pichia pastoris X-33.脂肪酶基因在Pichia pasttoris X-33中实现了分泌性表达,摇瓶发酵液上清酶活最大可达8U/mL.     

抗辐射不动杆菌碱性脂肪酶基因在毕赤酵母中的表达

本研究将来自抗辐射不动杆菌CMC-1的碱性脂肪酶基因去掉信号肽,经密码子优化及全基因合成后克隆到pPICZαA载体,构建了重组质粒pPICZαA-ARL,质粒线性化后转化毕赤酵母X33,筛选得到分泌表达碱性脂肪酶的重组毕赤酵母X33/pPICZαA-ARL。摇瓶发酵液上清酶活最高达65 U/mL,初步研究了该脂肪酶的酶学性质,其最适作用温度为50℃,最适pH为9.0,最适底物是对硝基苯酚辛酸酯。     

毕赤酵母分泌表达华根霉脂肪酶（r27RCLC）的糖基化鉴定

研究了毕赤酵母GS115中能够高效分泌表达的华根霉脂肪酶(r27RCLC)的糖基化情况。运用糖基化抑制剂衣霉素处理表达目的蛋白的毕赤酵母细胞,通过SDS-PAGE比较分析经衣霉素处理后的脂肪酶r27RCLC分泌表达量的变化,结果显示酶的分泌表达受到很大的抑制,说明脂肪酶r27RCLC在表达时候很可能发生了糖基化,且糖基化对其有重要影响。通过生物化学方法,利用内切糖苷酶PNGase F和Endo Hf酶切处理脂肪酶r27RCLC,SDS-PAGE和Western Blot,结果显示r27RCLC未发生糖基化。将样品r27RCLC通过胰蛋白酶酶解等步骤处理,进行MADLI-TOF-MS质谱分析,结果发现MADLI-TOF-MS鉴定结果与内切糖苷酶酶切处理结果一致,进一步证明毕赤酵母分泌表达的华根霉脂肪酶r27RCLC未发生糖基化。     

解脂耶氏酵母脂肪酶Lip2与疏水蛋白SC3融合表达及催化性质

为研究疏水蛋白融合表达对脂肪酶的催化性质影响,分别构建分泌表达解脂耶氏酵母脂肪酶Lip2,带His标签Lip2及Lip2与疏水蛋白SC3融合蛋白的重组质粒PKL、PKHL和PKHLS并分别转化到毕赤酵母GS115菌株中,通过筛选,获得表达活性较高的工程菌株(KL、KHL、KHLS)。对3株重组菌株的培养与重组蛋白催化性质研究表明蛋白相对分子质量为36 k Da、36 k Da、46 k Da,发酵液对底物对硝基苯酚辛酸酯(p-NPC)水解酶活分别达到5.35、4.69、2.4 U/m L。最适温度均是45℃,最适p H均是7.5,另外KHLS菌株的酶活力受表面活性剂的影响比KL和KHL小。     

米黑根毛霉脂肪酶基因的酵母重组表达和Kex2位点改造

米黑根毛霉脂肪酶(RML)具有较高的合成活性、热稳定性、溶剂耐受性以及sn-1,3位置专一性等一系列适合工业化推广的特点。本研究通过密码子优化改造RML编码基因,并将其克隆、转化到毕赤酵母GS115菌株,经诱导发酵156 h,酶活达到3.77 U/mL。为了进一步改善RML脂肪酶的重组表达,通过定点突变的方式去掉潜在的Kex2酶切位点,结果显示:RML突变体表达量均显著低于野生型的RML脂肪酶,表明"-Arg196-Arg197-"序列并不影响RML的重组表达。通过对RML蛋白结构分析,Kex2酶切位点的肽键被包埋在蛋白内部,这表明该位点区域的折叠在进入分泌途径时已基本完成。本研究对异源蛋白的酵母重组表达具有一定参考价值。     

甜蛋白Monellin在毕赤酵母中的分泌表达

本研究采用毕赤酵母偏爱密码子,人工合成了高甜度Monellin基因,并构建了重组分泌型酵母表达载体pPIC9M,通过电击转化获得了可高效分泌表达有甜味活性高甜度Monellin的重组毕赤酵母GS115/pPIC9M.通过PCR检测证实Monellin基因已经整合进酵母基因组,SDS-PAGE和Western blot免疫杂交知所表达的蛋白是目的蛋白,最后通过双盲测定证实表达的蛋白存在正常活性.     

人工合成的单链甜蛋白monellin基因在大肠杆菌中的高效表达

根据已报道的单链monellin甜蛋白的氨基酸序列,采用细菌偏爱密码子,人工合成了全长294bp的monellin基因。插入到大肠杆菌表达载体pET22b中,构建重组分泌型表达载体pETMO。经IPTG诱导pETMO所含有的甜蛋白基因可在大肠杆菌BL21(DE3)中高效表达,表达量占菌体可溶性蛋白的44.8%。且经纯化后测定其甜度是蔗糖的3000倍。     

葡萄糖氧化酶基因在黑曲霉中的分泌表达

通过PCR扩增从一株葡萄糖氧化酶生产菌黑曲霉中克隆得到1818bp葡萄糖氧化酶基因GOD,将GOD基因与糖化酶基因的5’同源臂、3’同源臂进行重叠延伸,构建葡萄糖氧化酶基因的表达框。将此表达框插入载体pSZH中,构建黑曲霉同源重组表达载体pSZH-GOD。将载体pSZH-GOD通过冻融法转化农杆菌AGL1,进而通过农杆菌介导法转化高产糖化酶的黑曲霉。经潮霉素筛选和PCR鉴定获得8株重组菌株。对8株重组菌株的发酵液上清液进行酶活测定,结果表明葡萄糖氧化酶基因在高产糖化酶的黑曲霉中得到了分泌表达,静置培养6d后其分泌表达的葡萄糖氧化酶酶活最高可达1.166U/mL,而在出发菌株中检测不到葡萄糖氧化酶的分泌表达。同时,重组菌株胞内表达的葡萄糖氧化酶最高酶活可达11.45U/mL,是出发菌株的266倍。此研究结果为简化葡萄糖氧化酶发酵生产工艺、提高酶产量提供了新的途径。     

重组枯草芽孢杆菌素subtilosin A基因的合成及其在毕赤酵母中的表达

人工改造并合成subtilosin A的结构基因(rsbo A),并在毕赤酵母中诱导表达重组蛋白。结果表明:经阳性大肠杆菌转化子菌落PCR和测序鉴定,表明重组质粒p PIC9K-sbo构建正确;经阳性酵母转化子的菌落PCR产物电泳检测,可见清晰目的基因条带,证明重组酵母GS115-p PIC9K-sbo构建正确;经枯草芽孢杆菌素蛋白电泳检测,可见明显蛋白条带,表明重组rsbo A基因在毕赤酵母GS115中获得了分泌表达。在抑菌效果检测中,重组酵母工程菌的发酵液对铜绿假单胞菌具有一定的抑菌活性。本研究开创了有望替代抗生素的小分子肽细菌素异源表达新思路,为枯草芽孢杆菌素subtilosin A的工业化生产奠定了基础。     

RNA干扰技术降低黑曲霉细胞工厂的内源蛋白背景

利用RNA干扰技术(RNA interference,RNAi)改造黑曲霉细胞工厂,减少其内源蛋白表达背景。研究RNAi载体中反向互补片段特异性对RNA干扰的影响,同步干扰糖化酶基因glaA、淀粉酶基因amyA及蛋白酶调控因子基因prtT,并利用经RNA干扰改造的黑曲霉宿主SH-2表达异源脂肪酶基因tll。研究结果表明,不同长度的靶基因反向互补片段表现出不同程度的RNA干扰效应,载体pAMDS-RNAi-glaA388对糖化酶的干扰效果(94.40%)比载体pAMDS-RNAi-glaA784(70.60%)好;经三基因RNAi载体pAMDS-multi-RNAi改造的黑曲霉菌株中glaA、amyA、prtT的表达量仅为原始菌株的5.30%、17.10%和34.60%;利用经三基因RNAi载体改造的黑曲霉菌株表达脂肪酶tll,最高酶活达到97.27 U/mL,比利用原始菌株表达tll的最高酶活(73.05 U/mL)提高33.16%。因此,RNAi技术可以有效降低黑曲霉宿主内源蛋白的表达背景,有利于提高外源基因在黑曲霉细胞工厂中的表达水平和稳定性。     

克氏担孢酵母脂肪酶基因在毕赤酵母中的高效表达

以克氏担孢酵母V3脂肪酶基因为研究对象,构建毕赤酵母稳定的高效表达系统。采用同源克隆法从克氏担孢酵母V3中获得一个脂肪酶基因,并将其构建到表达载体pPICZαA,转入毕赤酵母X33中,成功实现了克氏担孢酵母V3脂肪酶基因在毕赤酵母X33中的表达。重组工程菌摇瓶培养120 h后,酶活力可达18 U/mL。重组酶的最适反应温度为60 ℃,最适pH值为5.0。1 mmol/L的Mg2+、K+和Na+以及质量浓度为1 g/100 mL的曲通-100、吐温-80、吐温-20对重组KLIP具有激活作用。重组酶的最适底物为三硬脂酸甘油酯（C18）。     

圆弧青霉BD26碱性脂肪酶基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

采用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR),以圆弧青霉BD26总RNA为模板,扩增出774 bp cDNA片段,将该基因片段克隆到表达载体pET-28a(+)上并转化Escherichia coil BL21(DE3),得到重组菌株BL21/ Lip PD。经IPTG诱导,菌体在固体琼脂显色平板上形成明显透明圈。SDS-PAGE电泳显示该脂肪酶分子质量约为27 ku。表达条件优化结果表明,当工程菌培养至OD_(600)为0.5时,加入IPTG至终浓度为1.0 mmol/L,在32℃诱导培养1 h,比酶活达29.30 U/mg。     

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。     

鲑鱼降钙素与降钙素基因相关肽融合基因植物表达载体的构建

根据基因工程操作方法和植物偏爱密码子原则,设计了鲑鱼降钙素与降钙素基因相关肽融合基因,并在融合基因前端加上AMV RNA4 5＇-UTR 序列和6 × His 标签,在融合基因后边加上一个甘氨酸。通过Sac I 和Sma I双酶切pUC(AMV / CGRP / msCT)获得融合基因,用T4 DNA 连接酶连到植物表达载体pBI121 上,构建重组质粒pBI AMV / CGRP / msCT,再转化到E.coli DH5α中保存。通过DNA 测序验证表达载体构建成功。     

Identification of a triacylglycerol lipase gene family in Candida deformans: molecular cloning and functional expression

The yeast Candida deformans CBS 2071 produces an extracellular lipase which was shown to catalyse the production of various esters by the esterification of free fatty acids, even in the presence of a large molar excess of water. To clone the gene encoding this extracellular lipase, Saccharomyces cerevisiae was transformed with C. deformans genomic libraries and screened for lipolytic activity on a medium containing rapeseed oil emulsion and rhodamine B. Three members of a lipase gene family (CdLIP1, CdLIP2 and CdLIP3) were cloned and characterized. Each deduced lipase sequence has a Gly-His-Ser-Leu-Gly-(Gly/Ala)-Ala conserved motif, eight cysteine residues and encodes an N-terminal signal sequence. MALDI-TOF mass spectrometry analysis of a proteolytic digest of the lipase produced was used to obtain experimental evidence that the CdLIP1 gene encoded the extracellular lipase. Recombinant expression studies confirmed that the cloned genes encoded functional lipases. The three lipases are very similar to lipases from the related species Yarrowia lipolytica. Significant homologies were also found with several yeast and fungal lipases. As C. deformans CBS 2071 was previously considered to be synonymous with Y. lipolytica, the strains were compared for the extent of nucleotide divergence in the variable regions (D1/D2) at the 5'-end of the large-subunit (26S) ribosomal DNA (rDNA) gene. This rDNA region has diverged sufficiently to suggest that C. deformans is a separate species. The nucleotide sequences of the CdLIP1, CdLIP2 and CdLIP3 genes will appear in the EMBL nucleotide sequence database under Accession Nos AJ428393, AJ428394 and AJ428395, respectively.     

蓖麻毒蛋白A链基因克隆与重复表达载体构建

利用降落PCR的方法,从蓖麻基因组DNA中克隆毒蛋白A链基因的560bp片段;利用一步法将该基因的2个正义片段和2个反义片段分别与pBI-121质粒连接,构建含该基因的正义重复和反义重复表达载体,为利用共抑制技术抑制蓖麻毒蛋白A链基因表达的研究奠定基础。     

Isolation and analysis of lipase-overproducing mutants of Serratia marcescens

We have isolated a lipase-overproducing mutant, GE14, from Serratia marcescens 8000 after three rounds of N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine mutagenesis. The mutant GE14 produced 95 kU/ml of extracellular lipase in the lipase medium, which was about threefold higher than that of produced by the original strain 8000. Enzymatic characteristics including specific activity of purified lipases from culture supernatants of GE14 and 8000 were almost same. The lipase gene (lipA) of GE14 contained two base substitutions; one in the promoter region and another in the N-terminal region of the lipA gene without an amino acid substitution. Promoter analysis using lipA-lacZ fusion plasmids revealed that these substitutions were responsible for the increase in the lipA expression level, independently. In contrast, no base substitution was found in the genes encoding the lipase secretion device, the Lip system. In addition, the genes coding for metalloprotease and the cell surface layer protein which are both secreted through the Lip system and associated with extracellular lipase production, also contained no base substitution. The strain GE14 carrying a high-copy-number lipA plasmid produced a larger amount of the extracellular lipase than the recombinant strains of 8000 and other mutants also did, indicating that GE14 was not only a lipase-overproducing strain, but also an advantageous host strain for overproducing the lipase by a recombinant DNA technique. These results suggest that the lipase-overproducing mutant GE14 and its recombinant strains are promising candidates for the industrial production of the S. marcescens lipase.     

具有溶栓活性的重组乳酸乳球菌的构建

利用PCR方法从纳豆芽孢杆菌(Bacillus subtilis subsp.natto)基因组DNA中扩增纳豆激酶原基因,构建了纳豆激酶原基因的表达载体pFY002,转化Lactococcus lactis NZ9000,得到活性表达纳豆激酶的重组菌Lactococcus lactis NZ9000/pFY002。利用纤维蛋白平板法检测其溶栓活性,并对诱导剂乳链菌肽(NisinA)的浓度、温度、诱导时间对重组菌产酶的影响进行探究。     

采用农杆菌介导转化法的泡盛曲霉表达载体的构建

为在泡盛曲霉中表达外源基因、克服泡盛曲霉常规转化法效率低下的瓶颈,本研究拟构建采用农杆菌介导转化法的泡盛曲霉表达载体。通过PCR,从糖化酶基因(glaA)高效表达的泡盛曲霉菌株SG1 基因组DNA 扩增获得glaA 2.1 kb 启动子片段(包含信号肽编码序列)及1.1kb 终止子片段,构建了外源基因表达盒。以根瘤农杆菌双元载体pCAMBIA1302 为基础,删除非必需区段及多余限制酶位点,插入上述外源基因表达盒及来自丝状真菌标记载体pAN7-1 的潮霉素抗性标记,构建采用农杆菌介导转化法的泡盛曲霉分泌整合型表达载体pSUAA52am。转化结果表明：采用原生质体法的转化效率为21 个转化子/106 分生孢子,而农杆菌介导法可达1106 个转化子/106 分生孢子,是原生质体法的53 倍。构建载体成功利用glaA 表达盒与农杆菌介导转化法的高效特性,可为利用泡盛曲霉高效表达外源基因奠定基础。