谷氨酸棒杆菌硫酯酶基因NCgl1600的异源表达及酶学性质研究

硫酯酶在脂肪酸合成中具有解除脂酰CoA的抑制及提高脂肪酸产量的作用。因谷氨酸棒杆菌具有脂肪酸合成潜力，故文章以具有脂酰CoA硫酯酶活性的基因NCgl1600作为研究对象，通过异源表达基因NCgl1600获得其表达产物硫酯酶TesB并研究其酶学性质。通过测定底物特异性发现其对C8脂肪酰基CoA底物活性最高，最适温度为30℃，最适pH值为8.0，金属离子Fe²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Mg²⁺和K⁺对其酶活产生抑制作用，米氏常数K_m为56.81 mmol/L。     

阿魏蘑漆酶同工酶的异源表达及酶学性质研究

共培养是提高漆酶发酵水平的一种有效手段,实验室前期研究发现,较之单培养,在阿魏蘑与胶红酵母的共培养过程中,阿魏蘑漆酶基因lacc2和lacc6的转录水平发生了明显变化。通过克隆得到阿魏蘑漆酶基因lacc2和lacc6,异源表达后对2个重组漆酶LACC2和LACC6进行分离纯化和酶学性质分析。以2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐[2,2′-azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate), ABTS]为底物时,LACC2和LACC6的最适反应温度和pH相同,分别为50℃和3.0;低浓度的K⁺、Cu²⁺、Co²⁺和Mn²⁺对2个重组酶有不同程度的促进,但对LACC2的促进作用更为明显;与LACC6相比,LACC2对有机试剂和表面活性剂的耐受力更强,但更容易受到抑制剂的影响;动力学研究发现,LACC2和LACC6的最适底物均为ABTS,K_m值分别为0.13和0.24 mmol/L。研究结果为共培养过程中胶红酵母促进阿魏蘑产...     

分子伴侣共表达对重组蔗糖异构酶异源可溶性表达的影响

蔗糖异构酶(sucrose isomerase,SIase)在异麦芽酮糖的酶法制备中发挥着重要作用。为了提高重组蔗糖异构酶的可溶性表达,作者利用分子伴侣共表达策略将源自Klebsiella sp.LX3的基因SIase进行异源表达并研究了重组酶的酶学性质。利用酶切连接技术构建重组质粒pET-24b-SIase并转入大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中进行表达,发现其主要表达为包涵体。分别将携带4种分子伴侣蛋白基因的质粒(pKJE7、pGro7、pG-Tf2、pTf16)与含有目的基因的重组质粒在大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中共表达,筛选到最佳分子伴侣质粒pGro7且提高了重组SIase的可溶性表达水平,其酶活力为14.8 U/mL,比未进行共表达的工程菌发酵酶活力(3.5 U/mL)有明显提高,进一步利用金属离子螯合层析技术纯化到SIase纯酶,酶学性质研究显示其最适反应温度为40℃,最适反应pH为6.0。动力学常数K_m为(179.10±20.65) mmol/L、k_cat/K_m为(5.44±0.72)...     

瘤胃菌中乳酸脱氢酶的异源表达与酶学性质研究

乳酸脱氢酶（ldh）在辅酶 NAD⁺/NADH 的作用下能催化乳酸与丙酮酸的可逆转化。本研究从实验室保藏的瘤胃菌 R1 菌株中克隆出 ldh 基因并构建了 pEGX 6p-1-ldh 重组质粒,将其导入 E.coli BL21（DE3）中实现了 ldh 异源表达。通过生物信息学分析,ldh 呈疏水性,为胞外酶,不存在跨膜结构域,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,具有高度保守的功能位点和结构域。通过酶学性质分析,重组ldh 最适反应温度为 45 ℃,最适反应 pH6.5,Na⁺、Mn²⁺和Co²⁺对ldh酶活有促进作用。     

肠膜明串珠菌ATCC 12291蔗糖磷酸化酶的酶学性质及转糖苷分子改造

根据GenBank数据库公布的肠膜明串珠菌ATCC 12291中蔗糖磷酸化酶基因序列,构建重组表达质粒pQE-lmsp。在大肠杆菌Escherichia coli M15/pREP4中诱导表达,镍亲和层析纯化蛋白,进行酶学性质测定和重组酶转糖苷活性的研究。以蔗糖为底物对LMsp进行酶学性质分析,其最适温度和最适pH值分别为40 ℃和6.5;Km值和Vmax值分别为（34.16±1.219）mmol/L和（370.5±6.049）μmol/（mg·min）。当以葡萄糖-1-磷酸为供体时,对于大多数单糖及其糖醇类受体均具有转糖苷活性,尤其对L-阿拉伯糖具有75%的转化效率。然后通过对LMsp进行同源建模和氨基酸序列比对分析,进行分子改造,并比较酶学性质及转糖苷活性的变化。获得7 个单点和联合的突变体T180A、T219V、P236S、T180A-T219V、T180A-P236S、T219V-P236S、T180A-T219V-P236S,其中突变体T180A、P236S对L-山梨糖的转糖苷活性分别有13.7%和15%的提高。本研究通过对LMsp的研究,发现其具有良好的酸碱稳定性和对L-阿拉伯糖的高转糖苷活性,并且获得了对于L-山梨糖转糖苷活性提高的突变体,丰富了有关于蔗糖磷酸化酶的性质,并且对该酶的分子改造提供了经验依据。     

氨基甲酸乙酯水解酶异源表达及酶学性质分析

将合成的来源于长孢洛德酵母菌（Lodderomyces elongisporus）属的氨基甲酸乙酯水解酶基因在大肠杆菌中实现异源表达,并进行纯化及其酶学性质研究。摇床培养后酶的比活力为4.52 U/mg,经过镍离子亲和层析柱纯化至显示单一条带后酶的比活力为9.86U/mg。酶学性质研究表明,氨基甲酸乙酯水解酶的最适反应温度为30℃;最适pH值为7.0;金属离子Mg2+对该水解酶的酶活有微弱的促进作用,而Cu2+以及Fe3+对酶的活性有强烈的抑制作用;对低含量的乙醇溶液与NaCl溶液有一定的耐受性;并且该水解酶可以对不同底物的酰胺类化合物进行有效降解,以氨基甲酸乙酯（ethyl carbamate,EC）为底物进行反应时测得水解酶的动力学参数Km值为6.64 mmol/L,最大反应速率Vmax值为8.24 μmol/min。     

双歧杆菌胆盐水解酶基因的重组表达、纯化与酶学性质

为了提高胆盐水解酶在大肠杆菌中的表达量,研究重组胆盐水解酶的酶学性质。利用大肠杆菌表达系统,对双歧杆菌来源的胆盐水解酶进行了表达。将PCR获得的胆盐水解酶基因克隆至表达载体p ET-22b(+),得到重组质粒p ET-22b(+)-bsh,并转化大肠杆菌BL21(DE3)。经发酵优化,重组菌在20℃、IPTG 1 mmol/L条件下诱导32 h可达最高酶活,对甘氨脱氧胆酸钠和牛磺酸脱氧胆酸钠的酶活分别为135.2 U/m L和121.3 U/m L。采用镍亲和层析柱对重组胆盐水解酶进行纯化,经SDS-PAGE分析,胆盐水解酶相对分子质量(Mr)为35.0×103。酶学性质研究表明,重组胆盐水解酶偏好水解甘氨结合胆盐,对甘氨胆酸钠的催化活性最高,达到220.1 U/mg。酶催化反应的动力学参数经Hill方程拟合,希尔系数大于1,表明底物与酶之间存在协同作用,且不同底物与重组胆盐水解酶之间存在不同的协同作用,表明重组胆盐水解酶属于变构酶。研究结果为其他来源胆盐水解酶在基因工程菌中的表达,和进一步研究胆盐水解酶的结构和催化反应机理提供了参考。     

海洋黄杆菌来源岩藻多糖酶Fcn1的异源表达及酶学性质

为了寻找和挖掘降解岩藻多糖的新型酶,以从海带中筛选获得的一株可以降解岩藻多糖的海洋黄杆菌Flavobacterium sp. RC2-3为研究对象,对其进行了全基因组测序。通过与已报道的岩藻多糖酶氨基酸序列比对,并进行转录组学分析及实时荧光定量PCR验证,挖掘了1个可能的岩藻多糖酶基因,并将其命名为Fcn1。Fcn1基因全长1221bp,编码406个氨基酸,蛋白分子质量约为46.8kDa。通过引物设计、PCR扩增,将Fcn1基因克隆,进一步构建了Fcn1基因异源表达载体Fcn1-pET-28a(+),并将其成功地在大肠杆菌BL21(DE3)表达宿主中进行了诱导表达。所得重组酶Fcn1通过带有His标签的镍柱进行分离纯化,采用铁氰化钾法测定纯化酶酶解岩藻多糖的比酶活(332U/mg),纯化倍数为2.25。酶学性质研究表明,重组酶Fcn1最适反应温度为50℃,最适反应pH值为8.0,在20~30℃和pH值为7.0~8.0时表现出较好的稳定性。结合酶学性质研究结果,确定酶的最适反应条件为30℃,pH值为8.0,并测定了岩藻多糖酶水解反应的动力学参数,K_m为1.17mg/mL,V_max为10.53g·L-1·min-1。该酶降解岩藻多糖的酶活力较高,在岩藻多糖资源的开发领域具有较大应用潜力。     

碱性果胶酯裂解酶的异源表达与性质研究

目的:异源表达、纯化特异性降解高甲酯化果胶的碱性果胶酯裂解酶,研究其酶学性质。方法:采用PCR方法从枯草芽孢杆菌7-3-3中扩增到编码碱性果胶酯裂解酶的结构基因pel B,将去信号肽基因序列连接甲醇诱导型质粒p PIC9K,得到重组质粒p PIC9K-pel B,并转入毕赤酵母GS115进行表达,对该表达产物进行酶学性质分析。结果:纯化得到Pel B及其糖基化蛋白,糖基化不影响Pel B的酶活力。该酶可降解甲酯化程度为85%的果胶,比酶活达2 746 U/mg。在最适反应温度60℃,最适反应p H 9.0,45~65℃和p H 8.5~9.5范围具较高的酶活力。在40℃以下,p H 7.0~10.6的碱性范围,酶具有较高的稳定性。结论:Pel B蛋白对高度甲酯化的果胶底物具有高解聚能力,在碱性条件下稳定,提示其具有良好的应用价值。     

茶树单宁酶的原核表达及酶学性质表征

基于大肠杆菌的密码子偏好性，对茶树单宁酶基因CsTanA碱基进行优化，基因优化后GC含量为51.9%，密码子适应指数为0.8，优化前后基因序列的一致性为77.8%，以pET-30a为表达载体对优化基因进行重组表达及酶学性质分析。A600 nm约0.6的重组菌株以1 mmol/L的异丙基-β-D-硫代半乳糖苷在30 ℃诱导12 h，破碎上清液重组单宁酶rCsTanA比活力为0.35 U/mg，镍柱纯化后的rCsTanA比活力为1.53 U/mg，纯化倍数约为4.4。纯化重组单宁酶rCsTanA分子质量为39 kDa，其最适温度和最适pH值分别为40 ℃和7.0。不同金属离子浓度对酶活力的影响存在差异，在低浓度（1 mmol/L）条件下，K＋增强了rCsTanA 37.28%的酶活力，而Ag＋、Cu2＋和Fe3＋使该酶活力均丧失80%以上；而在高浓度（5 mmol/L）条件下，Cu2＋表现出完全抑制rCsTanA活性的特性。表面活性剂（十二烷基硫酸钠、吐温80和十六烷基三甲基溴化铵）和极性溶剂（甲醇、乙醇、丙三醇、异丙醇及丙酮）对rCsTanA活性具有较强抑制作用。本研究不仅实现了茶树单宁酶的表达和酶学性表征，同时也丰富了单宁酶资源，为植物单宁酶的进一步应用研究提供了必要的理论支撑。     

Cyclobacterium qasimii脱乙酰酶的异源表达及酶学性质

目的 观察miR-497-5p对核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白1(NLRP1)靶向调控及其对细胞胆固醇流出的影响。方法 生物信息学与荧光素酶报告基因验证miR-497-5p与NLRP1靶向结合。人源THP-1单核细胞经佛波酯及氧化低密度脂蛋白处理后成为泡沫细胞。使用miR-497-5p mimic和miR-497-5p inhibitor处理细胞。实时荧光定量PCR和Western blot检测NLRP1、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白酶1(Caspase-1)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)表达情况。酶联免疫吸附法测定细胞培养液白细胞介素1β(IL-1β)和IL-18含量。液体闪烁计数仪检测泡沫细胞胆固醇流出水平。高效液相色谱法检测泡沫细胞内脂质含量。结果 miR-497-5p mimic能够显著性降低野生型NLRP1 3′UTR报告基因的荧光素酶活性。与对照组相比,miR-497-5p mimic组NLRP1、ASC、Caspase-1的mRNA及蛋白表达水平明显下调,IL-1β和IL-18分泌明显减少。miR-497-5p mimic较对照组显著促进细胞胆固醇流出,减少细胞内总胆固醇、游离胆固醇和胆固醇酯的含量。结论 miR-497-5p可能通过靶向调控NLRP1,抑制巨噬细胞源性泡沫细胞炎症反应并促进胆固醇流出。     

棘孢木霉GH11家族木聚糖酶的异源表达及酶学性质

目的 探讨Rap1A DNA 甲基化在同型半胱氨酸(Hcy)促进小鼠单核巨噬细胞RAW264.7增殖中的作用。方法 将处于对数生长期的RAW264.7细胞分为对照组(Hcy 0 μmol/L)和不同浓度的Hcy(20,40,60,80,100 μmol/L)干预组,24 h后用XTT检测细胞活力;Edu检测细胞增殖情况;qRT-PCR和Western blot检测Rap1A的mRNA和蛋白的表达;甲基化特异性PCR法(MSP)检测Rap1A启动子区甲基化改变;激光共聚焦显微镜观察Rap1A的变化;将Rap1A干扰腺病毒转染RAW264.7细胞并用Hcy刺激,检测Rap1A的mRNA和蛋白水平的变化及细胞的增殖情况。结果 与对照组相比,不同浓度的Hcy干预细胞后,细胞活力增强,其中100 μmol/L Hcy浓度最为明显(P＜0.01),且细胞增殖水平明显增加(P＜0.01);经Hcy刺激后,细胞Rap1A的mRNA和蛋白表达量显著增加(P＜0.01),启动子区甲基化水平降低(P＜0.01);干扰Rap1A的表达后能够部分逆转Hcy所致的细胞增殖(P＜0.01)。结论 Rap1A启动子区低甲基化介导了Hcy导致的RAW264.7细胞增殖。     

Properties of recombinant 4-α-glucanotransferase from Bifidobacterium longum subsp. longum JCM 1217 and its application

Food Science and Biotechnology - To determine the physiochemical properties of the 4-α-glucanotransferase from Bifidobacterium sp., the bllj_0114 gene encoding 4-α-glucanotransferase was...     

不同年龄人群来源长双歧杆菌体外生物学特性研究

本研究分析38株分离自不同年龄人群粪便样品的长双歧杆菌的体外生物学特性,包括体外生长特性、糖发酵特性、产短链脂肪酸能力、胞外多糖产量和胞外多糖合成关键酶——pGT酶的序列比对以及进化分析,分析结果显示,来源于不同年龄人群的菌株在生物学特性方面存在差异。婴幼儿来源的长双歧杆菌多数可以利用甘露糖,而成年人来源的菌株则多数不能利用甘露糖,并且婴幼儿源菌株的表面胞外多糖产量显著少于老年人来源的菌株。系统进化分析结果表明,婴幼儿源菌株的pGT酶C端氨基酸序列呈部分聚类趋势。     

红藻源新型抗氧化剂己糖氧化酶的异源表达优化及酶学特性表征

天然抗氧化功能的活性多肽和食品酶具有绿色、安全及可靠的特点,广受欢迎。己糖氧化酶是一种底物谱广且具有除氧、酸化、提高蛋白交联等功能的氧化酶,可作为一种新型绿色多功能的食品添加剂。为了提高己糖氧化酶在毕赤酵母中的过量表达,系统比较不同基因型的宿主菌株、表达方式以及多拷贝数转化子等因素对己糖氧化酶异源表达的影响。应用新建立的3步筛选法获得不同基因型的转化子并比较其发酵酶活,结果表明,甲醇代谢缓慢的Muts型宿主有利于己糖氧化酶的表达;而甲醇诱导表达方式优于组成型表达方式;较高的己糖氧化酶基因拷贝数表达相对更高的酶活。然而,优化以上表达因素,己糖氧化酶表达水平仍不高,最高摇瓶发酵酶活为4.92×10-2 U/mL。重组酶的纯化研究表明存在3种蛋白,分子质量分别为62,40 ku和29 ku,即己糖氧化酶的原酶和经蛋白酶切割而成的2个二聚体亚基,其中原酶的活性较低且占比最高,可能是表达活性偏低的原因之一。酶学特性研究表明,重组酶的最适条件为50~60 ℃、pH 4.0,且常温条件(20 ℃)下可维持50%的活性。低温条件(20~60 ℃)和酸性条件(pH 3.0~6.0),己糖氧化酶酶活较为稳定,说明其是一种耐酸性较好的抗氧化酶,适用于酸性食品的保鲜和抗氧化应用。     

Thermoanaerobacter sp. X514嗜热脂肪酶LipTX的异源表达与酶学性质研究

本文克隆表达了来源于嗜热细菌Thermoanaerobacter sp.X514的嗜热脂肪酶Lip TX基因(Teth514_0029),利用亲和层析纯化了脂肪酶Lip TX,并详细研究了该脂肪酶的酶学性质。采用PCR技术扩增脂肪酶Lip TX基因,克隆到载体p ET15b中,构建重组载体p ET15b-Lip TX;将重组载体转入大肠杆菌BL21(DE3)中并利用IPTG诱导表达目的蛋白,经70℃热处理和Ni-NTA亲和层析两步纯化,得到纯化的重组酶。SDS-PAGE结果表明,脂肪酶Lip TX分子量为28 ku。酶学性质研究表明,该酶最适反应温度和pH分别为70℃和7.5;通过水解底物特异性和动力学实验,发现LipTX可以水解不同长链酰基(C_8-C_(12))的对硝基苯酚酯底物,对硝基苯酚癸酸酯是该酶最适合底物;同时该酶能够水解链长在C_4到C_(16)范围的三甘油酯底物,其中以甘油三丁酸酯为底物的酶活力最高。该酶对非极性有机溶剂(甲醇、乙醇、丙酮、DMF、DMSO和正己烷和氯仿)和变性剂(SDS、Tween-20和Triton X-100)具有较强的抗性,因此在生物催化和有机化学合成中具有广阔的开发应用前景。     

婴儿粪便长双歧杆菌的分离与多样性分析

本研究旨在分析婴儿粪便长双歧杆菌的多样性,采用改良MRS培养基从哈尔滨地区健康婴儿粪便中分离双歧杆菌,采用生理生化实验结合16S rDNA和热应激蛋白60基因(heat-shock protein 60,hsp60)同源性分析鉴定分离株,利用同源性分析及随机扩增多态性DNA(random amplified polymorphism DNA,RAPD)、多位点序列分型(multilocus sequence typing,MLST)技术进一步分析长双歧杆菌多态性。实验从11个婴儿体内分离得到18株厌氧的细菌菌株,经形态学分析、生理生化实验、16S rDNA测序及hsp60测序实验发现,其中7株为长双歧杆菌长亚种,3株为长双歧杆菌婴儿亚种。RAPD和MLST结果表明:7株长双歧杆菌长亚种为6个基因型,3株长双歧杆菌婴儿亚种为2个基因型,上述结果说明不同人源婴儿粪便长双歧杆菌基因型差异较大。