人源类溶菌酶蛋白6在毕赤酵母中的重组表达及活性分析

利用毕赤酵母(Pichia pastoris)重组表达人源类溶菌酶蛋白6(human lysozyme-like protein6,h Lyzl6),对其酶学性质进行分析。根据毕赤酵母密码子偏爱性设计并人工合成h Lyzl6基因,将其连接至含有乙醇氧化酶启动子(AOX1)的p PIC9K质粒构建重组表达载体p PIC9K-hlyzl6;重组表达载体经线性化后电转化入毕赤酵母GS115感受态细胞,经G418筛选获得高拷贝重组菌株后进行甲醇诱导表达。经甲醇诱导72 h后发酵液上清中酶活性达到最高值,发酵液上清经SDSPAGE检测在14.8 k Da处有重组h Lyzl6蛋白条带,分子量符合预期,通过甲壳素亲和层析可对其进行纯化;采用比浊法测定h Lyzl6酶学活性,结果表明h Lyzl6对溶壁微球菌(Micrococcus lysodeikticus)有较好的杀灭作用,最适反应温度为40℃,最适p H为5.5,其酶活力为54 700U/mg,Cu2+对其活性有明显抑制,EC50为30.2799 mg/L。采用基因工程方法首次在毕赤酵母GS115成功表达了重组h Lyzl6,证实其在体外具有杀菌活性,初步揭示h Lyzl6在男性生殖系统先天性免疫中发挥了一定作用,为进一步研究h Lyzl6的功能和应用开发奠定了基础。     

底物诱导海洋假单胞菌DEH138A产生脱卤酶的研究

海洋假单胞菌Pseudomonas stutzeri DEH138A可以产生两种诱导型脱卤酶,即L-卤代酸脱卤酶(LDEX)和D-卤代酸脱卤酶(D-DEX)。用DL-2-氯丙酸(DL-2-CPA)、D-2-氯丙酸(D-2-CPA)和L-2-氯丙酸(L-2-CPA)3种诱导物分别作为种子培养与发酵培养碳源,诱导菌株DEH138A,通过HPLC检测反应体系中氯丙酸的剩余量来评估酶活性,研究底物对其酶活性的影响,并优化培养方式,实现单一构型卤代酸脱卤酶的定向诱导。结果表明:L-2-CPA可定向诱导L-DEX的产生,L-2-CPA作为唯一碳源诱导时得到的L-DEX酶活性是D-DEX酶活性的85倍,优化培养获得的LDEX和D-DEX最高酶活性分别为6.11×10-2、3.23×10-3U/mL(培养基),与DL-2-CPA作为诱导底物时相比较,分别提高了5.1倍和2.3倍。研究表明,L-2-CPA具有诱导专一性,实现了L-DEX的定向诱导,但对于D-DEX,则不能用L-DEX被相应构型底物诱导产生的机理解释,有待进一步研究。     

基于重组毕赤酵母的fusaruside生物合成

目的:构建产fusaruside的毕赤酵母菌株,解决天然小分子免疫抑制剂fusaruside的来源问题。方法:从禾谷镰刀菌Fusarium graminearum PH-1中扩增获得合成fusaruside的相关基因-3位去饱和酶[Δ3(E)-SD]和10位去饱和酶[Δ10(E)-SD]基因;并通过2A肽策略构建两种基因的共表达载体,转化到毕赤酵母GS115中进行双酶的诱导表达;对诱导后的毕赤酵母菌体进行甲醇和二氯甲烷的处理后,经高效液相色谱质谱联用仪(HPLC-MS)检测其中产物变化。结果:3位去饱和酶和10位去饱和酶在毕赤酵母中成功共表达,SDS-PAGE显示3位去饱和酶分子量约为48kDa,10位去饱和酶分子量约为65kDa; HPLC-MS显示重组酵母可以产生fusaruside。结论:与fusaruside原产菌株镰刀菌相比,该酵母菌的发酵时间更短、产量更高,为fusaruside的进一步开发与应用奠定基础。     

南海深海微生物酯酶EST12-7在制备(R)-2-氯丙酸乙酯中的应用研究

利用来源南海深海的微生物酯酶EST12-7不对称水解反应拆分制备(R)-2-氯丙酸乙酯。并探寻了温度、pH、底物浓度、有机溶剂和反应时间等因素对酯酶EST12-7催化制备(R)-2-氯丙酸乙酯的影响。结果表明,深海微生物酯酶EST12-7催化制备(R)-2-氯丙酸乙酯的最佳反应条件为:13.8μg/ml酯酶EST12-7,50 mmol/L(±)-2-氯丙酸乙酯,2%正癸醇,pH8.5,30℃,0.05mol/L Tris-HCl,反应60 min。在最佳反应条件下,(±)-2-氯丙酸乙酯的转化率可达49%,所制备的(R)-2-氯丙酸乙酯的光学纯度为98%。通过对酯酶EST12-7拆分制备(R)-2-氯丙酸甲酯和(R)-2-氯丙酸乙酯进行比较,2-氯丙酸酯中的链长对酯酶EST12-7拆分反应有极大的影响。     

皱纹盘鲍HdhTPX2基因在毕赤酵母中的表达及抗氧化活性研究

为研究皱纹盘鲍Haliotis discus hannai Ino硫氧还蛋白过氧化物酶(TPX2)蛋白的抗氧化活性,将HdhTPX2基因克隆至pPIC9K载体,通过电击转化至毕赤酵母GS115菌株中,获得重组表达质粒pPIC9K-HdhTPX2,经甲醇诱导及亲和层析纯化得到重组HdhTPX2蛋白,并进行质谱鉴定及体外抗氧化功能检测。结果表明:本研究中成功构建了重组毕赤酵母菌株GS115/pPIC9K-HdhTPX2,经表达条件的优化,在pH为7的培养基中用0.5%甲醇诱导表达72 h,分泌表达上清液中得到相对分子质量约为25 000的稳定表达产物,纯化后的蛋白经质谱鉴定为目的蛋白;体外活性测定发现,该蛋白清除羟自由基(·OH)能力强于维生素C,并对H_2O_2引起的细胞损伤具有一定的保护作用。研究表明,皱纹盘鲍硫氧还蛋白过氧化物酶HdhTPX2在毕赤酵母表达系统中得到高效表达,重组表达产物具有抗氧化活性功能。     

皱纹盘鲍HdhTPX2基因在毕赤酵母中的表达及抗氧化活性研究

为研究皱纹盘鲍Haliotis discus hannai Ino硫氧还蛋白过氧化物酶(TPX2)蛋白的抗氧化活性,将HdhTPX2基因克隆至pPIC9K载体,通过电击转化至毕赤酵母GS115菌株中,获得重组表达质粒pPIC9K-HdhTPX2,经甲醇诱导及亲和层析纯化得到重组HdhTPX2蛋白,并进行质谱鉴定及体外抗氧化功能检测。结果表明:本研究中成功构建了重组毕赤酵母菌株GS115/pPIC9K-HdhTPX2,经表达条件的优化,在pH为7的培养基中用0.5%甲醇诱导表达72 h,分泌表达上清液中得到相对分子质量约为25 000的稳定表达产物,纯化后的蛋白经质谱鉴定为目的蛋白;体外活性测定发现,该蛋白清除羟自由基(·OH)能力强于维生素C,并对H_2O_2引起的细胞损伤具有一定的保护作用。研究表明,皱纹盘鲍硫氧还蛋白过氧化物酶HdhTPX2在毕赤酵母表达系统中得到高效表达,重组表达产物具有抗氧化活性功能。     

溶葡球菌酶在乳酸克鲁维酵母中重组表达、诱变、优化及酶学研究

根据模仿葡萄球菌(Staphylococcus simulans)的溶葡球菌酶基因序列以及乳酸克鲁维酵母密码子偏好性设计引物扩增溶葡球菌酶基因表达片段,构建溶葡球菌酶(lysostaphin,Lys)基因表达载体(p KLAC1-Lys),转化乳酸克鲁维酵母(K.lactis GG799),实现了Lys基因的分泌表达。对重组菌株(K.lactis GG799/p KLAC1-Lys)进行NTG随机化学诱变,优化表达条件,筛选获得高表达菌株,并通过Ni-NTA亲和层析纯化蛋白并研究其酶学性质。结果表明:通过诱变重组溶葡球菌酶乳酸克鲁维菌株,Lys酶比活性提高了约5.2倍(约8 000U/L)。最适接种量为40g/L,诱导过程中每24h添加一次终浓度为20g/L的半乳糖和NH_4NO_3可提高酶比活性,最适表达p H为7.0~7.5,最适反应p H为7.0~8.0,最适反应温度为37℃。实验表明,低于40℃,p H 3~6之间时,重组溶葡球菌酶较稳定。Sr~(2+)对其酶活性有明显的促进作用,Ba~(2+)、Ca~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Mg~(2+)对其有明显的抑制作用。     

地衣芽孢杆菌谷氨酰内切酶的克隆表达与性质研究

谷氨酰内切酶在食品行业应用广,但来源受限。以地衣芽孢杆菌ATCCl4580基因组DNA为模板,PCR扩增出670bp大小的谷氨酰内切酶基因,克隆入表达载体pET28a(+),转化Escherichia coli BL21(DE3),经IPTG诱导,重组蛋白主要以包涵体形式存在。通过与硫氧还蛋白融合、降低诱导温度和共表达分子伴侣三种策略,以期增加重组蛋白可溶性,结果表明分子伴侣对可溶性有明显提高作用,而低温和硫氧还蛋白影响甚微。将重组蛋白样品与底物(Z-Phe-Leu-Glu-pNA)进行孵育反应,结果表明,该酶可有效水解谷氨酸残基的羧基,释放出4-硝基苯胺。酶学性质研究表明,此酶的最适反应温度为42℃,最适作用pH为8.0,金属离子Mn2+对酶活有较好的激活作用。     

棘孢木霉几丁质酶tachi2基因的原核表达及酶学性质研究

目的:实现棘孢木霉(Trichoderma asperellum)几丁质酶基因tachi2的原核高效表达,研究几丁质酶Tachi2的酶学性质。方法:利用PCR技术扩增得到几丁质酶基因tachi2,将其克隆到原核表达载体pEHISTEV中,测序后,转化大肠杆菌BL21感受态细胞,经异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导后进行Tachi2蛋白的纯化和复性。用纯化的目的蛋白Tachi2进行几丁质酶酶学性质的研究。结果:tachi2基因在重组大肠杆菌中正确表达,其主要以包涵体形式存在;重组蛋白Tachi2分子量约为44kDa,经过纯化和复性后得到的Tachi2有较高的几丁质酶活性。该酶的最适温度为40℃,最适pH值为7.0,几丁质酶在40℃以下比较稳定、pH 6～9时酶有较高活性,受Cu2+和Zn2+的强烈抑制。结论:成功实现了棘孢木霉几丁质酶基因tachi2的原核高效表达,表达纯化了重组蛋白,明确了几丁质酶Tachi2的酶学性质,为该几丁质酶的进一步开发利用和深入研究奠定了基础。     

L-谷氨酸氧化酶的克隆表达、纯化及酶学性质研究

为提高微生物产L-谷氨酸氧化酶水平,将Streptomyces sp.X-119-6的L-谷氨酸氧化酶基因(LGOX)与表达载体pET28a连接,导入E.coli BL21(DE3),实现LGOX的高效表达。采用HisTrapTMFF亲和层析柱对重组L-谷氨酸氧化酶进行纯化,并对纯酶的酶学性质进行了研究。结果表明:在IPTG终浓度为0.4 mmol/L下,30℃诱导6 h,可以获得比酶活为1.1 U/mg的粗酶液;重组酶的最适反应温度和pH分别为37℃和5.0;Km值为2.12 mmol/L,Vmax为1.06μmol/min.mg,对L-谷氨酸具有专一性;具有良好的应用前景。