Bohai sea-9145重组脂肪酶基因工程菌的发酵表达条件优化

为提高大肠杆菌（E.coli）基因工程菌产Bohai sea-9145重组脂肪酶（Lipase,EC3.1.1.3）的能力,有效制备Bohai sea-9145脂肪酶。采用单因素实验、Plackett-Burman实验和Box-Behnken响应面设计实验,对该重组酶基因工程菌的发酵表达条件进行了优化。最终确定的最佳条件是:接种量为1.5%,培养基的初始p H为8.0,诱导剂IPTG的添加时间为3.5 h,终浓度为0.5 mmol/L,诱导时间为15 h,诱导温度为16℃,摇床转速为200 r/min,经优化后该菌的产酶量是优化前的9.72倍。      

密码子优化及透明颤菌血红蛋白共表达提高耐热脂肪酶在毕赤酵母的表达

根据毕赤酵母密码子的偏好性,通过在线软件对Thermomyces lanuginosus脂肪酶基因（tll）和透明颤菌血红蛋白基因（vhb）进行密码子优化。优化后的脂肪酶基因（tll-opt）和透明颤菌血红蛋白基因（vhb-opt）中碱基GC含量分别由原来的46%提高到49%和42%提高到51%,碱基A、T、C、G均匀分布,减少了AT和GC富集区,利于tll-opt和vhb-opt基因在毕赤酵母X33中的表达。将tll和tll-opt连接到表达载体pPICZαA并转入毕赤酵母X33中。摇瓶培养条件下,含有tll和tll-opt重组工程菌的最大酶活力分别为7 U/mL和16 U/mL。50 L发酵罐培养条件下,含有tll和tll-opt重组工程菌的最大酶活力分别为201 U/mL和430 U/mL。为了进一步提高含tll-opt重组工程菌的表达酶活性,将vhb-opt转入该重组工程菌得到工程菌VHb＋（含有tll-opt和vhb-opt）。重组工程菌VHb＋在摇瓶培养条件下最大酶活力为23 U/mL,分别是优化后基因和原始基因最大表达酶活力的1.39 倍和3.28 倍。重组工程菌VHb＋在50 L发酵罐瓶培养条件下最大酶活力为610 U/mL,分别是优化后基因和原始基因最大表达酶活力的1.41 倍和3.03 倍。     

产脂肪酶重组菌SRI-01随机突变及诱导表达条件的研究

采用大引物全质粒法（MEGAWHOP）随机突变,快速有效地对研究室前期构建的一株脂肪酶重组菌株SRI-01进行分子改造,通过对易错聚合酶链反应（ep-PCR）获得的2 300个突变株进行96孔板高通量筛选,得到一株优良突变株SRM08。通过单因素试验,优化诱导前的菌体生物量、诱导剂异丙基硫代半乳糖苷（IPTG）的浓度、CaCl2的浓度、诱导温度。通过比较3种不同破碎缓冲液浓度和缓冲液pH对脂肪酶活力的影响,选择最优的破碎缓冲液。确定突变株SRM08最佳诱导表达条件为菌液生物量OD600 nm值为0.7,IPTG的浓度为0.1 mmol/L,CaCl2浓度为4 mmol/L,诱导温度为25 ℃,采用5 mmol/L磷酸钠缓冲液为破碎缓冲液,pH值为7.0。在此优化条件下,脂肪酶活达到88 508 U/L,为原重组菌株SRI-01的2.84倍。     

共表达透明颤菌血红蛋白提高脂肪酶在毕赤酵母中的表达

为了克服巴斯德毕赤酵母高密度发酵过程中的溶氧限制,提高外源蛋白的表达量,本文以启动子YPT介导透明颤菌血红蛋白(VHb)在培养过程中组成型表达。同时以启动子AOX1介导的南极假丝酵母脂肪酶B(CALB)基因作为报告基因,使CALB在甲醇诱导阶段表达。另外,还将绿色荧光蛋白在过氧化物表面表达,将红色荧光蛋白在过氧化物基质中表达以检测信号肽能否定位在相应的位置。最后,将VHb分别在过氧化物酶体表面和基质两个位置表达,以观察表达位置的不同所产生的影响。通过SDS-PAGE和Western Blot分析表明,CALB和VHb在重组菌中成功实现了共表达。在限氧条件下,重组菌株GS115/ExVHb、GS115/VHbSKL的外源蛋白CALB的表达量比对照菌株GS115/CALB分别提高了27.57%和20.52%。这说明VHb与外源基因共表达可以改善酵母在发酵过程中的摄氧情况,提高外源蛋白的表达量。     

重组毕赤酵母产凝乳酶发酵参数优化的研究

以重组毕赤酵母GS115PJ5(含微小毛霉凝乳酶基因)为研究对象,通过单因素实验确定其最佳生长条件:培养温度30℃、培养基pH值5.2、摇床转速280r/min、培养基装瓶量5%(12.5mL/250mL)。在单因素实验的基础上通过Plackett-Burman实验筛选出培养基装瓶量、甲醇添加量、培养基pH值等3个影响重组毕赤酵母产凝乳酶的主要因素,并通过响应面实验确定三者有利于产酶的最佳值分别为13.06%、1.52%、6.15,在此条件下,凝乳酶活力达到最大值即491.7SU/mL,验证实验证明模型预测值准确、可靠。     

重组毕赤酵母发酵生产扩展青霉碱性脂肪酶的优化

通过毕赤酵母工程菌表达碱性脂肪酶,对表达条件进行了优化。先进行单因素实验,筛选出对碱性脂肪酶表达影响较大的4个因素:诱导时间、初始pH、甲醇添加量和接种量;在单因素实验的基础上设计四元线性回归实验,利用SPSS18数据处理软件进行数据优化,结果表明,诱导时间为96h、初始pH为6.0、甲醇添加量为0.5%、接种量为150mL时有最佳的表达效果,碱性脂肪酶活力为242.7U/mL。     

重组毕赤酵母表达蛋清溶菌酶发酵条件的优化

该研究以甲醇诱导型重组毕赤酵母（Pichia pastoris） NCY-2为研究菌株,在摇瓶水平上首先考察了诱导时间、甲醇含量、诱导pH及诱导温度对蛋清溶菌酶表达的影响,然后通过正交试验设计优化出了该菌株的最佳发酵条件,并进一步研究了摇瓶发酵过程中的菌体生长和酶活力随时间的变化规律。研究结果表明,蛋清溶菌酶的最适诱导时间为96 h,甲醇含量为2%,诱导pH值为3.5,诱导温度为20 ℃;在此条件下发酵液的蛋清溶菌酶酶活力达到775 U/mL,是优化前的2.2倍。 关键词：中图分类号：Q815 文章编号：0254-5071（20１7）02-0054-04 doi：     

巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)高效异源表达脂肪酶研究进展

脂肪酶作为一种常见的工业用酶,广泛应用于食品、化妆品等与生活密切相关的工业领域,但较高的生产成本和使用成本,在一定程度上限制了其进一步应用。通过巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)异源表达系统重组表达脂肪酶,成为解决限制脂肪酶发展的方法之一。本文介绍了脂肪酶在P.pastoris表达系统中的异源表达及其优化策略,并对毕赤酵母表面展示异源脂肪酶的技术及应用进行了归纳。     

巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)高效异源表达脂肪酶研究进展

脂肪酶作为一种常见的工业用酶,广泛应用于食品、化妆品等与生活密切相关的工业领域,但较高的生产成本和使用成本,在一定程度上限制了其进一步应用。通过巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)异源表达系统重组表达脂肪酶,成为解决限制脂肪酶发展的方法之一。本文介绍了脂肪酶在P.pastoris表达系统中的异源表达及其优化策略,并对毕赤酵母表面展示异源脂肪酶的技术及应用进行了归纳。      

响应面法优化CALA在毕赤酵母中的组成型表达

南极假丝酵母脂肪酶A (CALA)是现有研究中唯一一种对甘油三酯sn-2位显示出偏好的脂肪酶.本文在完成CALA在毕赤酵母中组成型表达的基础上,为了提高CALA的酶活,采用响应面法建立了CALA发酵培养基和培养条件的二阶数学模型,并验证了模型的有效性;筛选出了2个影响毕赤酵母发酵产CALA的主要因素:培养温度、葡萄糖含...     

毕赤酵母工程菌发酵木聚糖酶条件的响应面优化

通过单因素实验研究了诱导温度、种龄、p H、甲醇浓度以及诱导时间对毕赤酵母工程菌产木聚糖酶的影响。在此基础上进行响应面优化设计实验,并根据结果拟合小二乘二次项回归方程,探讨了各因素对木聚糖酶比酶活力的影响。确定了最优的发酵培养条件:种龄为31 h,诱导时间104 h,甲醇诱导浓度1%,发酵起始p H4.0,诱导温度为30℃,在此条件下对实验结果进行验证,得到木聚糖酶比酶活力为43526.3 U/mg。      

响应面法优化异常毕赤酵母（Pichia anomala）0732-1抑菌产物发酵条件

以异常毕赤酵母（Pichia anomala）0732-1为试材,对其抑菌产物发酵条件进行了响应面优化,并对其产物进行抑菌效果测定。利用Plackett-Burman试验,分析了5种因素对其产物抑菌的影响,确定培养液初始pH值、温度、装样量为影响其抑菌的重要因素。经最陡爬坡试验确定各因素峰值后,利用Box-Behnken试验设计和响应面方法（RSM）分析得到最优发酵条件为培养液初始pH 9.4、培养温度25 ℃、装样量61 mL/150 mL。在此优化条件下,抑菌圈直径为17.9 mm,较优化前提高了32.6%。     

毕赤酵母产伏马毒素B1羧酸酯酶发酵条件和培养基的优化

为提高毕赤酵母重组菌产伏马毒素B1(fumonisin B1,FB1)羧酸酯酶的摇瓶发酵水平,以酶活力为指标,对发酵条件和培养基进行优化。通过单因素试验对发酵条件进行优化。通过Plackett-Burman试验筛选出关键培养基成分,再进行正交试验建立试验数据样本,最后建立误差反向传播神经网络模型进行预测并寻找最优发酵培养基组成。经优化得到的发酵条件:诱导温度28℃,初始p H 6.0,每24 h补加体积分数为1%的甲醇,诱导96 h;优化后发酵培养基组成:蛋白胨23 g/L、KH2PO444 g/L、PTM4 (Pichia trace minerals 4)微量元素溶液1.5 m L/L、K2SO47.15 g/L、Mg SO4·7H2O 5.85 g/L和酵母粉5 g/L。FB1羧酸酯酶酶活力达到402 U/m L以上,较优化前提高了1.19倍。优化后显著提高了重组菌株的产酶能力,研究结果为FB1羧酸酯酶发酵罐优化提供了基础数据。     

基于组合优化策略在毕赤酵母中高效表达杜邦嗜热菌脂肪酶北大核心CSCD

杜邦嗜热菌脂肪酶(LIP1)是一种在洗涤行业、生物柴油制备、油脂改性等领域具有良好应用潜力的碱性脂肪酶,然而其天然产量极低,难以满足产业化需求。采用组合优化策略筛选出高效表达LIP1的毕赤酵母重组菌株。首先,构建毕赤酵母密码子偏好性优化的LIP1基因,通过高浓度G418抗性平板和BMMY-罗丹明B定性平板筛选出脂肪酶活性较高的重组菌株;其次,利用信号肽优化和分子伴侣共表达优化筛选得到一株高效表达的重组毕赤酵母菌株GS115/pPIC9K-Mss-SSA4-LIP1,采用碱滴定法测定其酶活,采用比色法测定其底物特异性。结果表明,经组合优化策略筛选出的菌株在摇瓶和5 L发酵罐中发酵最高分泌酶活分别达到1 136 U/mL和12 150 U/mL。底物特异性结果显示重组脂肪酶LIP1最适底物为C8链长的对硝基苯酚酯。综上所述,基于组合优化策略实现了LIP1在毕赤酵母中的高效表达,为未来LIP1的产业化奠定基础。     

高产脂肪酶菌株的筛选鉴定及产酶条件优化

采用罗丹明B平板法和脂肪酶活力测定从张弓老酒大曲中分离筛选出一株高产脂肪酶菌株E-11,经形态学、生理生化试验和16S rDNA序列分析,鉴定该菌株为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。通过单因素和响应面试验设计对该菌株的产酶条件进行优化,结果表明,最佳产酶条件为葡萄糖3%、蛋白胨4%、初始pH值为8.0。优化后的脂肪酶活力达15.09 U/mL,是优化前产酶能力的1.2倍。     

发光杆菌产几丁质酶的工艺优化

为提高海洋发光杆菌Photobacterium sp.LG-1产低温几丁质酶的酶活性,利用响应面法对其发酵产酶条件进行了优化。Plackett-Burman实验结果表明,影响菌株产酶的三个主要因素分别为发酵温度、发酵时间和酵母膏含量。菌株产酶的最适条件为：胶体几丁质浓度12.0 g/L、酵母膏浓度4.5 g/L、转速220 r/min、发酵温度20℃、装液量75 mL/250 mL、接种量1%、初始pH7.0、发酵时间120 h,几丁质酶的最大酶活为5.10 U/mL。实际平均酶活经验证与预测酶活相近,几丁质酶活比优化前提高了11.50%。为下一步低温几丁质酶的降解机制研究及在工业中的应用提供参考。     

基因重组毕赤酵母产蛋清溶菌酶发酵工艺及表达条件的优化

以甲醇诱导型蛋清溶菌酶基因重组毕赤酵母（Pichia pastoris）NCY-2为研究菌株,选用麦芽汁为培养基,首先通过单因素试验,对培养基锥形瓶种类、原麦芽汁稀释度及外加氮源进行了优化,在此基础上,采用均匀设计试验,得到菌株NCY-2的最佳发酵工艺条件为发酵温度31 ℃、pH 5.5,转速220 r/min,接种量4%;蛋清溶菌酶最佳表达条件为诱导温度18 ℃、诱导pH 4.4、转速190 r/min、甲醇初始添加量为0.3%（之后每隔24 h分别添加体积分数1.0%、1.5%、2.0%,诱导72 h结束）。在此优化条件下,摇床水平发酵液中蛋清溶菌酶酶活力可达到962.4 U/mL。     

响应面法优化甲基营养型芽孢杆菌J2B-74代谢产细菌素的发酵条件

为提高一株分离自浓香型白酒糟培的菌株甲基营养型芽孢杆菌（Bacillus methylotrophicus） J2B-74发酵产细菌素能力,以金黄色葡萄球菌为指示菌,以抑菌圈直径为考察指标,在单因素试验的基础上采用响应面法优化发酵工艺。结果表明：最优发酵条件为发酵起始pH 6.0、发酵时间33.5 h、发酵温度36.5 ℃,接种量1%,吐温-80添加量5‰。在此条件下平均抑菌圈直径为14.07 mm,较优化前提高了32.36%。最优发酵条件下获得的实验结果与模型预测值吻合,说明所建立的模型是切实可行的。