内切葡聚糖酶基因cel7b 在里氏木霉中的同源表达

用里氏木霉（Trichoderma reesei ）作为宿主同源表达内切葡聚糖酶基因。运用聚合酶链反应（PCR）技术从里氏木霉cDNA中扩增得到内切葡聚糖酶基因cel7b序列,并将其连接到载体p18-m2上构建重组质粒,将重组质粒转化到里氏木霉菌株中,通过筛选获得表达内切葡聚糖酶的重组里氏木霉工程菌。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）检测显示,发酵液中重组内切葡聚糖酶的分子质量约48 ku。摇瓶发酵结果显示,内切葡聚糖酶在重组里氏木霉中得到分泌表达,发酵液中的内切葡聚糖酶和滤纸酶活分别达到了726 U/mL和28.7 U/mL,分别为出发菌株酶活的2.9倍和1.1倍。玉米芯进行糖化试验结果显示,重组里氏木霉所产酶液糖化玉米芯的酶解得率为81.4%,比出发菌株提高了6.3%。     

CBHⅡ和EGⅣ的重构基因在里氏木霉中的组成型表达

重构基因cbh2-linker-CDeg4表达的融合蛋白同时获得具有外切葡聚糖酶CBH II和内切葡聚糖酶EG IV 2种催化活性,在纤维素降解等方面有着重要应用。本研究通过overlap PCR将里氏木霉丙酮酸脱羧酶(PDC)的启动子、纤维二糖水解酶cbh1的信号肽、重构基因cbh2-linker-CDeg4和pdc终止子依次连接,以质粒p PICZαA为基本骨架,构建表达载体p PIC-PCT。采用原生质体转化法将p PIC-PCT和含潮霉素抗性筛选标记的质粒p AN7-1共转里氏木霉。SDS-PAGE分析表明,重构基因cbh2-linker-CDeg4实现了在里氏木霉中的组成型表达,测得重组木霉发酵上清液的CMCNa酶活最高达到4.08 U/m L,是出发菌株的5.55倍,FPA酶活达到0.915 U/m L,较出发菌株提高了43.6%。酶学性质初步研究表明:粗酶液的最适p H为5.0,最适温度为50℃。     

代谢工程改造酿酒酵母高效合成β-葡聚糖

β-葡聚糖是存在于酵母细胞壁中的一种多糖,具有抗炎抗氧化等重要的作用。为提高酿酒酵母中β-葡聚糖的产量,该研究采用代谢工程中常用的“推-拉-抑制”策略。首先,通过在酿酒酵母中过表达β-葡聚糖合成途径关键酶及其调节亚基“拉”动关键前体二磷酸尿苷(uridine diphosphate, UDP)-葡萄糖流向β-葡聚糖合成途径;之后通过强化前体UDP-葡萄糖途径酶,将代谢通量“推”向前体UDP-葡萄糖的有效合成;最后抑制蛋白质糖基化等UDP-葡萄糖的其他消耗途径,积累更多的UDP-葡萄糖用于目的产物β-葡聚糖的合成。除此之外,通过引入木糖还原酶基因xyl1,木糖醇脱氢酶基因xyl2和木酮糖激酶基因xyl3,构建了木糖氧化还原途径;进一步通过过表达转运蛋白Hxt7(F79S),敲除snf1基因,提高了对木糖的利用能力,并最终将β-葡聚糖的产量提高至86.09 mg/g。最后,利用半乳糖诱导型启动子P_gal1动态调控内切葡聚糖酶基因(eng1)表达,使酿酒酵母中β-葡聚糖的分子质量从1×10⁶～2×10⁶ g/mol降低至1.2...     

雅致放射毛霉羧肽酶Y在毕赤酵母中的高效分泌表达

分别构建以2种启动子表达雅致放射毛霉羧肽酶Y的重组毕赤酵母菌株GS115,通过提高抗生素浓度筛选到具有不同拷贝数羧肽酶Y基因的重组菌株,通过对蛋白表达量的比较筛选出高效分泌表达菌株。在筛选得到的重组菌株中共表达伴侣蛋白binding protein(BIP)、protein disulfide isomerase(PDI)、endoplasmic oxidoreductin 1(ERO1),分别将羧肽酶Y酶原的分泌表达量提高到1. 87倍、1. 72倍和1. 26倍。体外羧肽酶Y酶原可以由胰蛋白酶激活。该研究实现了雅致放射毛霉羧肽酶Y在毕赤酵母中的高效分泌表达,为其工业化应用提供了技术支持。     

绿色木霉葡聚糖内切酶Ⅰ(EGⅠ)基因克隆与表达

绿色木霉Sn-9106是一株分解纤维素能力较强、能利用秸秆固体发酵生产纤维素酶的工业菌株.通常丝状真菌纤维素酶合成受纤维素、槐二糖等的诱导.本研究利用秸秆粉诱导绿色木霉Sn-9106纤维素酶基因,在诱导3.5d时,纤维素酶组分之一——葡聚糖内切酶Ⅰ的mRNA转录达到峰值,收集菌丝提取总RNA,以单链cDNA为模板,PCR扩增获得编码葡聚糖内切酶Ⅰ基因(egl1),去除信号肽序列后构建重组质粒PET-egl1,实现其在大肠杆菌中的表达,所得重组葡聚糖内切酶经组氨酸标签亲和层析纯化得到单一的E-GI蛋白,SDS-PAGE检测为49ku,活力为2.37U/mL.     

康氏木霉纤维素酶CBHI基因克隆及在毕赤酵母中的表达研究

在毕赤酵母中表达康氏木霉(Trichoderma koningii)纤维素酶基因cbhI。提取经诱导的康氏木霉mRNA,通过反转录及PCR反应扩增纤维素酶cbhI基因cDNA。将cbhI基因克隆到毕赤酵母表达载体pPICZαA上,采用电激法将经SacⅠ线性化的重组质粒pPICZαA-cbhI转化毕赤酵母GS115,MD及G418抗性平板筛选cbhI基因高拷贝转化子,并用PCR鉴定转化子。BMMY培养基中加入0.5%甲醇对毕赤酵母进行纤维素酶CBHI诱导表达。SDS-PAGE电泳结果显示,表达的重组蛋白相对分子质量约67 kD,pNPC酶活为24.1 U/L,酶蛋白量为0.22 mg/mL,表明,康氏木霉cbhI可以在毕赤酵母中表达,并具有较高活性。     

高效表达木糖醇脱氢酶基因酿酒酵母的构建及木酮糖发酵的初步研究

通过RT-PCR方法克隆得到Candida tropicalis木糖醇脱氢酶基因xyl2,将该基因连入酵母表达载体pYES2的诱导型启动子GAL1下,构建表达质粒pYES2-xyl2;同时用从Pichia pastoris中克隆获取的甘油醛磷酸脱氢酶基因GAP换下GAL1基因,构建含组成型启动子GAP基因的表达质粒pYES2-GAP-xyl2;通过电转化法将其依次转入酿酒酵母S.cerevisiae INVSc1,山梨醇培养基上筛选的转化子经木糖醇梯度驯化培养,筛选出1株耐木糖醇浓度为20%的酿酒酵母重组菌株ZCX4和1株在半乳糖诱导下耐木糖醇浓度为15%的重组菌株YDX2。酶活测定表明,重组菌株ZCX4比酶活0.621 U/mg(蛋白),是YDX2比酶活的2.29倍。摇瓶发酵结果显示,重组菌株ZCX4木糖醇消耗76.46 g/L,木糖醇消耗率为76.46%,是重组菌株YDX2木糖醇消耗率的1.63倍,说明木糖醇脱氢酶实现了高效表达。     

内切–β–1,4–葡聚糖酶基因在茌梨果实发育及成熟中的表达模式分析

本研究以茌梨(Pyrus bretschneideri Rehd.Cv.Chili)果实为材料,分析了内切-β-1,4-葡聚糖酶(EGase)基因Pb EG3和Pb EG4在果实发育及成熟衰老时期的表达模式。茌梨果实中Pb EG3和Pb EG4的基因表达量均于发育时期呈现峰值,其中,Pb EG3的基因表达量在花后70 d达到峰值0.31,花后130 d降至0.003;而Pb EG4的基因表达峰值于花后110 d出现,为0.14,花后130 d降为0.005,与EGase的活性变化趋势一致。0℃贮藏期间,茌梨果实中Pb EG3和Pb EG4的基因表达量均呈下降趋势,且二者均在采收点呈现最大值,其中Pb EG3于采后60 d表达量最低,之后表达量略有升高;而Pb EG4在贮藏期间的表达量均较低。采后乙酰水杨酸(ASA)处理能够减少茌梨果实的失重,抑制其可溶性果胶的增加,降低EGase活性,延缓纤维素的降解,从而推迟果实的成熟衰老进程。Pb EG3和Pb EG4可能与茌梨果实的生长发育有关,未参与其采后衰老进程。     

β-1，4-葡聚糖内切酶基因在大肠杆菌中分泌表达

采用重叠延伸PCR合成技术将乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)分泌蛋白基因序列usp45(81 bp)和瑞氏木霉(Trichoderma reesei)β-1,4-葡聚糖内切酶成熟蛋白序列egl3(657 bp)连接成融合基因usp45-egl3,构建了分泌型重组质粒pMG36e-usp45-egl3及重组大肠杆菌E.coli DH5α/pMG36e-usp45-egl3。分析重组大肠杆菌的表达效果及表达产物降解纤维素的能力。结果表明,重组大肠杆菌DH5α/pMG36e-usp45-egl3经14 h培养能分泌酶活为226 mU/mL的β-1,4-葡聚糖内切酶,并有效地降解了羧甲基纤维素钠。其中分泌的β-1,4-葡聚糖内切酶降解羧甲基纤维素钠生成还原糖的速率为2.35 mg/(h·mL)。     

不同母乳低聚糖对肠道LS174T杯状细胞黏蛋白分泌相关基因表达的影响

摘 要: 目的 分析不同母乳低聚糖对肠道LS174T杯状细胞黏蛋白分泌相关基因表达的影响。方法 以人肠道LS174T细胞为研究对象, 将2’-岩藻糖基乳糖(2’-fucosyllactose, 2’-FL)、3’-唾液酸乳糖(3’-sialyllactose, 3’-SL)和低聚半乳糖(galactooligosaccharide, GOS)3种低聚糖和乳糖对细胞的作用时间分成24 h组和48 h组, 分别在细胞稳态和细胞炎症状态下, 以黏蛋白2(mucin 2, MUC2)及其相关基因[三叶因子-3(trefoil factor 3, TFF3)、抵抗素样蛋白B (recombinant resistinlike beta, RETNLB)、碳水化合物磺基转移酶5(carbohydrate sulfotransferase 5, CHST5)、半乳糖-3-O-磺基转移酶2(galactose-3-O-sulfotransferase 2, GAL3ST2)]的表达水平为评价指标, 通过实时荧光定量多聚核苷酸链式反应(real-time quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR)试验确定影响肠道LS174T杯状细胞黏蛋白分泌相关基因表达的母乳低聚糖。结果 在正常状态下, GOS作用后, MUC2及黏蛋白分泌相关基因表达量无显著变化(P>0.05); 作用48 h时, 3’-SL可显著提高RETNLB基因表达量(P<0.05); 在炎症状态下, 2’-FL和GOS可极显著促进MUC2、CHST5和TFF3的表达(P<0.01), 表明在炎症状态下, 2’-FL和GOS可促进杯状细胞分泌黏蛋白。结论 在细胞炎症状态下, 2’-FL和GOS可提高肠道LS174T杯状细胞黏蛋白分泌相关基因的表达量。     

啤酒酵母敲除fks1基因对啤酒风味稳定性的影响

以啤酒酵母工业菌株G-03为模板,扩增得到铜抗性基因cupl和β-葡聚糖合成酶基因fks1.fks1连接pMD-18T Vector得到重组质粒pTK,重组质粒pTK和cupl经BglⅡ、SalⅠ酶切后连接得到重组质粒pKC.以pKC为模板,PCR得到以fks1为整合位点包含cup1的基因片段fks1::cup1.片段转化啤酒酵母工业菌株G-03,通过硫酸铜抗性筛选得到一株啤酒酵母工程菌G-03/C.工程菌的生长速率、死灭温度和絮凝性发生改变.连续发酵3代工程菌常规发酵指标与原菌无较大差异,老化指标TBA降低65.6%,SI系数和RSV分别提高192.7%、26.6%.     

马槟榔甜蛋白基因(MabinlinⅡ)的密码子优化及其在大肠杆菌中的表达

本研究根据大肠杆菌密码子的偏好性,对马槟榔甜蛋白基因MabinlinⅡ(A链+B链)的密码子进行优化,并将优化后的马槟榔甜蛋白基因命名为MabinlinⅡ(AB)Plus。将MabinlinⅡ(AB)Plus基因与大肠杆菌表达载体pET-28a(+)片段连接,构建重组表达载体pET-28a(+)-MabinlinⅡ(AB)Plus,进而转化到大肠杆菌宿主表达菌株BL21(DE3),IPTG诱导蛋白表达。结果表明,密码子优化后的基因MabinlinⅡ(AB)Plus在大肠杆菌中最佳表达条件为:最适IPTG浓度1.4 mmol/L,最佳诱导剂温度为37℃,最适菌株起始生长量OD₆₀₀为0.7,最佳诱导时间8 h。在最佳诱导表达条件下,目的蛋白表达量占菌体总蛋白约33.0%,与优化前约有提高7%。目的蛋白的上清液经过亲和纯化,在19 kDa处有单一的目的条带。经过感官评定,目的蛋白的甜度约为2%标准蔗糖溶液的400倍。这为研发以马槟榔甜蛋白为基础的新型甜味剂提供了科学的理论依据。     

耐热β-半乳糖苷酶基因bgaB在枯草芽孢杆菌中的整合表达

来源于嗜热脂肪芽胞杆菌Bacillusstearothermophilus的耐热β 半乳糖苷酶基因bgaB被克隆到大肠杆菌-枯草芽胞杆菌穿梭质粒pMA5中,然后将外源基因及其表达调控序列亚克隆到枯草芽胞杆菌整合载体pSAS144中,转化Bacillussubtilis受体菌BD170,在5μg/mL的氯霉素抗性平板上筛选抗性转化子.经摇瓶发酵后,得到耐热乳糖酶的比酶活为0.32U/mg,是出发菌株比酶活的2倍.     

融合疏水蛋白在银耳中的异源表达

为改善疏水蛋白的性质,充分利用疏水蛋白和银耳的可食性优势,将平菇疏水蛋白基因hyd与去除终止密码子的hyd拼接,形成融合疏水蛋白H-H,并构建其表达载体pEGH-H-H。通过电击法将pEGH-H-H导入到根癌农杆菌EHA105中,并转化到银耳芽孢。转化子经潮霉素抗性筛选,PCR检测后,随机挑取10个转化子进行Southern blot,筛选获得高拷贝且能稳定遗传的转化子。实时荧光定量PCR分析显示5号转化子的疏水蛋白相对表达量是野生型的11.4倍。最后提取5号转化子中的融合疏水蛋白,经SDS-PAGE检测,证明融合疏水蛋白在银耳中成功异源表达。起泡性和乳化性实验表明,转化子融合疏水蛋白较平菇疏水蛋白有一定的提升。     

不同倍性烟草杂交获得六倍体烟草植株

以本实验室自行创制的云烟87八倍体（2n=8x=96）为母本,L-8四倍体为父本进行杂交,成功获得烟草六倍体（2n=6x=72）植株。经观察统计其花器官特征,花粉特征,并通过体外萌发及杂交试验对其育性进行初步研究。结果显示:烟草六倍体花蕾和花药明显大于云烟87四倍体×L-8四倍体杂交组合四倍体（简称四倍体杂种）后代的花蕾和花药,但花粉量较少;其花粉体外萌发率仅9.78%,明显低于四倍体杂种;六倍体花粉在六倍体及云烟87四倍体柱头上只极少量萌发并穿过花柱;以六倍体为父本,与云烟87四倍体烟草品种杂交以及六倍体自交,不能坐果;而以六倍体为母本、云烟87四倍体为父本可得到一定量种子,其单果种子数与杂种四倍体作母本、云烟87四倍体为父本时差异不大,但发芽率只有21.2%。这表明本研究中的六倍体植株作父本不育,而作母本具有一定的育性,后续研究利用中可将其用作母本。      

康氏木霉纤维素酶CBHI基因克隆及在大肠杆菌中的表达

将康氏木霉(Trichoderma koningii)总RNA反转录成cDNA第一链,并以之为模板进行RT-PCR,合成约1.5kb的纤维二糖水解酶Ⅰ(cbh I)基因.cbhI基因经测序确认后克降到表达载体pET-30a(+)上,PCR和双酶切鉴定筛选阳性重组子;将阳性质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)plysS,并用0.4mmol/L的IPTG诱导表达重组蛋白.实验结果:cbhI基因在BL21(DE3)plysS中胞内融合表达,重组蛋白pNPC酶活为15.6U/L,最适反应温度为45℃,最适pH值为5.0,Mn2+对酶活力有明显的促进作用,SDS-PAGE表明重组蛋白分子量约为70kDa.     

响应面法优化酿酒酵母工程菌产甜蛋白monellin发酵培养基

对酿酒酵母工程菌WHF9/monellin在液体培养基中产甜蛋白monellin的条件进行了优化.采用单因子试验筛选出细胞生长培养基的最适碳源为蔗糖,氮源为玉米浆干粉,且应添加微量元素溶液.在此基础上,利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响菌体生物量的3个显著因素:蔗糖、玉米浆干粉、微量元素溶液.用最陡爬坡路径逼近最大响应区域后,利用Box-Behnken设计和响应面分析法对显著因素进行优化,得出蔗糖、玉米浆干粉、微量元素溶液的最佳浓度分别为102.2g/L,33.9g/L,4.5mL/L.菌株在优化后的生长培养基中的生物量比在YPD培养基中提高了81.38％.在诱导剂半乳糖最适浓度102.2g/L条件下,菌株在优化后的培养基中monellin的表达量达到226.7mg/L,比在YPG中表达的monellin提高了4.2倍,且表达的monellin具有生物活性.     

重组牛乳铁蛋白素在大肠杆菌中的表达

将牛乳铁蛋素(lactoferricin B)基因克隆到表达载体pET28a后,转化到BL21大肠杆菌表达系统,筛选表达温度和诱导剂IPTG的浓度,使其在原核表达系统中表达,将诱导表达的产物进行Tricine-SDS-PAGE蛋白电泳及抑茵活性检测,证明该表达产物是乳铁蛋白素.实验结果表明,Lactofcrricin B基因能够在原核表达系统中表达,表达量约占细菌总蛋白的21%,而且表达的蛋白质具有生物学活性.     

阪崎肠杆菌α-葡萄糖苷酶基因克隆、表达及活性研究

目的:利用pET质粒原核表达体系克隆、表达阪崎肠杆菌α-葡萄糖苷酶基因,表达产物进行Ni-NTA柱纯化,利用α-葡萄糖苷酶分解4-硝基苯基-α-D-呋喃型葡萄糖的特性进行表达纯化合的蛋白活性鉴定,为进一步制备阪崎肠杆菌检测用单克隆抗体奠定了基础.方法:从阪崎肠杆菌ATCC29544标准菌株中克隆获得阪崎肠杆菌α-葡萄糖苷酶基因,连接pET22b( )表达载体后转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株,利用不同浓度的异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导表达外源基因,分别检测不同诱导时间、不同浓度IPTG作用下表达产物,筛选高表达菌株.表达菌株大量培养后,超声波及蛋白酶K作用破菌,Ni-NTA亲和柱纯化目的蛋白,纯化产物进行酶活性的测定.结果:克隆获得的α-葡萄糖苷酶基因与NCBI收录的基因序列属等位基因,核苷酸位点有多处差异,氨基酸序列也有不同.构建表达载体并诱导表达后,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测,目标蛋白相对分子质量约为65kD,与理论值相符.目标蛋白量约占菌体总蛋白量的18%.同时,由纯化结果可以看出,以500mmol/L咪唑洗脱时的纯化效果最理想,蛋白纯度可达90%以上.对表达产物进行过酶活性初步检测证重组的阪崎肠杆菌α-葡萄糖苷酶能够分解4-硝基苯基-α-D-呋喃型葡萄糖,产生蓝绿色.结论:本研究中克隆获得了阪崎肠杆菌α-葡萄糖苷酶基因,通过构建pET22b( )-Glu表达质粒转化大肠杆菌可获得基因重组的高表达菌株,表达产物具有较好的酶活性,纯化后纯度可达90%以上.