人源内皮抑素在大肠杆菌中的可溶性表达

为高效制备人源内皮抑素(human endostatin, hEDN),解决其在大肠杆菌中的可溶性表达。该研究在大肠杆菌BL21(DE3)中分别构建了hedn单基因、融合标签共表达和融合表达系统,将重组菌在异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-beta-D-thiogalactopyranoside, IPTG)诱导下进行摇瓶发酵,通过SDS-PAGE分析及串联飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight/ionization time of flight, MALDI-TOF/TOF)鉴定hEDN的表达情况。结果表明,在构建的重组菌中只有含有谷胱甘肽巯基转移酶(glutathione S-transferase, GST)促溶标签的重组菌株BL21(DE3)/pGEX-6p-1-hedn能成功实现hEDN融合蛋白的可溶性表达。进一步地,通过改变诱导温度、诱导时间、诱导剂IPTG浓度及加入诱导剂IPTG时间来优化hEDN融合蛋白的表达条件,最终确定hEDN融合蛋白的最佳发酵条件为20℃,8...     

甜叶菊糖基转移酶UGT76G1的克隆表达及其性质研究

目的:利用甜叶菊糖基转移酶UGT76G1特异性催化甜菊糖中含量高并且具有较强后苦味的甜菊甙生成高甜度的莱鲍迪甙A。方法:将合成的UGT76G1编码基因插入pYES2载体的EcoRⅠ和XhoⅠ酶切位点之间,成功构建了pYES2-UGT重组质粒。重组质粒导入表达宿主酿酒酵母YPH499中,利用2%半乳糖对重组菌进行诱导表达。结果:确定了最佳诱导时机为菌体培养后48h,诱导表达时间为12h。并对重组酶粗酶液性质进行了初步研究,确定其最适反应pH为8.0,最适反应温度为40℃,最佳反应时间为36h。结论:为建立经济高效的生物催化法对甜菊糖口味改质奠定了基础。      

C4ST-1在大肠杆菌中的可溶性表达

软骨素-4-O-硫酸转移酶-1 (Chondroitin-4-O-sulfotransferase-1,C4ST-1,EC 2.8.2.5)催化软骨素N-乙酰半乳糖胺(N-Acetylgalactosamine,GalNAc)4号位羟基硫酸化生成硫酸软骨素A(chondroitin sulfate A,CSA)。C4ST-1含3对二硫键,在Escherichia coli细胞质内二硫键难以正确形成,故在E. coli中表达时主要以包涵体形式存在。为提高胞内可溶性蛋白质的表达水平,共表达了催化二硫键从头形成的巯基氧化酶(Erv1p)或/和促进二硫键正确折叠的二硫键异构酶(DsbC)。结果表明共表达DsbC可使C4ST-1融合蛋白的胞内可溶性表达水平显著提高,但C4ST-1和Erv1p共表达对胞内可溶性蛋白质的表达影响相对较小。C4ST-1和Erv1p或C4ST-1和DsbC共表达菌株的酶活分别为原始菌株的1.30和2.33倍,活力达到(12.32±0.76) U/L和(21.99±0.42) U/L。挑取同时共表达C4ST-1、Erv1p和DsbC的菌株进行摇瓶水平和3 L发酵罐放大培养,酶活分别达到(29.12±0.66) U/L和49.97 U/L。本研究为C4ST-1的大规模应用奠定了一定的基础。     

烟草糖基转移酶基因NtGT5a的克隆及原核表达

为揭示烟草糖基转移酶的活性及生物学功能,从烟草栽培品种中克隆了烟草糖基转移酶基因NtGT5a,基于GenBank的烟草糖基转移酶基因NtGT5a的核苷酸序列(GenBank登录号AB176523),设计并合成特异性引物,以红花大金元叶片总RNA为模板,通过RT-PCR方法获得了烟草糖基转移酶基因NtGT5a的cDNA片段。序列分析表明,该基因编码区为1458 bp,编码485个氨基酸残基,推测的蛋白分子量为54.21 kDa,理论等电点为5.41。通过构建重组表达载体pCold-SUMO-NtGT5a,并转化大肠杆菌BL21(DE3),在15Ⅲ下经0.2 mmol/L IPTG诱导22 h表达产生了SUMO-NtGT5a重组蛋白。重组蛋白部分以包涵体形式存在,部分以可溶性蛋白形式存在。将重组蛋白的可溶性组分经过Ni-NTA柱层析纯化和凝胶过滤层析,用SUMO蛋白酶切除SUMO标签,再用镍柱纯化获得了高纯度的NtGT5重组蛋白。     

基因工程菌糖基转移酶的分离纯化与酶学性质研究

将含重组质粒pET28b-Val G在BL21(DE3)宿主菌中成功表达,以镍柱亲和层析、超滤脱盐及真空冷冻干燥结晶获得糖基转移酶并初步研究酶学性质。在10~40°C或pH 5~11下,该酶还能保持较好的稳定性,且最适反应温度及p H分别为30°C与8.0。1 mmol/L金属离子Ca2+、Mg2+、Mn2+、Co2+对酶反应有着显著的促进作用,而Cu2+、Zn2+对酶反应有强烈的抑制效果。当酶反应进程中酶活达到最大时,底物及产物的最适浓度分别为8μmol/L与2μmol/L。以底物井冈羟胺A足量为前提,双倒数作图法表明Km B为35.275μmol/L,Vm为0.153μmol/(L·min),酶对井冈羟胺A的亲和力较尿苷二磷酸葡糖(UDPG)好,因此在全细胞酶催化过程中对提高UDPG供应量的研究是有必要的。     

苹果根皮素糖基转移酶酶学特性研究

以苹果果皮为原料,通过饱和硫酸铵沉淀、DEAE-Sepharose阴离子交换法和Sephadex G75凝胶过滤色谱纯化,获得纯化后的根皮素糖基转移酶,其比酶活达到632.0 U/mg,纯化倍数为71.0倍,回收率达到42.6%。SDS-PAGE鉴定其表观分子量为50 ku。酶的最适p H为8.5,p H7.0⁹.0有利于保持酶的稳定性。最适温度为45℃。以根皮素为底物测定的Km为3.16μmol/L,Vmax为0.77 n M/min·mg蛋白。金属离子在反应体系的终浓度为5 mmol/L时,Ca2+和Mg2+对该苹果根皮素糖基转移酶有促进作用,Na+和K+作用不明显,Al3+、Cu2+、Mn2+和Zn2+有显著的抑制作用,Cu2+的抑制作用最强（p<0.05）。结论:根皮素糖基转移酶具有较好的碱稳定性和热稳定性,在根皮苷的酶法合成方面具有应用潜力。      

酿酒酵母组成型表达甜叶菊糖基转移酶UGT76G1及相关性质研究

本研究将酿酒酵母穿梭质粒p ESC-Leu的诱导型启动子GAL1和GAL10分别替换为PGK1和TEF1启动子,构建了组成型双启动子表达载体p ESCD,再将甜叶菊糖基转移酶UGT76G1的编码基因亚克隆到p ESCD的Sal I和Xho I酶切位点之间,构建了组成型表达UGT76G1的重组质粒p ESCD-UGT。将p ESCD-UGT转化到酿酒酵母YPH499中进行表达,结果确定该重组酵母在SD-L液体培养基培养24h达到稳定期,菌体培养8h蛋白表达量高,选用1%的甲苯作为重组菌全细胞催化的通透剂时,催化15h产生288mg/L的莱鲍迪甙A,其产量是对照组的5倍。      

黄绿蜜环菌生物转化合成天麻素体系的葡萄糖基转移酶初步研究

黄绿蜜环菌是药用植物天麻的共生菌。研究发现黄绿蜜环菌能催化对羟基苯甲醇合成天麻素,该过程实际上是对羟基苯甲醇的转糖基反应。本文建立了一种该体系中葡萄糖基转移酶酶活测定方法,并对该葡萄糖基转移酶的最适反应温度、热稳定性、最适pH和酸碱稳定性等酶学性质进行初步研究。研究结果表明该糖基转移酶最适反应温度50℃,在30℃下酶活稳定性最高,最适反应pH6,在pH6～7范围内酶活稳定最好。     

糖基转移酶在果实品质形成过程中的作用研究进展

文章就果实中糖基转移酶的种类及其在果实色泽、风味和质地等品质形成中的作用进行综述,为糖基转移酶的进一步研究和应用提供参考。     

EC—SOD在大肠杆菌中的可溶性表达

目的在大肠杆菌中表达可溶性EC—SOD。方法将表达质粒EC—pet28a( )转入宿主菌BL21(DE3)plysS中进行表达，在低温下培养含表达质粒EC—pet28a( )的宿主菌BL21(DE3)，通过SDS—PAGE电泳，观察其在超声上清中的表达。结果EC—SOD在BL21(DE3)plysS中表达，其量比在BL21(DD)降低约20％，上清中有明显表达；在20℃和15℃，EC—SOD在BL21(DD)的超声上清中有表达。结论EC—SOD在BL21(DE3)plysS中或在BL21(DE3)中低温培养，均可实现部分上清中的表达。     

分子伴侣共表达对核糖核酸酶R可溶性表达的影响

核糖核酸外切酶R(RNase R)可降解几乎所有的线性RNA分子和Y结构RNA,但不易降解环形RNA(circ RNA)、套索结构(lariatRNA)和3’突出末端少于7个核苷酸的双链RNA分子,因此可以构建内含子c DNA文库用于可变剪切研究。本研究构建了含rnr基因的重组表达质粒pET-22b(+)-rnr,并将其表达产物纯化后通过SDS-PAGE分析和酶活性评价,确认rnr基因在大肠杆菌中已实现表达。之后构建4种分子伴侣共表达系统(pGro7、pKJE7、pTf16和pG-Tf2)。4种分子伴侣质粒分别与重组表达质粒pET-22b(+)-rnr共表达,筛选最适分子伴侣质粒,并优化共表达条件,提高目的蛋白可溶性表达。实验表明,分子伴侣质粒pGro7使蛋白表达量提高了43.80%,效果最为显著;20℃诱导时目的蛋白的可溶性表达最高;当L-阿拉伯糖浓度为0.50 mg/mL时,分子伴侣质粒pGro7使蛋白表达量提高了54.50%。通过使用分子伴侣共表达系统及优化表达条件提高了RNase R的可溶性表达,为该酶进一步研究奠定了基础。     

奶牛α-1,3-岩藻糖基转移酶基因的克隆表达

唾液酸化路易斯-X(sialyl lewis x,Slex)是选择素家族的一个共同糖配体,通过与选择素竞争性地结合炎性细胞,可以抑制炎症反应。克隆表达Slex合成过程中的关键酶,就可以在体外进行Slex的生物合成,从而进行相关生物制剂的开发。α-1,3-岩藻糖基转移酶(alpha-(1,3)-fucosyltransferase,FT)就是参与Slex生物合成过程的关键酶之一。利用相关软件对牛的FT基因进行了生物信息学的分析,了解了FT的相关理化性质。通过PCR的方法获得了FT基因,构建了重组质粒pMD19-FT,并亚克隆至表达载体pPIC9K。通过电转化将线性化的表达质粒pPIC9K-FT整合到宿主菌Pichia pastoris GS115基因组上,构建了重组酵母GS115-FT。经诱导表达后,SDS-PAGE检测到了目的蛋白质条带,证明了此基因在P.pastoris GS115中能够可溶性表达。     

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)...     

脱乙酰基酶在枯草芽孢杆菌中的高效可溶性表达

为提高脱乙酰基酶的可溶性表达含量,对前期挖掘的脱乙酰基酶NAP-Das2. 3基因进行异源表达及发酵优化。将脱乙酰基酶NAP-Das2. 3基因克隆至枯草芽孢杆菌表达载体p P43NMK的npr B信号肽下游,转入B.subtilis WB800构建了重组工程菌B. subtilis WB800/p P43NMK/nap-das2. 3,并对重组菌培养及发酵产酶条件进行了优化。重组菌最适培养和产酶条件分别为甘油6 g/L、牛肉膏30 g/L、Na Cl 10 g/L; p H 7. 5、培养温度37℃、装液量100 m L (500 m L摇瓶)、培养30 h。在优化的条件下,发酵液中脱乙酰基酶酶活达到106. 42 U/L,较出发条件提高了424. 68倍,在5 L发酵罐培养30 h后,脱乙酰基酶酶活达到116. 13 U/L。研究实现了脱乙酰基酶的异源高效可溶性表达,为脱乙酰基酶的应用提供了基础。     

产大环糊精4-α-糖基转移酶的分离纯化及其性质研究

4-α-糖基转移酶能够作用直链淀粉产生大环糊精。作者研究了重组E.coliDH-5α-TA(保藏编号:3093)产生的4-α-糖基转移酶的分离纯化及酶学性质。粗酶液经过65℃处理20min、Ni-NTA亲和层析、生物半透膜脱盐得到目标酶,该酶经SDS-PAGE凝胶电泳呈单一蛋白条带,其相对分子质量为57000。该酶具有较高的转糖基活性且最小作用底物为麦芽糖。酶学性质研究表明:该酶的最适反应温度为75℃,最适pH值为7.5;该酶具有良好的耐热性,在70～85℃酶活维持在80%以上;酶的pH稳定范围为6.0～8.5。     

类芽孢杆菌属β-葡萄糖苷酶在大肠杆菌中可溶性重组表达的优化

目的:β-葡萄糖苷酶在食品工业领域具有广泛的应用价值,但重组表达时容易形成无活性的包涵体。通过传统诱导条件优化无法完全解决包涵体积累问题,需探索新的策略。方法:从类芽孢杆菌属（Paenibacillus sp）基因组中克隆获得了β-葡萄糖苷酶基因bgl,构建到大肠杆菌表达载体p ET28a获得重组质粒p ET-bgl,转化大肠杆菌宿主细胞BL21（DE3）获得重组菌BL-ETbgl,并进行诱导条件优化。进一步通过复制起始位点替换,构建了新型大肠杆菌表达载体p ACYT-bgl,转化大肠杆菌宿主细胞BL21（DE3）后得到改进型重组菌BL-ATbgl。结果:BL-ETbgl经诱导表达后,所表达重组蛋白具有β-葡萄糖苷酶活性。经诱导条件优化后,仍有40%蛋白以包涵体存在。而BL-ATbgl经诱导表达后,可溶性的重组β-葡萄糖苷酶约占80%。自诱导培养基中β-葡萄糖苷酶产量可达2.31×106U/L。结论:通过降低质粒拷贝数、优化培养条件等手段,可以大幅度提高类芽孢杆菌β-葡萄糖苷酶在大肠杆菌中的可溶性表达水平。      

重叠延伸PCR技术构建β-环糊精葡糖基转移酶基因的定点突变原核表达载体

采用重叠延伸PCR技术对环糊精葡萄糖基转移酶基因序列中保守区域的二个氨基酸位点Y127,R254进行体外基因定点突变。将突变基因分别亚克隆进pUC-18,经PCR鉴定及序列分析,所转化的Escherichia coli BL21（DE3）中含有插入的突变基因重组质粒,结果表明成功构建了Y127F、R254F二个突变基因的重组表达载体。      

一种SUMO-Heparinase I融合酶的可溶性表达与纯化

克隆自肝素黄杆菌（Flavobacteriumheparinum）的肝素酶I（Heparinase I,EC4.2.2.7）广泛应用于低相对分子质量肝素（LMWH,low molecular weight heparin）制备研究。然而,该酶在大肠杆菌表达体系中易形成包涵体,限制了其大量应用。将可溶性配体SUMO（small ubiquitin?鄄like modifier,小泛素类似修饰蛋白质）与C端带有6×His标签的肝素酶基因片段N?鄄端融合表达,菌体总蛋白质和可溶性蛋白质SDS?鄄PAGE电泳表明,N端融合SUMO的肝素酶I可溶性表达比率显著提高;通过镍?鄄亲和柱层析得到均一纯化的融合肝素酶I,融合酶酶学性质表明该融合酶可直接应用于肝素降解而无需切除SUMO标签,为肝素酶I的广泛应用提供了良好的技术基础。     

D-阿洛酮糖3-差向异构酶在大肠杆菌内的高效可溶性表达及发酵条件研究

将来源于Clostridium bolteae ATCCBAA-613的DAEase基因序列经密码子优化合成,以pCold TF为表达载体,冷休克启动子CspA低温诱导DAEase基因在大肠杆菌（Escherichia coli）BL21 （DE3）中表达,得到高效可溶性的重组Cb-DAEase并利用镍柱亲和层析分离纯化。结果表明,Cb-DAEase最适pH和温度为7.0和55 ℃,Co2+能够显著（P<0.05）增强酶活力。对培养条件进行优化得到,在7 g/L甘油、10 g/L酵母膏、1%接种量、0.25 mmol/LIPTG、诱导前培养5 h的条件下,Cb-DAEase活力达到（10.11±0.02）U/g,比优化前(1.38±0.01) U/g提高了7.33倍;以120 g/L的D-果糖为底物全细胞催化0.5 h后,D-阿洛酮糖产量为（11.47±0.04）g/L,比优化前（1.03±0.02）g/L提高了11.14倍。基于冷休克表达策略构建的重组菌经发酵优化后Cb-DAEase活力显著（P<0.05）提高,为高效制备D-阿洛酮糖提供了理论支持。     

海洋杆菌糖基转移酶Agt突变体的制备及其在单葡萄糖甘油二酯催化合成中的应用

甘油糖脂由糖与甘油脂通过糖苷键连接而成,具有抗肿瘤、抗病毒和抗炎等多种生物活性,已成为当前研究的热点。目前获得甘油糖脂的方法包括植物提取法及化学合成法。植物提取法提取率及纯度较低;化学合成法对反应条件和分离设备要求高,产品不易分离,产生的废液污染环境。该研究采用基因工程方法构建海洋杆菌Candidatus pelagibacter sp.HTCC7211中的糖基转移酶Agt高活性突变体重组质粒,实现在大肠杆菌E.coli BL21-CodonPlus (DE3)-RIL中的表达,进一步研究其酶活性,优化催化合成单葡萄糖甘油二酯的最佳反应条件及其提取方法。结果表明：构建的突变体T257S可将二磷酸尿苷-葡萄糖(uridine diphosphate gluscose, UDP-Glu)和甘油二酯高效地转化为单葡萄糖甘油二酯,其催化效率是野生型合成酶Agt的1.56倍;采用环己烷/乙酸乙酯法提取单葡萄糖甘油二酯,最高提取率达84.7%;在最佳反应条件酶浓度8 U/mL、UDP-Glu质量浓度500 mg/L、温度35℃和pH 8.5条件下,转化率和纯度分别达68.5%和93.8%。因此利用...