啤酒酵母中海藻糖合成酶和海藻糖-6-磷酸合成酶的功能及结构分析

啤酒酵母的海藻糖合成酶复合物由4个亚基(TPS1，TPS2，TPS3和TSL1)组成，这4个亚基具有协同作用。其中海藻糖-6-磷酸合成酶是海藻糖合成酶的功能中心；TPS1除了具有合成海藻糖的功能之外，还具有调节糖代谢和促进酵母孢子形成的功能；tps1大量表达时，有助于细胞增加对高温、高渗和酒精等的耐受性。     

黑曲霉TNA-09中α-葡萄糖苷酶基因敲除的研究

以柠檬酸生产菌黑曲霉TNA—09为原始菌株,通过农杆菌介导的方法,将其α-葡萄糖苷酶基因敲除,得到基因敲除菌株TGA101。对原始菌株黑曲霉TNA-09和基因敲除菌TGA101 α-葡萄糖苷酶活力测定,结果相对于TNA—09菌株,TGA101菌株α-葡萄糖苷酶活力下降61．15％。在柠檬酸发酵试验中表现出相对于黑曲霉TNA-09,TGA101菌株发酵液中异麦芽糖含量降低84．67％,柠檬酸提高2．34％,糖酸转化率提高2．34％。     

柠檬酸工业生产菌黑曲霉TNA09基因敲除体系的构建

黑曲霉TNA09是高产柠檬酸的工业生产菌株,由于经过多次物理和化学诱变筛选,所以对其进行传统遗传改造非常困难.该试验成功构建黑曲霉TNA09原生质体转化方法,实现该工业菌株的基因工程操作.通过试验得出原生质体制备和再生的最佳条件:取CM斜面培养5 d的新鲜孢子约1×108个至100 mL马铃薯葡萄糖肉汤(potato ...     

黑曲霉SH-2基因组中注释的7个α-葡萄糖苷酶基因的鉴定与表达分析

已公布的黑曲霉CBS513.88基因组中注释了7个α-葡萄糖苷酶基因信息,但其中主要高活性基因一直未报道。本文通过同源重组构建了黑曲霉SH-2菌株7个α-葡萄糖苷酶基因的系列多重敲除株。α-葡萄糖苷酶活性测定结果显示仅agdB敲除株的酶活相较于野生株SH-2降低36%,而其余多重敲除株菌株酶活影响较小。以敲除糖化酶、淀粉酶背景的黑曲霉SH-2-3菌株为宿主,分别敲除和过量表达基因agdB及与已报道的黑曲霉α-葡萄糖苷酶基因序列相似度最高的基因agdA,结果显示agdB敲除株生长速度在不含葡萄糖的培养条件下最慢,并随着葡萄糖添加量增加;agdB过量表达株酶活提高到野生型的10倍。本研究结果说明目前黑曲霉SH-2基因组中所注释的7个α-葡萄糖苷酶基因中仅agdB为主要高活性α-葡萄糖苷酶基因（占总体酶活36%）,黑曲霉SH-2中α-葡萄糖苷酶基因仍需进一步探索。     

卷枝毛霉△6-脂肪酸脱饱和酶基因的敲除及功能研究

γ-亚麻酸(γ-Linolenic acid,GLA)是人体所必需且具有多种生理功能的一种重要多不饱和脂肪酸。研究表明,卷枝毛霉等GLA生产菌株中△6-脂肪酸脱饱和酶(△6-Fatty acid desaturase,FAD6)是合成γ-亚麻酸的关键和限速酶,然而GLA是否惟一通过△6-脂肪酸脱饱和酶途径合成则目前还没有报道。作者以卷枝毛霉Mucor circinelloides EIM10 sp.为研究对象,以其FAD6基因的5'端启动子和3'端终止子为同源臂,潮霉素B抗性基因为筛选标记,构建了M.circinelloides EIM10 sp.△6-脂肪酸脱饱和酶FAD6的敲除载体p UMCD6-Hm B,转化进入制备好的原生质体中成功地敲除了FAD6基因,发现FAD6基因缺陷菌株GLA质量浓度比野生型对照菌株降低了50%以上,但GLA并没有完全消失,说明卷枝毛霉生物体内还有其他代谢途径可以将碳源转化为GLA。     

耶氏酵母菌POX5基因的敲除

对于耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)中编码与γ–癸内酯合成相关的乙酰辅酶A氧化酶基因(POX1-POX5)中的POX5基因用Cre/loxP同源重组系统进行敲除。设计含有60个核苷酸与POX5基因的ORF两侧序列同源的长引物,以pUG6为模板构建带有Cre/loxP系统的敲除组件,之后转化耶氏酵母YL(Yarrowia lipolytica),通过PCR确定阳性克隆子。将质粒pSH65转入阳性克隆子,半乳糖诱导表达Cre酶以切除KanMX基因并经过PCR确认。最后在YPD培养基中连续传代培养丢失pSH65质粒,成功获得POX5缺陷型菌株。     

黑曲霉几丁质合成酶基因chs形态突变株的构建

以一株产柠檬酸的黑曲霉菌株为研究材料,为了优化菌株的深层发酵形态,提高柠檬酸产量,采用RNA干扰的方法,使与形态建成相关的几丁质合成酶chs基因沉默。首先将酶切得到的chs基因片段与质粒p JL43-RNAi连接,构建成干扰载体。为提高干扰载体的转化率,对原生质体制备、再生和转化条件进行了优化。然后通过聚乙二醇（PEG）介导,将构建的干扰载体导入黑曲霉的原生质体中,经过转化,筛选出形态突变株,并进行深层发酵。结果表明,在36.5℃培养16 h的幼嫩菌丝最利于原生质体释放;而5 mg/m L的溶菌酶,10 mg/m L的蜗牛酶和10 mg/m L的纤维素酶组成的混合酶系为最优的酶组合;在30℃下,以100 r/min酶解3 h可使原生质体的最大产量达到5.11×106/m L。最优的再生培养基为完全培养基,可以使再生率达到35.33%。获得的3株转化株的chs基因表达量降低,同时在深层发酵过程中,菌球的分支频率降低,分支缩短,离散菌丝减少,柠檬酸产量也分别提高12.33%,24.17%和19.61%。通过分子改造的形态突变株具有良好的产酸性能,对推动柠檬酸发酵工业的进步有重要意义。      

乳酸菌基因敲除技术的研究进展

乳酸菌是革兰氏阳性菌,广泛用于食品、医药、轻工业及饲料工业等行业。对乳酸菌进行遗传操作是调节、优化其代谢途径的基础。通过基因敲除技术改造乳酸菌基因组,可以判断基因组中未知基因所编码产物的功能,有目的、有选择地使乳酸菌生产有益的异源基因产物。基因敲除技术已成为当前乳酸菌分子生物学研究的热点。文中对几种乳酸菌基因敲除策略研究进展及影响敲除效率的因素进行了综述,分析存在的问题并初步探讨展望了乳酸菌敲除技术的未来发展趋势。     

一种谷氨酸棒杆菌基因无痕敲除载体的构建及应用

以谷氨酸棒杆菌（Corynebacteriumglutamicum）23604编码赖氨酸胞内转运蛋白基因lysP为敲除对象,利用重叠PCR技术将 lysP基因的上下游同源臂融合,并构建了由木糖启动子Pxyl和毒素蛋白基因mazF组成的筛选盒,同时无缝克隆连接至带有卡那霉素抗性基因的pTOPO载体中,经电转化及两次同源单交换筛选,实现lysP基因的无痕敲除。 结果表明,经过卡那霉素抗性筛选、木糖二次筛选及基因组PCR鉴定后,成功获得lysP基因缺失菌株C.glutamicum23604ΔlysP;发酵后C.glutamicum23604ΔlysP赖氨酸产量较对照菌株产量提高了10.8%。该实验以大肠杆菌毒素蛋白基因mazF作为反向筛选标记的敲除载体,实现谷氨酸棒杆菌lysP的高效敲除; lysP基因的敲除使得赖氨酸不能进入胞内而在胞外积累,从而达到增产赖氨酸的目的。     

乙醇脱氢酶I基因敲除的酿酒酵母重组菌构建的初步研究

本实验根据酿酒酵母乙醇代谢途径,构建一株低乙醇产量的酿酒酵母基因工程菌株,以满足人们对低醇啤酒的需要。利用抗性基因筛选基因敲除突变体的方法,通过引物L1和L2扩增潮霉素B基因(两翼与酿酒酵母同源),按常规醋酸锂法转化酵母细胞后,筛选标记与酵母adhI基因发生同源重组,得到一株ADHI酶活性降低的工程菌株。发酵实验结果表明,转化菌株乙醇含量平均值为1.8%(V/V),较原始菌株低了65%。说明转化菌株体内乙醇生成途径受到干扰。     

高产高纯度脯氨酰内肽酶黑曲霉工程菌的构建

利用基因工程技术,构建过表达黑曲霉来源带有自身信号肽的脯氨酰内肽酶黑曲霉重组菌株TH2-protAS和过表达以黑曲霉内源高效分泌的葡糖淀粉酶信号肽以及α-淀粉酶信号肽代替自身信号肽的脯氨酰内肽酶黑曲霉重组菌株TH2-SglaA-protA和TH2-SamyA-protA.SDS-PAGE结果显示,脯氨酰内肽酶在重组菌株...     

天门冬酰胺酶基因在黑曲霉中的同源表达

根据NCBI中的黑曲霉天门冬酰胺酶基因asp序列(GI:145231287)设计特异性引物,从黑曲霉CICC2462基因组中扩增asp基因编码区,构建其黑曲霉表达载体p SZHG-Asp。通过农杆菌介导法转化黑曲霉,筛选以asp基因置换糖化酶基因gla A的同源重组转化子。对转化子的表达产物进行SDS-PAGE分析和酶活检测。获得8株在gla A位点发生基因置换的同源重组转化子,并对其中4株的上清液进行检测。SDS-PAGE结果显示,在42 000处有目的蛋白质条带,重组菌株的目的蛋白质表达量为185~417μg/m L,发酵液最高酶活为21 111 U/m L。     

溶菌酶LyAa在黑曲霉中的高效表达与酶学性质分析

该研究探讨了将嗜碱顶孢霉中的GH25溶菌酶基因进行密码子优化后,构建包含糖化酶信号肽的溶菌酶单拷贝和双拷贝表达载体并均由启动子PnaⅡ控制表达,利用双拷贝表达载体和CRISPR/Cas9基因编辑工具,使用PEG介导法转化无孢黑曲霉宿主HL-1,获得高酶活力的溶菌酶表达菌株。重组菌株LyAa-C的溶菌酶活力达到2 291.37 U/mL,是仅使用双拷贝表达载体的LyAa-F菌株酶活力（869.74 U/mL）的2.63倍,是仅使用传统单拷贝表达载体的LyAa-T菌株酶活力（358.41 U/mL）的6.39倍。通过6×His标签使用镍柱亲和层析成功纯化了重组溶菌酶LyAa,并对其酶学性质进行了分析。溶菌酶LyAa蛋白大小约为25.0 ku,最适pH值为4.0,最适温度为30 ℃,并显示出良好的胃蛋白酶稳定性。综上,该研究基于双拷贝载体和CRISPR技术成功优化和提高了溶菌酶在黑曲霉中的表达。     

黑曲霉脂肪酶tglE的基因克隆与生化特征解析

从黑曲霉基因组中克隆了一种新的脂肪酶基因tglE,并在毕赤酵母中成功表达。重组酶具有典型的脂肪酶活性,其最适pH为7. 0,最适温度为40℃;在30～60℃或pH 6. 5～9. 0该酶的酶活力保持在60%以上;在pH 6. 0～8. 0或20～30℃均较为稳定。Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)和Sn~(2+)对tgl E有明显的激活作用; Fe~(3+)、Zn~(2+)和EDTA对重组酶的酶活抑制作用明显,特别是EDTA可抑制重组酶90%的活。tgl E对橄榄油和C_4底物的作用最强,对棕果油和C16底物的作用最弱。以C_4为底物,tglE的Km值为14. 40 mmol/L,Vmax为46. 72mmol/(m L·h)。tgl E具有催化辛酸和乙醇生成辛酸乙酯的酯化活性。     

黑曲霉糖化酶基因在荧光假单胞菌中的表达

黑曲霉糖化酶基因cDNA按正确的读码框架克隆到广宿主表达载体pBBR1MCS-2,构建出含黑曲霉糖化酶基因的表达载体pBBR1MCS-2GA,用三亲和接合转化法将重组质粒导入2-酮基-D-葡萄糖酸高产菌株荧光假单胞菌AR4。得到重组菌ARW4,经SDS-PAGE凝胶电泳和Westernblot分析显示,黑曲霉糖化酶基因在ARW4中得到表达,表达产物主要以不溶性包涵体形式存在。     

产聚半乳糖醛酸酶的黑曲霉诱变育种

利用透明圈法对黑曲霉SH312菌株进行初筛,得到黑曲霉SH312-26菌株。对其进行紫外线诱变,筛选出SH312-26-19菌株,该菌株聚半乳糖醛酸酶酶活力为113.68kU/mL,较出发菌株SH-312-26提高了1.44倍;果胶酯酶酶活力为14.34kU/mL,较出发菌株提高了0.14倍,其幅度远小于聚半乳糖醛酸酶酶活的提高幅度。突变株SH312-26-19经斜面传代培养了5代,产酶遗传特性稳定。     

黑曲霉pyrG遗传转化系统的构建及应用

用于黑曲霉遗传操作的筛选标记基因非常有限,而基因改造往往涉及诸多基因的敲除或表达,有限的筛选标记基因难以满足需要.该文构建了以pyrG为筛选标记的黑曲霉遗传转化系统,并利用该系统使红色荧光蛋白rfp在黑曲霉中成功表达.首先,运用同源重组原理完全敲除pyrG基因,在含有5-氟乳清酸和尿苷/尿嘧啶的培养基平板进行筛选,获得...     

veA基因影响黑曲霉生长及赭曲霉毒素合成

为探究全局调控因子veA基因对黑曲霉生长发育及赭曲霉毒素合成的影响,采用农杆菌介导的同源重组方法,构建过表达veA基因的黑曲霉菌株,比较出发菌株（黑曲霉CICC 41702）与veA过表达菌株（OE：：veA）在形态发展和赭曲霉毒素合成方面的差异。结果表明：OE：：veA菌株中veA基因的表达量与出发菌株相比提高了299%。相比于出发菌株,OE：：veA突变株的生长速度与出发菌株基本一致,但菌丝枝节较少且枝节较短,菌丝整体疏散,有更多的分生孢子头;赭曲霉毒素 β（ochratoxin β,OTβ）、赭曲霉毒素 α（ochratoxin α,OTα）、赭曲霉毒素 B（ochratoxin B,OTB）以及赭曲霉毒素A（ochratoxin A,OTA）含量都有大幅度降低。在培养的5、6 d和7 d中,出发菌株的OTA含量呈上升趋势,OE：：veA突变株基本保持不变,与出发菌株相比,OE：：veA菌株OTA的含量相对减少46%、63.33%、和75.81%。     

黑曲霉葡萄糖氧化酶基因在毕赤酵母SMD1168中的表达

在毕赤酵母SMD1168中利用乙醇氧化酶AOX1强启动子表达黑曲霉葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase,GOD)。提取黑曲霉Aspergillus niger PCTC的基因组DNA,以此为模板进行PCR扩增获得葡萄糖氧化酶基因,将目的基因插入到具有AOX1强启动子的表达载体p PICZαA上,经电转化导入毕赤酵母SMD1168中。经zeocin抗性平板初筛、摇床复筛以及SDS-PAGE蛋白质电泳的检测,获得了一株产葡萄糖氧化酶活力的菌株,该株菌在30℃、200 r/min的培养条件下,经体积分数1.0%的甲醇诱导发酵1 d可获得1.12 U/mL的酶活。对该菌株进行了摇瓶产酶条件优化,其最佳发酵条件为:在pH 5、30℃下经体积分数1.5%甲醇诱导7 d,酶活为32 U/mL。