牛肉风味强化肽表达条件的初步研究

牛肉风味强化肽(BeefyMeatyPeptide,BMP)最初是从牛肉的消化液中分离的八肽,能增强鲜味,可作为一种类似于谷氨酸钠的天然风味强化剂。文章介绍了利用基因工程技术在酵母菌中表达BMP的方法,对构建的Pichiapastoris酵母工程菌株X-33/pPICZαA-BMP进行了发酵表达,确定了菌株的表型、高密度生长及表达条件。试验结果显示:构建的工程菌株为甲醇利用慢表型Muts,优化后的种子培养基摇瓶条件下菌体密度OD600达到28。在pH3.0、诱导72h、甲醇添加量为0.5%的条件下BMP有最大表达,选用BSM有利于诱导表达BMP;建立了SephadexG-25分离纯化、RP-HPLC检测BMP的有效方法。     

源于 GAP 启动子的毕赤酵母组成型表达系统的研究进展

巴斯德毕赤酵母表达系统是目前应用非常广泛的外源基因真核表达系统。与源于醇氧化酶启动子(pAOX1)的诱导型表达系统相比, 源于三磷酸甘油醛脱氢酶启动子(pGAP)的毕赤酵母组成型表达系统在表达外源蛋白时不需使用甲醇, 表达时间短, 并且在高密度发酵时采用连续发酵模式, 因此成为近年研究的热点。本文分别从pGAP表达载体的构建、碳源、基因拷贝数、信号序列、高密度发酵等方面对该表达系统进行了综述, 以期为其在蛋白生产中的深入研究和应用提供参考。     

表达牛肉风味肽的重组毕赤酵母部分生物学特性的研究

对分泌表达16拷贝牛肉风味肽毕赤酵母工程菌株)的生物表型、生长特性、表达特性及遗传稳定性等进行了研究.结果表明:该重组菌株的表型为Mut+:在5L发酵罐中,采用BSM培养基,设定适合的菌体培养温度和pH值,通过调节搅拌速度、通气量和罐压等措施使溶氧(DO)维持在20%～35%,当诱导90h后(发酵110h),目的产物BMP的表达量达到最高为54 mg/L,是其摇瓶水平的5.4倍;遗传稳定性分析实验及PCR检测结果证明,重组菌株具有良好的遗传稳定性和重组蛋白表达的稳定性.     

源于GAP启动子的毕赤酵母组成型表达系统的研究进展

巴斯德毕赤酵母表达系统是目前应用非常广泛的外源基因真核表达系统。与源于醇氧化酶启动子(pAOX1)的诱导型表达系统相比,源于三磷酸甘油醛脱氢酶启动子(pGAP)的毕赤酵母组成型表达系统在表达外源蛋白时不需使用甲醇,表达时间短,并且在高密度发酵时采用连续发酵模式,因此成为近年研究的热点。本文分别从pGAP表达载体的构建、碳源、基因拷贝数、信号序列、高密度发酵等方面对该表达系统进行了综述,以期为其在蛋白生产中的深入研究和应用提供参考。     

毕赤酵母16B2菌株表达牛肉风味肽发酵条件的优化

牛肉风味强化肽（BMP）最初是从牛肉的木瓜蛋白酶水解物中分离得到,其一级结构为：Lys-Gly-Asp-Glu-Glu-Ser-leu-Ala。BMP与食盐、MSG有较好的协同呈味的作用,并且具有很好的热稳定性,适合于食品工业生产中的热处理要求。因此,BMP有望代替MSG成为新一代风味强化剂。文章研究了由毕赤酵母胞外表达多拷贝牛肉风味肽的摇瓶发酵条件。确定最佳表达条件为：Yeast Nitrogen Base（YNB）的初始浓度为1%,诱导期pH为5.5,每24h添加1%的甲醇,诱导时间96h,多拷贝BMP的产量可达到约0.162g/L。     

用GAP启动子在毕赤酵母中组成型表达重组 猕猴桃果胶甲酯酶抑制剂

目的构建组成型表达重组猕猴桃果胶甲酯酶抑制剂(kiwi pectin methylesterase inhibitor, kwPMEI)的毕赤酵母(P．pastoris)GS115工程菌株,探索碳源(葡萄糖、甘油、甲醇)对重组菌表达kwPMEI的影响,纯化kwPMEI并鉴定其对番茄果胶酶的抑制活性。方法应用PCR方法从P．pastoris GS115染色体中扩增了三磷酸甘油醛脱氢酶启动子(pGAP),以其取代诱导型表达载体pPIC9K-kwPMEI上的醇氧化酶启动子(pAOX1),构建了组成型表达载体pGAP9K-kwPMEI,并转化至GS115中。用Tricine-SDS-PAGE和Western blot分析目的蛋白表达情况,镍柱亲和层析纯化目的蛋白,并用凝胶扩散方法鉴定其抑制活性。结果重组毕赤酵母工程菌株成功组成型表达了kwPMEI,48h即达到最大表达水平,表达量约为66 mg/L。并且以甘油为碳源时kwPMEI表达量最高。成功分离纯化了kwPMEI,并经凝胶扩散方法检测表明其具有抑制活性。结论成功构建了组成型分泌表达kwPMEI的毕赤酵母菌株,为kwPMEI在果蔬汁中的进一步应用奠定了基础。     

毕赤酵母组成型高效表达启动子的筛选鉴定

为获得高产量、高活性的葡萄糖氧化酶(GOD)酵母表达菌株,优化了GOD的T132S/T56V双突变编码序列,将之克隆到表达载体pGAP_k上得到表达载体pGAP_k-h₂-GOD,以pGAP启动GOD基因的表达。将pGAP_k-h₂-GOD上的pGAP启动子替换为pGCW14和pAOX1,并对pGCW14启动子进行改造,得到3种pGCW14的改造体,最终得到包括pGAP_k-h₂-GOD在内的6种不同启动子的重组表达载体。将这6种载体转化毕赤酵母GS115,建立了一种简便高效的筛选方法初步筛选出GOD重组菌株,再对筛选到的转化子进行发酵培养,测定发酵上清液的GOD酶活力,以此来比较各种启动子启动效率的强弱。结果显示:pGCW14的启动效率是pGAP的3~5倍,改造后的启动子pGCW14+G20A/C-467T(0.767)和pGCW14-UA(0.689)的启动效率较原始的pGCW14(0.574)都有明显的提高,尤其pGCW14+G20A/C-467T启动效率最高,比原始pGCW14提高了32.5%左右。与诱导型启动子pAOX1(1.187)相比,pGCW14+G20A/C-467T(1.109)的启动效率仅比其低6.6%左右。结论:改造后的启动子可望在毕赤酵母组成型高效表达的研究应用中具有一定的前景。     

利用毕赤酵母表达蚕丝丝素蛋白典型肽段的研究

设计并克隆了一个以源于蚕丝丝素蛋白结晶区的序列为GAGAGS（GlyAlaGlyAlaGlySer）的典型肽段为基本框架的基因,并导入毕赤酵母（Pichia pastoris）X33内进行了表达.研究表明,在X33酵母里可以正确表达目的蛋白Bm f31D1-8,而且获得了0.202g/L的表达效率.     

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。     

重组牛乳铁蛋白肽衍生肽设计及其在毕赤酵母中的表达

利用抗菌肽数据库和生物信息学分析工具,基于抗菌肽结构和功能的关系,设计了LFcin B衍生肽LFcin B-W4,10。为了验证衍生肽设计的合理性及表达产物功能正确性,将优化设计的基因序列经限制性内切酶酶切后,用T4 DNA连接酶连接到分泌型表达载体p PIC9K中,获得的重组表达载体p PIC9K-LFcinB-W 4,10经线性化后电转入毕赤酵母GS115中,经过G418浓度梯度筛选得到高拷贝转化子。经PCR鉴定,目的基因与酵母基因组稳定整合。阳性转化子经体积分数为2. 5%的甲醇诱导表达,表达产物用Tricine-SDS-PAGE检测到相对分子质量约为3. 2 k Da的衍生肽LFcin B-W4,10。每24 h取样检测发酵上清液抑菌活性,结果表明,抗菌肽LFcin BW4,10对金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌活性,诱导表达96 h时其抑菌圈直径最大。实验为探究牛乳铁蛋白肽功能-结构关系奠定了基础。     

牛乳铁蛋白肽衍生物的设计及其在毕赤酵母中表达与活性分析

本文利用抗菌肽数据库以及蛋白质分析软件等工具,根据抗菌肽结构与功能的关系,对牛乳铁蛋白肽衍生肽(LfcinBD)的结构进行优化设计。将设计得到的LfcinBD基因片段与pPIC9K质粒构建重组表达载体,线性化后电转化毕赤酵母细胞GS115,利用甲醇诱导表达。实验对发酵上清液进行了分离纯化和活性测试,SDS-PAGE电泳检测到了目标蛋白的有效表达。实验还对优化设计得到的牛乳铁蛋白肽衍生肽与同等发酵条件下产生的天然牛乳铁蛋白肽的抑菌活性进行了对比分析,结果证明该衍生肽对金黄色葡萄球菌有更强的抑菌活性。研究表明经色氨酸Trp替换的牛乳铁蛋白肽中第10,14位氨基酸获得的牛乳铁蛋白肽衍生肽具有很好的抑菌活性,实验为进一步探究牛乳铁蛋白肽衍生肽生物活性的改进奠定了基础。     

牛肉风味肽的研究进展

牛肉风味肽(beefy meaty peptide,BMP)是在牛肉中首次发现的一种呈味肽,在不同体系中表现出滋味的多元性。目前,BMP已通过基因工程技术成功表达,这为实现产业化生产提供了理论依据;同时其结构稳定,用于食品调味体系的潜力巨大。BMP的发现和报道引起学者对鲜味短肽的广泛关注和研究,同时其为呈味肽的滋味特性探究起到很好的指导作用。本文将从BMP的呈味特性、呈味机制和生物合成等方面展开论述,以期能为呈味肽的进一步研究提供一些借鉴。     

Lactobacillus kefiranofaciens 乳糖酶基因克隆及在毕赤酵母中表达

以马乳酒样乳杆菌ZW3基因组为模板,PCR扩增得到乳糖酶中LacL、LacM两个大小亚基片段,经EcoRI和SnaBI双酶切后,分别连接pPIC9K质粒,转化大肠杆菌感受态细胞DH5α,并验证其核苷酸序列正确。将重组质粒pPIC9K-LacL、pPIC9K-LacM分别电转化毕赤酵母GS115,构建pPIC9K-LacL-GS115重组子和pPIC9K-LacM-GS115重组子,通过筛选得到抗G418浓度达到3.0 mg/mL,具有多拷贝基因的重组子。经反转录PCR验证,cDNA上存在LacL片段,并可检测到乳糖酶酶活达到1.17 U/mL;pPIC9K-LacM-GS115重组子诱导表达72 h后的发酵液上清经SDS蛋白电泳检测到目的条带。     

烟曲霉壳聚糖酶在毕赤酵母中的分泌表达

为了筛选高效表达壳聚糖酶的毕赤酵母菌株。重组质粒pPIC9K-CSN经SalⅠ线性化后,电击转化毕赤酵母GS115,表型筛选Mut+转化子,PCR鉴定后,用G418梯度浓度筛选多克隆子,用甲醇诱导摇瓶分泌表达。经PCR分析,质粒转到宿主菌GS115,在G418为4mg/mL时,筛选到了多克隆子,经SDS-PAGE分析表明分泌表达蛋白的相对分子量约为25kDa,酶活为14.59 U/mL。     

类芽孢杆菌碱性果胶裂解酶Pel在毕赤酵母中的高效表达

本研究全基因合成了来源于类芽孢杆菌的碱性果胶酶基因pel,克隆至p HKA载体上,成功实现其在毕赤酵母GS115中的分泌表达;并对信号肽和启动子进行优化,使得摇瓶发酵诱导168 h果胶裂解酶酶活达到432.36 U/m L。初步测定了果胶裂解酶Pel的基本酶学性质,其最适反应温度和p H分别为60℃、10.0;在50℃下处理300 min裂解酶活力保留90%以上,而在60℃下处理210 min,酶活力剩余约50%;在p H 9~12的50 m M各缓冲液中处理酶液16 h,酶活力仍然保留90%以上,该酶耐碱性强,但在偏酸性缓冲液中处理该酶,酶活力有所下降;同时研究了二价金属离子对果胶裂解酶活性力的影响,Ca~(2+)对Pel发挥裂解作用是必需的,Fe~(2+)、Mg~(2+)、Ni~(2+)对Pel均有激活作用,而金属离子螯合物EDTA的存在则使酶活力完全丧失;该酶在碱性条件下较好的稳定性决定了其潜在的工业应用前景。     

黑曲霉糖化酶基因在毕赤酵母中的克隆和表达

从高产糖化酶的黑曲霉的cDNA文库中筛选出糖化酶基因,并研究在毕赤酵母中的表达情况。运用RT-PCR从黑曲霉cDNA文库中克隆糖化酶基因的cDNA片段与载体pPIC9K相连,构建重组载体,电转化毕赤酵母GS115,筛选阳性克隆并进行研究。阳性克隆在MM培养基中发酵72 h和1%的甲醇的诱导的情况下,重组毕赤酵母产生的糖化酶酶活最大为15.6 U/mL。测定结果显示,其糖化酶大小为1 908 bp,编码636个氨基酸残基组成的蛋白质。经柱分离纯化其发酵上清液后,用SDS-PAGE电泳方法,测得分子质量大约为80 ku。黑曲霉糖化酶基因在毕赤酵母GS115中成功得到了表达。     

甜蛋白Monellin在毕赤酵母中的分泌表达

本研究采用毕赤酵母偏爱密码子,人工合成了高甜度Monellin基因,并构建了重组分泌型酵母表达载体pPIC9M,通过电击转化获得了可高效分泌表达有甜味活性高甜度Monellin的重组毕赤酵母GS115/pPIC9M.通过PCR检测证实Monellin基因已经整合进酵母基因组,SDS-PAGE和Western blot免疫杂交知所表达的蛋白是目的蛋白,最后通过双盲测定证实表达的蛋白存在正常活性.     

黑曲霉中葡萄糖氧化酶基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达

为了提高葡萄糖氧化酶的生产能力,提取和纯化了黑曲霉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,经测序,所得基因全长1 772 bp,编码含有589个氨基酸的蛋白质。将目的基因和表达载体pPIC9K连接经电转化导入毕赤酵母GS115中,在甲醇诱导和α信号肽的转运下,将葡萄糖氧化酶分泌到胞外。经G418梯度抗性平板和显色平板的初筛以及摇床复筛,获得了一株产葡萄糖氧化酶活力较高的菌株,该株菌在30℃、180 r/min的培养条件下,经0.5%的甲醇诱导发酵4 d可获得0.342 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:200 r/min、pH 5、接种体积分数50%、25℃下经1.5%甲醇诱导7 d,酶活达到25 U/mL。实验结果表明:葡萄糖氧化酶基因已经成功转入毕赤酵母,并获得相当的产量。     

玉米谷氨酰胺酶基因在毕赤酵母中表达条件的优化

为确定玉米谷氨酰胺转氨酶基因在毕赤酵母中的最佳诱导表达条件,将构建好的重组表达载体pPIC9K-TGZ经Sac I线性化处理,电转入巴斯德毕赤酵母GS115,利用抗生素Zeocin筛选阳性克隆,聚合酶链式反应扩增验证,甲醇诱导表达。通过正交试验确定工程菌最佳表达条件:表达培养基BMMY,诱导表达时间96 h,初始表达pH值6.0,菌体起始诱导OD600nm值4.0,诱导温度24 ℃,甲醇添加量0.6%(体积分数)、甲醇流加时间间隔12 h/次,诱导48 h后每24 h添加1 g/L甘油。采用优化的条件得到培养基上清的最高酶活达7.51 U/mL。     

基因剂量与溶氧对毕赤酵母工程菌发酵产BMP的影响研究

在Pichia pastoris表达系统中,研究了基因拷贝数、甘油补料周期和甲醇流加策略对BMP表达的影响,表明整合有16拷贝BMP基因的工程菌P.pastorisGS115-16B2表达量最高,优化后的发酵条件是:甘油补料周期为4h,采用限制性流加甲醇策略,将溶氧控制在10%~25%之间,诱导72h时,最大菌体密度OD600达到216,此时BMP的表达量为142.42mg/L。