双氧水对米赫根毛霉脂肪酶在米曲霉中重组表达的调控研究（英文）

米赫根毛霉脂肪酶RML是具有广泛应用价值的重要微生物脂肪酶。本研究对双氧水调控米曲霉RML转化子ONL1表达脂肪酶进行了研究。荧光定量PCR和SDS-PAGE表明,在转化子培养过程中,维持培养体系中10 mmol/L双氧水2 h,使转化子ONL1的脂肪酶活力提高5倍。在双氧水处理过程中,RML的翻译未受影响,其表达水平的提高源于双氧水对其转录水平的调控。因此,双氧水调控mel O启动子控制的外源基因的表达体现在转录水平。由于双氧水易挥发,导致其效果低于延长培养时间。为了在较短培养时间内获得高酶活,应在培养液中持续添加双氧水(10 mmol/L)。基于米曲霉转化子脂肪酶活力的分析和q PCR检测,确定以下策略可用于提高米曲霉中RML的表达水平:脂肪酶RML基因的密码子优化、信号肽序列优化、连续分批培养。     

米黑根毛霉脂肪酶基因在毕赤酵母中的高效表达

脂肪酶是主要工业用酶制剂之一,在食品、洗涤剂和制药等领域广泛应用。将编码米黑根毛霉(Rhizo-mucor miehei)脂肪酶RML的基因克隆到pPIC9K载体中,构建了分泌型表达载体pPIC9K-RML,载体经线性化后转化Pichia pastorisGS115,G418梯度筛选获得了分泌表达RML的重组毕赤酵母工程菌,SDS-PAGE分析显示表达的脂肪酶分子量大小与预期一致。初步研究表明,重组脂肪酶最适温度为40℃,最适pH值为8.0,以橄榄油为底物时,发酵上清液酶活最大可达102 U/mL,表明构建的重组毕赤酵母工程菌具有较好的工业化生产潜力。     

米黑根毛霉脂肪酶基因的酵母重组表达和Kex2位点改造

米黑根毛霉脂肪酶(RML)具有较高的合成活性、热稳定性、溶剂耐受性以及sn-1,3位置专一性等一系列适合工业化推广的特点。本研究通过密码子优化改造RML编码基因,并将其克隆、转化到毕赤酵母GS115菌株,经诱导发酵156 h,酶活达到3.77 U/mL。为了进一步改善RML脂肪酶的重组表达,通过定点突变的方式去掉潜在的Kex2酶切位点,结果显示:RML突变体表达量均显著低于野生型的RML脂肪酶,表明"-Arg196-Arg197-"序列并不影响RML的重组表达。通过对RML蛋白结构分析,Kex2酶切位点的肽键被包埋在蛋白内部,这表明该位点区域的折叠在进入分泌途径时已基本完成。本研究对异源蛋白的酵母重组表达具有一定参考价值。     

米曲霉产胞外脂肪酶培养条件的优化

对米曲霉产胞外脂肪酶的培养条件进行了优化。筛选出麦芽糖为最佳碳源,蛋白胨为最佳氮源,平平加O为最佳的表面活性剂。该菌株产脂肪酶的最适培养条件为:麦芽糖0 5 % ,蛋白胨0 5 % ,橄榄油1 0 % ,平平加O 0 0 32 % ,发酵液初始pH值为6。     

促进米黑根毛霉脂肪酶分泌的毕赤酵母内源信号肽的筛选

米黑根毛霉脂肪酶（Rhizomucor miehei Lipase,RML）在造纸、食品、化妆品以及医药等行业应用广泛。本研究通过SignalP 4.1在线预测软件预测出9种具有分泌潜力的毕赤酵母内源信号肽序列：FLO10、CPR5、PRY2、DSE4、NUP145、MSB2、SSP120、FRE2、FLO9。以广泛应用的酿酒酵母α-交配因子（α-mating factor,α-MF）信号肽为对照,考察这九种内源信号肽对增强型绿色荧光蛋白（Enhanced green fluorescent protein,EGFP）和RML在蛋白酶缺陷型PichiaPinkTM表达系统的分泌效果。结果发现FLO10、PRY2、DSE4、MSB2、SSP120、FRE2能有效介导EGFP分泌,且PRY2、DSE4、MSB2、FRE2介导EGFP的分泌水平优于α-MF,分别是α-MF的2.15倍、1.15倍、1.33倍、1.30倍;FLO10、PRY2、DSE4、FRE2能有效介导RML的分泌,且FLO10介导RML的分泌水平最高,是α-MF的1.50倍,说明内源信号肽FLO10更能有效分泌RML。本研究为提高米黑根毛霉脂肪酶在蛋白酶缺陷型毕赤酵母的表达量奠定了一定的基础。     

毕赤酵母表面展示米黑根毛霉脂肪酶发酵条件

在50 L发酵罐水平对影响毕赤酵母表面展示米黑根毛霉脂肪酶(Rhizomucor miehei lipase,RML)发酵因素进行了研究。最适初始菌体密度(OD600)约为250,最佳诱导pH为6.0;降低诱导温度能有效提高单位甲醇转化率,诱导温度为20℃和25℃时的转化率分别是30℃的1.56倍和1.32倍。在以上最适条件下单位干菌体展示酶活及生产强度分别达275.0 U/g和462.5 U/(L.h),比优化前提高54.5%。研究发现,山梨醇和甲醇混合补料有效地提高了诱导前期(t=12h)的产酶效率,当山梨醇和甲醇混合比例为1∶4及1∶5是以甲醇为单一碳源时酶活力的1.7倍。     

米曲霉脂肪酶富集浓缩裂殖壶藻油脂中DHA的机理研究

本研究采用了米曲霉(Aspergillus oryzae, AO)脂肪酶水解法对裂殖壶藻油脂中的二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic Acid, DHA)进行了浓缩。在AO脂肪酶最适反应条件下,水解12 h后,反应达到了平衡,产物中甘三酯含量降至40.2%,DHA含量升至55.43%,浓缩了1.58倍,回收率高达68.2%。通过气相色谱结合核磁共振碳谱(13C-NMR)对产物中甘油三酯脂肪酸组成及含量进行了分析,结果显示在酶解反应过程中,DHA倾向于留在甘三酯甘油骨架上,且sn-1,3位上的饱和脂肪酸易被水解而含量下降,表明AO脂肪酶水解反应对甘油骨架上的脂肪酸具有选择性,可将DHA富集在甘油三酯中。AO脂肪酶价格低廉,基于酶解反应的DHA富集工艺简单,深入了解反应的作用机制,将为后续的理论研究和实际应用提供依据。     

固定化米黑根毛霉脂肪酶的制备工艺优化及其酶学性质北大核心CSCD

以海藻酸钠-羧甲基纤维素钠(CMC)为复合载体,戊二醛为交联剂,探究了包埋-交联法制备固定化米黑根毛霉脂肪酶的最佳工艺条件,并对固定化米黑根毛霉脂肪酶的酶学性质进行分析。结果表明,制备固定化米黑根毛霉脂肪酶的最佳工艺条件为海藻酸钠质量分数2.5%、CMC质量分数1.5%、脂肪酶液浓度800 U/mL、CaCl_(2)质量分数5%、戊二醛质量分数0.03%、交联固定化时间30 min,在此条件下固定化米黑根毛霉脂肪酶的酶活力为245.58 U/g,与游离脂肪酶相比,固定化脂肪酶热稳定性和pH稳定性均有所提高。交联剂戊二醛的添加可以提高固定化脂肪酶的操作稳定性和储存稳定性,在重复使用7次后相对酶活力保持在57.39%,在4℃下存放7周后相对酶活力为61.89%。包埋-交联法制备的固定化米黑根毛霉脂肪酶具有更好的稳定性和适应性,为实现植物油酶法酯化脱酸工业化生产提供参考。     

Tween80诱导下米曲霉3．5232产胞内脂肪酶的研究

米曲霉3．5232在Tween80诱导下,相比于葡萄糖作为碳源的培养条件,米曲霉在细胞壁、细胞膜及细胞质中均可以诱导产生分子质量为27kDa的脂肪酶,而在细胞质中又有分子质量为36kDa的脂肪酶表达。利用硫酸铵沉淀,DEAE Sepahrose FastFlow离子色谱交换及SephadexG．75凝胶色谱的分离方法,从米曲霉细胞质中分离纯化了分子质量为36kDa的脂肪酶。最终纯化倍数为42．45,产率为0．12％。     

米曲霉发酵大米中抗氧化物质对酪氨酸酶的抑制作用

本实验采用两种不同米曲霉菌种(Aspergillus soji,A.orgzae)在35℃和湿度>90%的条件下对大米进行固态发酵6 d,比较发酵大米在发酵过程中活性物质的金属螯合、多酚氧化酶抑制、氧自由基吸收能力及总酚含量的变化。A.orgzae发酵的大米在金属螯合、多酚氧化酶抑制和氧自由基吸收能力上优于A.soji,两者在总酚含量上没有较大差别,且在发酵第4 d时大米的上述四项活性都趋于稳定,故选取A.orgzae发酵4 d的大米探讨其所含活性物质对酪氨酸酶的抑制作用。采用Lineweaver-Burk双倒数法探讨A.orgzae发酵大米中活性物质对蘑菇酪氨酸酶催化L-多巴氧化的抑制作用并推测其抑制机理。同时,虾血淋巴和虾黑变的抑制实验也证明了米曲霉发酵大米对酪氨酸酶的有效抑制作用。     

米曲霉giF-10内切葡聚糖酶基因的克隆表达及酶学性质分析

根据NCBI(GenBank Accession No.:D83732.1)中注册的米曲霉内切葡聚糖酶CelB基因序列设计引物,以本实验室自行筛选的天然米曲霉基因组DNA为模板,PCR高保真扩增出内切葡聚糖酶基因eg,将其定向插入到酵母表达载体pPICZαA上,转化酵母宿主菌X33,刚果红水解圈筛选结果表明已成功表达。SDS-PAGE分析表明,表达产物分子量约为65 ku。对酵母表达工程菌X33-eg进行发酵条件优化,结果显示最适甲醇诱导浓度为0.75%,用1 L三角瓶诱导培养5天达到最高酶活120 U/mL。对重组酶的酶学性质分析表明,其最适反应pH值和温度分别为pH4.0和45℃,在30～45℃和pH3.4～pH6.9范围内可保持内切葡聚糖酶最高酶活力70%以上。     

米曲霉As-W6脂肪酶的分离纯化及酶学性质研究

米曲霉As-W6的脂肪酶发酵上清液经硫酸铵分级沉淀、透析、DEAE-52纤维素离子交换层析和Sephadex G-75葡聚糖凝胶过滤层析纯化后得到电泳纯的脂肪酶,纯化倍数为86.7倍,回收率为23.2%,相对分子质量为40.8 ku,酶学性质研究结果表明,该脂肪酶最适反应温度和最适p H分别为40℃和7,在40℃以下和p H6⁸之间有较好的稳定性;Ca2+、Mg2+和丙酮能够明显促进提高脂肪酶的活性,而Cu2+、Fe2+、Mn2+和SDS对其有显著抑制作用;当大豆油作为底物时该脂肪酶的酶活力最高,表明其对大豆油具有显著的特异性。      

Interesterification of Butter Fat by Lipase from Mucor miehei in Organic Solvent Media

Summary

Butter fat was interesterified in three organic solvent media, hexane, hexane‐chloroform (70:30, v/v), and hexane‐ethyl acetate (70:30, v/v), at different water contents, using commercial immobilized lipase from Mucor miehei. The results indicate that the addition of 30% of either chloroform or ethyl acetate to the hexane resulted in a 25% increase in the interesterification yield; moreover, the addition of 0.8 to 1% water shifted the hydrolytic affinity of lipase towards low molecular weight fatty acids. However, the addition of a small portion of water in hexane, 0.4%, increased the amount of free fatty acids from 0.30 to 7.98 mmole per gram of butter.     

Overexpression of Aspergillus aculeatus cellobiohydrolase I in Aspergillus oryzae

To express the cbhI gene, encoding Aspergillus aculeatus cellobiohydrolase I (CBHI), in Aspergillus oryzae, a plasmid was constructed. The strain that displayed the strongest CBHI activity among the transformants produced about 941 mg/l in liquid culture. It was confirmed by a PCR method that the plasmid was integrated at the niaD locus.     

新型脂肪酶基因的克隆与表达

目的 通过同源比对筛选黑曲霉中新型活性脂肪酶.方法 抽提黑曲霉基因组,依据从烟曲霉中获得的高活性脂肪酶基因序列,NCBI网站序列比对后搜索到与烟曲霉af1-1同源性较高的黑曲霉脂肪酶基因序列an1-1,设计引物进行PCR扩增,产物胶回收后连接至PMD 18T载体,测序验证正确后将目的序列连接至表达载体PET28a,转化Escherichia coli BL21 (DE3)中表达和测定活性.结果 克隆了一种来源于黑曲霉新型脂肪酶基因an1-1,15℃表达条件下主要为可溶性表达,对C4底物(对硝基苯酚丁酸酯)活性达2365 U/L.结论 同源序列比对能有效提高筛选效率,并从黑曲霉中筛选到一种新的脂肪酶基因,在大肠杆菌中可高表达并具有生物学活性.