黄杆菌肝素酶Ⅱ的克隆与表达

目的克隆并表达黄杆菌肝素酶Ⅱ(HepⅡ)的基因。方法通过PCR从黄杆菌基因组DNA中扩增出黄杆菌HepⅡ的基因,经验证后插入到表达质粒pET-28a上构建表达载体,重组质粒转化E.coli BL21(DE3)进行蛋白质表达。结果成功地将PCR扩增得到的测序正确的HepⅡ基因构建入pET-28a载体上,重组质粒转入E.coli BL21(DE3)后表达产物经SDS-PAGE凝胶电泳鉴定得到目的蛋白,测活显示重组HepⅡ具有活性。结论克隆并成功表达了黄杆菌HepⅡ基因。     

北京棒杆菌高丝氨酸脱氢酶基因的克隆与表达产物活性测定

以北京棒杆菌E31染色体DNA为模板,用PCR法扩增了高丝氨酸脱氢酶(HD)基因。将结构基因装载于pET-28a质粒的T7启动子下游,得到了重组表达质粒pET-HD。将其转入大肠杆菌(E.coli)BL21(DE3),经异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导,获得了高效的表达。含表达质粒的菌体胞内粗提液经酶活分析表明,高丝氨酸脱氢酶的活性为不含重组质粒的对照菌的10倍。     

羰基还原酶工程菌构建及其应用于还原制备S-CHBE

S-4-氯-3-羟基丁酸乙酯(S-CHBE)是多种药物的手性中间体,可由4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)不对称还原合成。该研究对来自Candida magnoliae AKU4643的S1羰基还原酶基因进行E.coli密码子优化,获得的S1'基因序列并进行人工合成,利用该序列构建了基因工程菌BL21(DE3)/pET28a-S1',提高了羰基还原酶表达效率,经诱导条件优化后羰基还原酶活力达11.49 U/mg蛋白;将BL21(DE3)/pET28a-S1'与E.coli BL21(DE3)/pET28a-gdh进行偶联,在单一水相中未添加辅酶条件下转化10 h,产物的摩尔转化率和对映体过量值(e.e.)分别达92.1%和100%。     

超表达葡萄糖脱氢酶促进大肠杆菌生长

通过PCR扩增了肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)和大肠杆菌(Escherichia coli)各自的葡萄糖脱氢酶基因KPgdh和ECgdh,构建了表达载体p ET-28a-KPgdh和p ET-28a-ECgdh,转化大肠杆菌E.coli BL21,获得了重组菌BL21(p ET-28a-KPgdh)和BL21(p ET-28a-ECgdh)。经IPTG诱导,聚丙烯酰胺凝胶电泳显示重组菌实现了葡萄糖脱氢酶的高效表达,且葡萄糖脱氢酶活性分别是空质粒对照菌E.coli BL21(p ET-28a)的8.5倍和12倍。重组菌的生长速度快于空质粒对照菌E.coli BL21(p ET-28a),并与原代菌E.coli BL21持平。如果扣除质粒复制造成的代谢负荷,过表达葡萄糖脱氢酶促进了大肠杆菌的生长。     

磷脂酶D的重组表达及其在磷脂酰丝氨酸合成中的应用

对磷脂酶D(phospholipase D,PLD)进行重组表达,并探究其在生物催化合成磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS)中的应用。以大肠杆菌E. coli BL21 (DE3)作为PLD的异源表达宿主,构建重组菌E. coli BL21(DE3)/p ET-28a(+)-sspld,通过蛋白分析确定其分子量,并对培养条件进行优化,进一步探究重组菌的酶学性质。在有机相-水相双相反应体系中进行PS的制备,并对制备工艺进行系统优化。成功构建了重组菌株E. coli BL21 (DE3)/p ET-28a(+)-sspld,通过蛋白分析确定其分子质量约为60 k Da。重组菌通过诱导条件优化,酶活最高可达38. 58 U/m L,是优化前的2. 26倍。PLD粗酶液的最适p H值为7. 5,最适反应温度为60℃。制备工艺优化结果表明40℃条件下,在8 m L的乙酸乙酯中溶解64 mg的卵磷脂,在4 m L酶液中溶解160 mg的L-丝氨酸,得到的PS转化率最高,可达28%,产量为1. 34 g/L。该PLD粗酶液催化性能良好,为酶法制备磷脂酰丝氨酸奠定了基础。     

sucA缺失型大肠杆菌菌株的构建与发酵条件优化

反式-4-羟脯氨酸在多领域具有重要应用价值。为了进一步提高反式-4-羟脯氨酸的产量,在已构建好的E. coli BL21(DE3)△putA的基础上,敲除基因sucA的同时插入密码子优化后的反式-4-羟化酶基因(hyp),并将构建好的质粒pUC19-ptrp2-hyp-vgb导入该基因敲除菌株中。之后在摇瓶水平上,单因素优化发酵条件与发酵培养基的组分,并通过正交实验进一步确定敲除菌株的培养条件。结果表明:与含有同样质粒的原菌和两种单敲除菌E. coli BL21(DE3)△sucA、E. coli BL21(DE3)△putA相比,E. coli BL21(DE3)△putA△sucA双敲除菌具有最高的全细胞酶活,大约是原菌的2.6倍;在摇瓶水平上,发酵条件优化后,以100 mmol/L的L-脯氨酸为底物进行发酵,12 h后可得到1.08 g/L的羟脯氨酸,是优化前的3.87倍。     

土豆环氧化物水解酶基因的克隆、表达及其活性包涵体分析

目的 克隆、表达土豆环氧化物水解酶基因,分析其活性包涵体.方法 提取土豆总RNA,以反转录获得的cDNA为模板进行聚合酶链式反应(PCR),扩增得到土豆环氧化物水解酶基因,构建大肠杆菌表达质粒pET-REH,将重组表达质粒pET -REH转化E.coli BL21(DE3).结果 SDS-PAGE分析表明,IPTG诱导表达的重组土豆环氧化物水解酶在各种温度下均主要以包涵体形式表达,只在15℃有微量可溶表达.酶活性分析表明,28℃表达的重组酶包涵体酶活性性为0.7 U/mg.结论 初步证实了存在活性包涵体的观点.     

重组大肠杆菌γ-谷氨酰转肽酶的pET载体的选择及乳糖诱导作用的初步研究

采用PCR技术以E.coliK-12基因组DNA为模板扩增出γ-谷氨酰转肽酶基因,克隆至原核表达载体pET28(a)和pET32(a)中,经测序鉴定后转化大肠杆菌BL21(DE3),借助SDS-PAGE分析方法,对于用乳糖诱导,由T7 lac启动子控制的重组目的产物蛋白的表达规律进行了优化研究.在对诱导条件进行优化控制的前提下,分析比较了乳糖诱导pET28(a)/]-ggt和pET32(a)/γ-ggt两种重组质粒表达大肠杆菌γ-谷氨酰转肽酶蛋白的可溶性及酶活.实验结果表明,对于T7lac启动子控制的重组目的产物,乳糖作为诱导剂也可以起到很好的诱导表达效果,低温培养下,乳糖诱导pET32(a)/γ-ggt重组质粒表达γ-谷氨酰转肽酶具有更高的蛋白可溶性和酶活. 杆茵BL21(DE3),借助SDS-PAGE分析方法,对于用乳糖诱导,由T7 lac启动子控制的重组目的产物蛋白的表达规律进行了优化研究.在对诱导条件进行优化控制的前提下,分析比较了乳糖诱导pET28(a)/]-ggt和pET32(a)/γ-ggt两种重组质粒表达大肠杆菌γ-谷氨酰转肽酶蛋白的可溶性及酶活.实验结果表明,对于T7lac启动子控制的重组目 产物,乳糖作为诱导剂也可以起到很好的诱导表达效果,低温培养下,乳糖诱导pET3     

一株嗜热梭菌β-1,4-葡聚糖内切酶基因的克隆及表达

以嗜热梭菌(Symbiobacterium thermophilum IAM 14863)基因组DNA为模板克隆了编码葡聚糖内切酶的基因,同时将该酶基因构建于表达载体pET32a(+)中,获得重组表达载体pET32a-Glu,转化至E.coli BL21(DE3)PLYS中并进行表达。结果表明:该基因大小为1 101 bp,共编码366个氨基酸;SDS-PAGE电泳结果表明该基因在E.coli BL21(DE3)PLYS中得到了有效表达,相对分子质量约为60 kDa,纯化后重组酶活力为103 U/mL;酶学性质实验结果表明:酶最适pH值为5左右,最适反应温度为55℃,且此酶具有良好的耐热性(75℃左右)和pH值稳定性。     

土豆环氧化物水解酶基因的克隆、表达及其活性包涵体分析

目的克隆、表达土豆环氧化物水解酶基因,分析其活性包涵体。方法提取土豆总RNA,以反转录获得的cDNA为模板进行聚合酶链式反应(PCR),扩增得到土豆环氧化物水解酶基因,构建大肠杆菌表达质粒pET-P.EH,将重组表达质粒pET–P.EH转化E.coli BL21(DE3)。结果 SDS-PAGE分析表明,IPTG诱导表达的重组土豆环氧化物水解酶在各种温度下均主要以包涵体形式表达,只在15℃有微量可溶表达。酶活性分析表明,28℃表达的重组酶包涵体酶活性性为0.7 U/mg。结论初步证实了存在活性包涵体的观点。     

Effect of vanillin on the fate of Listeria monocytogenes and Escherichia coli O157:H7 in a model apple juice medium and in apple juice

The effects of vanillin on the fates of Listeria monocytogenes and Escherichia coli O157:H7 at pH values between 3.5 and 4.5 were verified in a model apple juice (MAJ) medium and in apple juice incubated at 4 or 15 degrees C. Viable E. coli O157:H7 cells were recovered from MAJ for up to 10 days, but L. monocytogenes did not survive at pH 3.5. Supplementation with 40 mm vanillin exerted a lethal effect that was species, concentration, pH and temperature dependant. E. coli O157:H7 was more sensitive to vanillin than L. monocytogenes, and viable cells could not be recovered after 2 days incubation at either temperature. L. monocytogenes and E. coli O157:H7 were inoculated (10(5) cfu/ml) in pH adjusted (pH 4.00) or unadjusted (pH 3.42) juice from Granny Smith apples that was supplemented with 40 mm vanillin. Neither species were recovered after 3 days incubation at 4 or 15 degrees C. These findings indicate that vanillin could be useful as a preservative for minimally processed apple products.     

微波杀菌动力学及其影响因素的研究

本实验研究了不同温度条件下微波杀菌动力学D值;并且就食品体系中相应的pH和盐浓度对微波杀菌效果的影响作了探讨;同时对微波杀菌的机理进行了初步的研究。结果表明,相同温度下,微波功率越大,细菌的致死率越高;相同功率下,设定微波温度越高,其D值越小;当pH低于最适生长温度时,细菌对微波的敏感性增加,致死率提高;金黄色葡萄球菌(60℃)在20g/L的NaCl溶液中的致死率最大,而大肠杆菌(55℃)致死率随NaCl浓度增加而降低。微波处理后的金黄色葡萄球菌,经Flou-3/AM作用,其荧光值随温度的升高而增加,说明微波致金黄色葡萄球菌死亡的原因主要是改变了细胞膜的通透性。     

重组大肠杆菌合成光学纯L-苯基乳酸

以巨大芽孢杆菌Z2013513基因组DNA为模板,分别PCR扩增得到L-乳酸脱氢酶基因(ldh L)和葡萄糖脱氢酶基因(gdh),将gdh与ldh L分别连接至表达载体p ETDuet,获得共表达质粒p ETDuet-ldh L-gdh。经转化和验证获得重组菌大肠杆菌BL21(DE3)/p ETDuet-ldh L-gdh。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳和比酶活力分析表明重组蛋白L-乳酸脱氢酶和葡萄糖脱氢酶均成功表达且具有酶活力。在37℃、200 r/min条件下,经60 min反应,催化底物苯丙酮酸合成24.26 mmol/L L-苯基乳酸。产物L-苯基乳酸光学纯度(99%),底物摩尔转化率(59.55%),结果表明此重组体系可用于高效合成高光学纯L-苯基乳酸。     

蔗糖异构酶基因在Escherichia coli BL21(DE3)中的表达及重组菌的细胞固定化

分别利用IPTG和乳糖两种诱导物诱导蔗糖异构酶(SIase)基因在E.coliBL21(DE3)中实现表达,对诱导温度、诱导时机、诱导物浓度、诱导持续时间进行比较分析并优化,确定了二者的最佳诱导条件,在E.coli培养3h后(OD600约为0.9)添加终浓度为0.8mmol/L的IPTG(0.5mmol/L乳糖)在20℃(24℃)条件下诱导14h(12h)能获得最高的蛋白表达量及SIase酶活。在最优条件下以IPTG为诱导物时目的蛋白占总蛋白的41.6%,单位体积培养液中SIase酶活为12.37U/mL,以乳糖为诱导物时分别为27.2%,14.72U/mL,从收获酶活角度考虑可见乳糖作为诱导物的优势;而后利用海藻酸钠包埋法固定化重组菌,转化初始浓度为500g/L的蔗糖溶液,转化10～11h后异麦芽酮糖平均得率在83%以上,蔗糖平均转化率大于99%,固定化细胞能够连续稳定转化25批次,转化效率相对于原始菌提高了近55%。     

不同通路配置对大肠杆菌合成2’-岩藻糖基乳糖的影响

在大肠杆菌BL21 Star (DE3)中建立了2’-岩藻糖基乳糖（2’-fucosyllactose，2’-FL）的从头合成途径，通过CRISPR/Cas9系统敲除了β-半乳糖糖苷酶基因lacZ M15序列和尿苷二磷酸-葡萄糖脂质载体转移酶基因wcaJ，探究了操纵子、假操纵子和单顺反子3 种不同通路配置对重组大肠杆菌合成2’-FL的影响。结果表明：从头合成途径的基因在大肠杆菌BL21 Star (DE3)过表达后摇瓶发酵产生的2’-FL质量浓度为0.34 g/L。敲除lacZ M15和wcaJ后，重组菌产生的2’-FL质量浓度增加到了1.26 g/L。在操纵子形式下，重组菌BS-7摇瓶发酵产生的2’-FL质量浓度最高，达1.92 g/L。BS-7在10 L发酵罐中分批补料发酵37 h后产生的2’-FL质量浓度达到14.04 g/L，2’-FL产率为0.59 g/（L·h），乳糖转化率为63%。因此，大肠杆菌合成2’-FL过程中，较低的基因表达强度更有助于提高其产量，同时可提高底物的转化效率。     

酶标仪法快速评价香兰素的抑菌活性

采用96孔板在酶标仪上测定了大肠杆菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)、李斯特菌(L.mono)、沙门氏菌(S.enteritidis)和宋内氏菌(Sh.Sonnei)在不同浓度香兰素存在下的光学密度(optical density,OD)值,并绘制其OD-t生长曲线。受试菌生长曲线显示香兰素对E.coli,S.aureus,L.mono,S.enteritidis和Sh.Sonnei的最低抑菌浓度分别为1.6mg/mL,2.2mg/mL,1.0mg/mL,1.2mg/mL和1.6mg/mL。     

苯基乳酸耐受性大肠杆菌的筛选及其高产苯基乳酸特性

苯基乳酸(phenyllactic acid,PLA)耐受性菌株的筛选能够有效降低PLA对生产菌株的抑制作用,有利于PLA产量的提高。通过紫外诱变的方法筛选耐受PLA的菌株,并应用于PLA的合成。以Escherichia coli BL21(DE3)作为原始出发菌株,通过紫外诱变的方法诱变筛选获得一株耐受PLA突变菌株E.coli Z2016(CCTCC保藏编号M2016332)。以E.coli Z2016为宿主菌,分别构建了重组菌株E.coli Z2016 pET-28a-ldh~(Y52V)和E.coli Z2016 pET-28a-ldhL用于D-和L-苯基乳酸的合成。结果表明:E.coli Z2016在含有1 g/L D-PLA的培养基中能够正常生长;重组突变菌株E.coli Z2016 pET-28a-ldh~(Y52V)和E.coli Z2016 pET-28a-ldhL全细胞合成D-PLA和L-PLA产量分别为6.75、6.97 g/(L·h),较重组出发菌株分别提高了14.02%和8.95%;分批补加底物反应120 min,E.coli Z2016 pET-28aldh~(Y52V)得到的D-PLA为20.02 g/L,较对照组提高22.17%,转化率为90.07%;E.coli Z2016 pET-28a-ldhL得到的L-PLA产量为20.87 g/L,较对照组提高16.85%,最终转化率为91.24%。筛选耐受性菌株是提高PLA产量的有效途径。     

重组枯草芽孢杆菌分泌表达腺苷酸脱氨酶

目的：利用基因重组技术,构建腺苷酸脱氨酶高效表达的重组菌株。方法：以前期构建的产腺苷酸脱氨酶重组大肠杆菌BL21（DE3）/pET28α-AMPD中来源于鼠灰链霉菌（Streptomyces murinus）目的基因为模板,设计特异性引物扩增腺苷酸脱氨酶基因,亚克隆至游离型表达载体pHY-WZX,转化枯草芽孢杆菌WB600。结果：成功筛选获得了一株产腺苷酸脱氨酶重组枯草芽孢杆菌WB600/pHY-AMPD,进一步在摇瓶中探究了发酵培养基成分对重组酶发酵的影响。获得了较优发酵培养基为：葡萄糖10 g/L、 酵母膏30 g/L、CaCl2 0.5 g/L、柠檬酸三钠1 g/L、NaH2PO4 10 g/L、K2HPO4 10 g/L、(NH4)2SO4 5 g/L,37 ℃、200 r/min发酵60 h摇瓶发酵液酶活力可达到（2 230±50） U/mL。结论：本研究实现了鼠灰链霉菌来源的腺苷酸脱氨酶基因在枯草芽孢杆菌中表达。     

婴幼儿配方粉中香兰素和乙基香兰素的检测方法比较

目的 建立婴幼儿配方粉中香兰素、乙基香兰素的液相色谱法和同位素稀释液相色谱质谱联用两种测定方法。方法 液相色谱法: 样品经乙酸锌沉淀蛋白、Oasis MAX SPE柱净化, HSS T3色谱柱分离后, 在279 nm波长处进行检测, 外标法定量。同位素稀释液质联用法: 样品采用乙腈沉淀蛋白稀释净化后, 采用Waters BEH C18柱分离, 在质谱检测器多反应监测(UPLC-MS/MS)模式下, 用同位素稀释液质联用法进行检测。结果 液相色谱法: 香兰素、乙基香兰素的定量下限(LOQ)均为0.1 mg/kg。香兰素的方法回收率为88%~90.8 %, 相对标准偏差(RSD)小于5.2 %; 乙基香兰素的方法回收率为84%~93.3 %, RSD小于6.2 %。同位素稀释液质联用法香兰素、乙基香兰素的LOQ分别为香兰素1、0.5 mg/kg。香兰素、乙基香兰素的方法回收率分别为82.1%~91.2 %、90.2%~97.6 %, RSD分别小于6.1 %、5.8 %。结论 本文建立的两种方法对同一样品的检测结果一致, 为婴幼儿配方粉中香兰素、乙基香兰素的定量检测提供了较为理想的方法。     

两株丝状真菌联合转化生产香草醛的研究

本文对黑曲霉(Aspergillus niger)CGMCC0774和朱红密孔菌(Pycnoporus cinnabarinus)CGMCC1115联合转化来源于米糠油脚的阿魏酸生产香草醛进行研究。通过60Co诱变黑曲霉菌株,得到耐较高底物浓度且不降解产物的突变株产香草酸2.48g/L;其转化液经过滤,调pH至5.0,补加5g/L葡萄糖,灭菌处理后,作为朱红密孔菌离菌体转化的底物溶液进行转化,得到1.07g/L香草醛。