乳糖诱导耐热木聚糖酶基因在大肠杆菌中表达

考察乳糖代替IPTG诱导耐热木聚糖酶基因在重组大肠杆菌BL21中表达的可行性。分别以IPTG和乳糖作为诱导剂,对诱导时机、诱导剂浓度、诱导持续时间等主要因素进行了分析比较。结果表明,当菌体生长至发酵液吸光值OD600达1．3时加入乳糖其终浓度达29．2 mmol／L,37℃,持续诱导9．5h,木聚糖酶活力达到最高,为3587.5U,是IPTG优化条件下持续诱导7h达到的最高酶活的2．07倍,而成本只有IPTG的1／204。     

采用正交设计优化HPV16L1重组蛋白表达的实验研究

通过正交试验对构建的人乳头瘤病毒（HPV）16型L1蛋白的重组表达菌株pQE31—HPV16L1／M15（pREP4）进行表达条件的优化,以增加目的蛋白的表达量。实验选取影响蛋白表达的4个主要因素,分别为诱导时间、诱导剂浓度、细菌密度和诱导温度,采用四因素两水平正交试验,通过SDS-PAGE及Western blot测定重组表达蛋白,以Tanon凝胶成像系统分析目的蛋白含量作为检测条件优化效果的指标,所得数据采用SAS软件进行统计分析。实验结果表明在37℃、IPTG0．5mmol／L,菌密度OD600为1．0的条件下诱导4h所得蛋白量最大;经统计正交分析的最佳诱导条件为37℃、0．5mmol／LIPTG和菌密度OD600为1．0的条件下诱导7h。经实验验证,应用正交分析的最佳条件诱导所得目的蛋白量最大,但实际中通常采用诱导4h条件。实验证明正交试验可以用于基因工程菌株蛋白表达条件优化过程,提高工作效率。     

大肠杆菌表达的重组琼胶酶包涵体的纯化与复性条件研究

琼胶酶(agarase)是一类能够降解琼脂糖的糖苷水解酶,在保健食品、医药、化妆品等行业极具应用价值。本研究旨在纯化大肠杆菌BL21(DE3)ply Ss表达的以包涵体状态存在的重组琼胶酶rAga0917,并对纯化的包涵体蛋白的复性条件进行优化,以获得大量高活性的琼胶酶蛋白。用单因素实验,每次以单一复性条件为变量,用透析复性法探索了初始蛋白浓度、透析时间、温度、非离子去垢剂Triton X-100、甘油等对重组琼胶酶rAga0917包涵体复性的影响。实验结果显示,通过Ni~(2+)柱亲和层析,获得了纯度95%以上的蛋白。纯化蛋白浓度低于65μg/m L时,复性蛋白的酶活性与初始蛋白浓度成正比;4℃复性的蛋白,其琼胶酶活性明显高于25℃;随着透析时间的增长,复性效果越来越好;实验还同时发现复性液中的甘油能有效地辅助重组琼胶酶rAga0917复性。     

Agarivorans albus RZW1-1产琼胶酶的发酵条件优化

为了提高菌株Agarivorans albus RZW1-1的产琼胶酶能力,本研究通过单因素实验探究碳源、氮源、海盐浓度、琼脂浓度、初始pH、装液量、培养时间、培养温度等因素对产酶的影响,得到该菌株的最佳发酵条件。在单因素实验的基础之上,运用正交试验的方法,得到菌株RZW1-1产酶最高的培养基组分。综合单因素实验和正交设计,最终确定了最佳产酶条件为:葡萄糖0.2 g/L、酵母粉9 g/L、海盐浓度4%、琼脂粉浓度0.1%,在装液量25 m L (250 m L三角瓶)、初始pH7.0、28℃、130 r/min条件下培养48 h酶活力达到最高为23.020 U/mL,较基础培养基提高了2.01倍。     

海洋来源琼胶酶的分离纯化及酶学性质研究

采用Vibiro sp.ZC-1发酵制备琼胶酶,粗酶液经过中空纤维柱浓缩、硫酸铵沉淀、DEAE-阴离子交换层析,得到一个电泳纯的琼胶酶组分Aga ZC-1,其分子质量约为45k Da,比活力为114.613U/mg。对Aga ZC-1进行酶学性质分析,结果表明,其最适反应p H为7.0,在p H为5.0~9.0时保温1h仍能保持80%以上的酶活力;最适反应温度为50℃,在45℃条件下保温1h酶活力保持在60%以上。在高浓度(5mmol/L)下,Fe~(3+)、Cu~(2+)、Sn~(2+)和Zn~(2+)能完全抑制琼胶酶的活性,在低浓度(1mmol/L)下,Cu~(2+)、Ba~(2+)、Na~+、Zn~(2+)、Ag~+、Sr~(3+)、K+对琼胶酶活性具有明显抑制作用。琼胶酶的动力学参数K_m和V_(max)分别为0.538mg/ml和6.33μmol/(L·min),对琼胶底物具有高度专一性,降解产物主要为新琼四糖和新琼六糖。     

一株产琼胶酶细菌的鉴定和发酵条件优化

从烟台地区的海藻样品中,本课题组分离到一株产琼胶酶细菌菌株YTB2-3。通过生理生化特征和16 S r RNA分析,鉴定YTB2-3为Cellulophaga fucicola。为提高YTB2-3产酶潜力,本研究阐述了培养基成分和培养条件对琼胶酶活力的影响。结果表明琼脂粉既可以作为YTB2-3产琼胶酶的碳源,又可以作为诱导因子,而麦芽糖和可溶性淀粉则对产酶具有抑制作用。单因素研究结果显示C.fucicola菌株YTB2-3产琼胶酶的最适培养基组成(g:m L)为:乳糖0.01%、牛肉膏0.70%、海盐2.0%、琼脂0.05%。最佳产酶条件:250 m L三角瓶装90 m L培养基,初始p H为6、发酵温度为16℃,发酵时间为24 h。上述培养条件下,发酵液的酶活力达到3.88 U/m L。本研究结果有助于YTB2-3琼胶酶的进一步研究开发。     

乳糖诱导木聚糖酶基因在大肠杆菌中的可溶性表达

以构建好的大肠杆菌工程菌BL21(DE3)/xylanase为研究对象,研究了以IPTG和乳糖作为诱导剂时重组蛋白的表达规律。在摇瓶发酵条件下研究了诱导剂浓度、诱导时机、诱导培养时间和诱导培养温度对目标蛋白表达的影响。实验结果表明,乳糖作为诱导剂时,重组菌产酶活力33.9 U/mg略高于IPTG作为诱导剂时重组菌产酶活力28.10 U/mg,这为乳糖作为诱导剂应用于重组大肠杆菌生产木聚糖酶提供了参考依据。     

一株高产琼胶酶海洋细菌的筛选与鉴定

从广东省南澳岛采集龙须菜(Gracilaria lemaneiformis),分离海洋来源的琼胶酶产生菌,并对其进行分类鉴定,为琼胶酶的开发利用奠定基础。利用4种不同的筛选培养基分离产琼胶酶的菌株,通过形态、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析对菌株进行鉴定并构建系统发育树,通过DNS法测定琼胶酶活力,研究菌株所产琼胶酶的类型,对菌株的生长曲线及发酵产酶曲线进行初步测定。结果显示,分离得到一株高产琼胶酶的菌株ZQM2017,该菌株为革兰氏阴性短杆菌,16S rRNA基因序列分析显示该菌株属于弧菌属(Vibrio sp.),结合形态特征和生理生化实验结果鉴定为溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus);可同时产α-琼胶酶与β-琼胶酶;该菌株在液体培养基中28℃,180 r/min振荡培养时,其对数期出现在3-9 h,发酵5 h即有明显产酶,当发酵至46 h,所产琼胶酶活力达到最高109.87 U/mL发酵液。从南澳岛龙须菜上自主分离筛选得到的海洋细菌ZQM2017,经鉴定命名为Vibrio alginolyticus ZQM2017,可同时分泌α-琼胶酶和β-琼胶酶,所产琼胶酶初始活力高达109.87 U/mL。     

Pseudomonas putida S1海藻糖合成酶表达质粒的构建及诱导条件优化

采用PCR方法从Pseudomonas putida S1中克隆出编码海藻糖合成酶的基因treS,并与质粒pQE30T相连,构建了表达质粒pQE—TS2。将此重组质粒转化宿主菌E．coliM15进行诱导表达。十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶SDS—PAGE电泳结果表明,treS基因在大肠杆菌中获得了高效表达。通过对诱导温度、诱导剂浓度、加诱导剂时间和诱导时间的优化研究,在菌液生长至OD600值为0．6时,加入诱导剂IPTG至终浓度0．01mmol／L,20℃诱导20h,蛋白的表达量达到每克干细胞89mg的蛋白,粗酶液酶活达到19U／mL。     

乳糖诱导重组多价人精子表位肽在大肠杆菌中的表达

旨在研究用乳糖替代IPTG作为诱导剂进行重组多价人精子抗原表位肽的表达及诱导表达的优化条件.在摇瓶发酵条件下,通过改变培养基组成、诱导时机、诱导温度、诱导剂浓度、诱导时间和诱导方式等条件,利用SDS-PAGE电泳和AlphaEase凝胶电泳图像分析系统,研究以上条件改变对GST-重组多价人精子抗原表位肽融合蛋白表达量的影响,并与IPTG诱导结果相比较.结果显示,在摇瓶试验中,最优表达条件为选用TB培养基,在菌体对数生长的中期进行诱导,诱导温度37℃、乳糖诱导终浓度3 mmol/L、诱导时间6 h.GST-重组多价人精子抗原表位肽融合蛋白的表达量占菌体总蛋白的30.5％,且主要以可溶形式表达,与IPTG的诱导结果相同.分批流加乳糖和一次性加入乳糖诱导,效果一样.乳糖可以替代IPTG作为诱导剂诱导GST-重组多价人精子抗原表位肽融合蛋白的表达,优化条件下可获得与IPTG相同的诱导表达效果.     

荧光素酶基因luc在大肠杆菌中表达条件优化

对重组荧光素酶大肠杆菌菌株M15／pQE30-luc进行了表达条件的优化研究。单因素结果表明：在初始pH值7．0,装液量为20％,2％的接种量,终浓度为0．5mmol／L的IPTG,添加10—30mmol／L的Mg^2＋,摇床转速为200r／min,37℃诱导3．5h酶的表达量最高。正交试验结果表明：初始pH值为7．0,添加40mmol／LMg^2=,接种量2％,装液量为20％时表达量最高,比酶活达1．63×10^8RFU／mg蛋白。     

低温纤维素酶菌株CNY086发酵条件优化(Ⅱ)

本文是在前文(Ⅰ)确定菌株CNY086低温纤维素酶发酵培养基的基础上,通过单因素和正交实验研究温度、装液量、接种量及种龄对菌株CNY086低温纤维素酶发酵影响.最适发酵温度、装液量、接种量和种龄分别为15℃、250 mL/500 mL、15%、10 h.上述条件下CNY086菌株5 L发酵酶活力为104.36 U/mL.     

肝靶向肽-抗肿瘤肽CSP-MDA-7/IL-24融合基因原核表达条件优化

目的:优化肝靶向肽-抗肿瘤肽(CSP-MDA-7/IL-24)在大肠杆菌中诱导表达的相关条件。方法:通过考察CSP-MDA-7/IL-24重组菌生长曲线,选择合适的诱导时机,通过SDS-PAGE检测CSP-MDA-7/IL-24蛋白的表达量,单因素分析诱导时间、培养基p H值、诱导温度和诱导剂IPTG浓度,在此基础上各选取5个水平进行正交实验,摸索最佳诱导表达条件。结果:培养基p H7.0、IPTG浓度0.12 mmol/L、培养温度42℃、诱导表达4 h为重组蛋白的最佳表达条件。结论:为进一步制备重组蛋白CSP-MDA-7/IL-24及评价其生物活性奠定了基础。     

深海太平洋火色杆菌琼胶降解基因分析和琼胶酶Aga0950的表达及酶学性质

【目的】对深海太平洋火色杆菌(Flammeovirga pacifica WPAGA1)全基因组进行生物信息学分析,筛选获得琼胶酶基因aga0950,采用基因工程手段对该基因的功能和性质进行验证和分析。【方法】采用Illumina HiSeq2500测序技术进行基因组测序分析;采用克隆表达和镍柱纯化方法获得纯aga0950基因表达产物;采用薄层层析(TLC)和离子色谱(IC)法分析酶降解琼胶产物;采用二硝基水杨酸法(DNS)测定琼胶酶活性。【结果】基因组序列分析表明,菌株WPAGA1全基因组拥有13个β-琼胶酶相关基因;氨基酸序列比对显示,同源性为60%–85%,其中aga0950是具有GH16家族典型特征的基因,同源性为67%。纯化的重组酶Aga0950比活力达51770 U/mg,具有高效降解琼胶活性,降解终产物为新琼四糖和新琼六糖;最适温度为50°C,最适pH为4.0–10.0;Co~(2+)、Mn~(2+)和Fe3+促进酶活,Cu~(2+)抑制酶活。【结论】深海菌株WPAGA1具有丰富的琼胶酶基因;属于GH16家族的琼胶酶基因aga0950表达产物具有高效降解胶琼活性和良好的热、酸、碱稳定性。     

铜绿假单胞菌外膜蛋白Ⅰ的原核表达、纯化及免疫保护作用研究

铜绿假单胞菌外膜蛋白Opr I具有较强的免疫原性,在疫苗上具有开发前景。利用分子方法获得Opr I蛋白的表达菌株。Western blotting验证表明抗体能与Opr I蛋白特异性结合。SDS-PAGE电泳切胶纯化获得Opr I蛋白。将Opr I蛋白免疫小鼠并攻毒铜绿假单胞菌,发现Opr I蛋白激活的特异性免疫对小鼠铜绿假单胞菌感染的保护率达到57.14%,与对照组相比较达到显著性。采用正交试验设计,获得Opr I菌株最佳诱导表达条件为:加IPTG菌夜OD600值0.8,加IPTG终浓度0.3 mmol/L,诱导时间8 h,诱导温度28℃;菌株最佳培养条件为转速230 r/min,葡萄糖浓度0%,装液量50 m L。     

酿酒酵母乙醛脱氢酶的克隆与表达

利用PCR技术从酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae W303-1A）总DNA中扩增得到1．9kb乙醛脱氢酶编码基因aldh,将其连接到表达载体pEtac,得到重组载体pEtac—aldh,重组载体在大肠杆菌JM109中得到高效表达。对含有aldh的基因工程菌进行表达研究表明：该菌株在37℃下,以1．0mmol／LIPTG诱导5h酶活力达到22．8U,比酶活力为15．0U／mg蛋白,而对照菌株检测不到酶活力,并且该菌的耐乙醛浓度可达3．2g／L。     

原核表达抗伏马菌素单链抗体的条件优化

单链抗体可溶性大量表达是其生产应用的前提条件,本研究通过基因工程操作构建含有抗伏马菌素单链抗体基因H3的重组载体p HENHi-H3,转化大肠杆菌XL1-Blue,酶联免疫吸附实验检测不同的诱导温度、IPTG浓度和诱导时间对H3抗体的表达影响。优化后的单链抗体H3的原核表达条件为:菌液培养至OD600达到0.5时加入终浓度为0.1 mmol/L IPTG,30℃诱导表达8 h。本研究通过对蛋白原核表达的主要影响因素进行优化,能够显著提高H3抗体的原核可溶性表达效率。     

Arthrobacter ureafaciens CZ31丙氨酸脱氢酶可溶性表达及产酶条件优化

【目的】克隆Arthrobacter ureafaciens CZ31丙氨酸脱氢酶的编码基因(alanine dehydrogenase),转化至Escherichia coli Rosetta(DE3)中构建可溶性表达alanine dehydrogenase(ald)的工程菌CZR07并优化产酶条件。【方法】提取A.ureafaciens CZ31菌株的全基因组DNA,设计引物扩增出ald基因,与pET-28a连接后导入E.coli Rosetta中表达并纯化重组蛋白,以单因素实验结果为依据,响应面法优化发酵条件。【结果】ald全长为1119 bp,编码含372个氨基酸残基的蛋白质,分子量约为40 kDa,酶活为2.65 U/mg。响应面分析温度、诱导时间及诱导剂浓度的影响强度为IPTG浓度温度温度×IPTG浓度温度×诱导时间IPTG浓度×诱导时间诱导时间。CZR07摇瓶发酵最佳条件为温度22°C、IPTG 0.7 mmol/L、诱导时间7 h,此条件下重组酶酶活达到15.23 U/mg,与响应面优化的预测值相似,较优化前提高5.75倍。【结论】克隆并实现了CZ31中ald基因的可溶性表达,采用BBD法优化产酶的诱导条件,获得显著的优化效果,为其他工程菌株产酶条件优化提供借鉴。     

基因重组大肠杆菌表达血红素加氧酶-1及培养条件优化

【背景】血红素加氧酶-1 (HO-1)具有抗氧化应激、抗凋亡和抗纤维化等多种生理效应,有望成为一种新型药物应用于临床疾病的治疗。【目的】构建表达HO-1的基因重组大肠杆菌(Escherichiacoli),并优化其表达培养条件,实现HO-1高产率的表达。【方法】PCR法克隆集胞藻(Synechocystissp.)PCC6803的HO-1基因(ho1),构建重组质粒pET-28a-ho1,转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株,单因素实验优化表达培养基的种类、诱导剂添加时间、诱导培养时间、诱导剂浓度和诱导培养温度。【结果】构建了表达HO-1的基因重组大肠杆菌BL21(DE3)/pET-28a-ho1菌株,用甘油(GY)培养基培养至菌体浓度OD_(600)约为0.8时,加入终浓度为0.1 mmol/L的IPTG诱导,30°C诱导培养6 h,HO-1的表达量最高,Ni-NTA柱分离纯化得到的HO-1收率占细胞总蛋白的10.9%。【结论】获得了可溶性表达HO-1的基因重组大肠杆菌及其较佳的培养条件,为进一步研究集胞藻来源的HO-1的酶学性质和应用奠定了基础。     

肝靶向肽-人内皮抑制素融合蛋白表达条件的优化及活性鉴定

为了获得足够多纯度高且有活性的肝靶向肽-人内皮抑制素融合蛋白(HTP-r ES),首先研究了BL21/p ET21b-HTP-r ES重组菌株的生长曲线和最佳诱导时机;单因素分析不同p H值、不同诱导时间、不同诱导剂浓度、不同诱导温度时融合蛋白表达量;通过包涵体洗涤、复性、纯化,以获得高纯度的肝靶向肽-人内皮抑制素融合蛋白;最后采用流式细胞仪和MTT对融合蛋白进行活性鉴定。结果表明,BL21/p ET21b-HTP-r ES重组菌株在1.5–3.5 h处于对数生长期,培养基p H 8.0、IPTG终浓度0.06 mmol/L、42℃、诱导表达5 h为最佳表达条件。包涵体洗涤后纯度达60%,经复性、纯化后获得的目的蛋白纯度达到95%以上,对人肝癌细胞具有靶向性,能抑制人脐静脉内皮细胞的增殖。研究确立了融合蛋白最佳表达条件以及复性、纯化条件,为进一步研究其生物学活性及药物开发奠定基础。