罗尼氏弧菌Vibrio shilonii BY新琼胶酶基因的克隆、序列分析及表达

【目的】从海洋来源的罗尼氏弧菌菌株BY中克隆得到一个具有琼胶酶活性的新基因,并对其进行重组表达。【方法】对实验室保藏的产琼胶酶菌株BY进行16S rRNA基因序列分析,并构建系统发育树。根据已报道的琼胶酶基因序列的同源性,设计简并引物,利用降落PCR (Touch-down PCR)及染色体步移技术扩增琼胶酶基因序列全长,对基因序列进行生物信息学分析。将目的基因插入pET22a(+)载体,转化大肠杆菌BL21(DE3),对重组酶进行表达,利用DNS法测定了重组酶的酶活,对该重组琼胶酶酶学性质进行研究。【结果】克隆得到一条新的琼胶酶基因,命名为Vibrio sp. BY (GenBank登录号：AIW39921.1),Vibrio sp. BY基因序列全长2 232 bp,编码744个氨基酸,理论分子量为85 kD,Vibrio sp. BY的氨基酸序列基因库中与已知的琼胶酶氨基酸序列Vibrio sp. EJY3的相似度为86%。发酵液琼胶酶酶活力为71.73 U/mL,证明表达的蛋白为琼胶酶。酶学性质研究表明重组琼胶酶的最适温度及pH分别为50 °C和7.0,并且具有较好的稳定性。【结论】利用染色体步移技术克隆得到一条新的琼胶酶基因,并在大肠杆菌BL21(DE3)中实现了重组表达,为琼胶酶的应用奠定了基础。     

链霉菌zxy19木聚糖酶酶学性质及酶基因克隆

采用平板筛选法,从红树林放线菌中筛选到一株有较强木聚糖酶活的菌株zxy19,其16SrDNA序列与Streptomyces sampsonii的同源性仅为96%.该菌株木聚糖酶活为852.41 IU/mL,酶反应最适pH值为7,最适反应温度为60℃.用针对木聚糖酶基因保守结构域的一对简并引物扩增到该酶基因部分序列,进而通过反向PCR扩增到了完整的酶基因,对该基因序列分析结果表明此木聚糖酶基因属于糖基水解酶家族11的成员,酶蛋白氨基酸序列与已报道序列同源性最高为79%(Streptomyces lividans xylanase B).构建了该酶重组表达质粒pET-28a-xyl 696,经过IPTG诱导实现了该酶蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)中的异源表达,且通过镍柱纯化后的表达产物具有生物学活性.     

钝齿棒杆菌N-乙酰谷氨酸激酶基因的克隆、序列分析及表达

以钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)野生株AS 1.542及产精氨酸突变株971.1的基因组为模板,用PCR方法扩增出N-乙酰谷氨酸激酶基因(argB)片段。核酸序列分析结果表明,该片段全长1505bp,包含一个ORF,推测此ORF区编码一条317个氨基酸的多肽,分子量为33.6kDa。C.crenatum野生株AS 1.542与突变株971.1的argB基因序列比较,发现只在结构区有一个核苷酸的差别但没有引起氨基酸变化。野生株AS 1.542argB基因的编码区核苷酸序列与C.glutamicumATCC 13032、Corynebacterium efficiensYS-314和Escherichia colik12的同源性分别是99.89%、76.62%和37.94%,而氨基酸同源性分别是100%、78.55%和25.25%。在C.crenatum argB基因上游存在启动子区域。经IPTG诱导该基因在棒杆菌中得到有效表达,野生株AS 1.542为宿主的重组子酶活明显提高。突变株971.1为宿主的重组菌酶活提高一倍,精氨酸积累提高约25%。     

阴道毛滴虫氢化酶体腺苷酸激酶基因的克隆及序列分析

目的-克隆阴道毛滴虫氢化酶体腺苷酸激酶(AK)基因,并测定其序列,进行序列分析。方法-根据AK基因已知序列设计合成一对引物,应用PCR技术从阴道毛滴虫基因组DNA中扩增出AK基因,并将其克隆入pMD18-T simple载体。阳性克隆的重组质粒经酶切及PCR鉴定后,用双脱氧链末端终止法进行基因序列测定。应用BLAST软件辅助分析所测基因与Genbank中阴道毛滴虫氢化酶体AK序列的同源性。结果-PCR扩增得到特异的阴道毛滴虫氢化酶体腺苷酸激酶基因序列。酶切及PCR鉴定获得了正确的PT-AK重组质粒。测序表明,所克隆的AK基因大小为690bp,编码229个氨基酸。序列分析表明,所测基因与Genbank中阴道毛滴虫氢化酶体AK序列具有高度同源性(99．9％)。结论-克隆了阴道毛滴虫氢化酶体腺苷酸激酶基因,序列测定及同源性分析表明,所测基因与Genbank中阴道毛滴虫氢化酶体AK序列具有高度同源性。     

变形假单胞菌精氨酸脱亚胺酶基因序列分析及其表达载体构建

通过分子克隆手段获得了变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida CGMCC2039)精氨酸脱亚胺酶(arginine deirninasa,简称ADI)基因序列,并将扩增的ADI基因片段插入表达载体pET28a中,构建了ADI的重组表达载体.核苷酸序列分析显示该基因开放阅读框为1254 bp,编码417个氨基酸.Blast分析显示它与其他假单胞茵属菌种具有很高的同源性.SDS-PAGE结果显示出分子量大小为48.5 kDa的明显的蛋白质特异性条带,并具有酶活.该载体的构建为该基因在大肠杆菌中的表达、纯化和抗肿瘤活性研究奠定了基础.     

产黄青霉谷胱甘肽S-转移酶基因PcgstA的克隆与鉴定

从青霉素工业生产菌产黄青霉(Penicilliumchrysogenum)中首次克隆了一个谷胱甘肽S-转移酶(GST)基因,定名为PcgstA.该基因的开放阅读框长840bp,含有两个内含子,编码一个238氨基酸残基的蛋白质.其推断的氨基酸序列与一些已经鉴定的丝状真菌GST具有50%左右的序列一致性.PcgstA的完整编码区经RT-PCR扩增、验证,插入原核表达载体pET11a,转化大肠杆菌BL21(DE3)-RP菌株,表达得到重组PcGSTA蛋白.酶活测定证实,重组PcGSTA具有GST活性,其对底物CDNB(1-chloro-2,4-dinitrobenzene)的比活为(0.159±0.031)μmol/(min·mg).利用TaqMan探针法,对PcgstA的表达情况进行了比较.结果表明,在添加了侧链前体苯乙酸的青霉素生产培养基中,PcgstA的表达水平和在不含苯乙酸培养基中的表达相比明显下调,显示了该基因与苯乙酸代谢的关系.     

利用Site-Finding PCR克隆琼胶酶基因

目的：新型琼胶酶基因的筛选。方法：根据α-琼胶酶基因序列的同源性,设计了兼并引物,利用兼并PCR对所筛选到的琼胶酶产生菌株进行筛选,阳性菌株进行16s rDNA序列测定并构建了进化树。利用染色体步移技术Site-finding PCR获得目的基因的上下游序列,经过拼接获得全长的目的基因序列,并利用Blast对其进行分析。将目的基因插入pET 24a（＋）载体,转化大肠杆菌BL21（DE3）,利用平板水解圈初步鉴定了重组酶的性质,并利用DNS法检测了重组酶发酵上清液的酶活。结果：获得了一株疑似α-琼胶酶产生菌株,16s rDNA序列鉴定显示为Thalassomonas sp.,命名为Thalassomonas sp.LD5。获得了一个新的基因,命名为agaD。agaD开放阅读框长4401 bp,编码1466个氨基酸,理论分子量为158.8kDa。序列分析表明,agaD编码的蛋白AgaD与已有的两种α-琼胶酶的相似性分别为89%和77%。重组AgaD经诱导后可以直接降解琼胶平板产生水解圈,其发酵上清液酶活为0.2 U.ml-1,说明该蛋白为琼胶酶。结论：采用分子克隆技术分离出新的琼胶酶基因,该基因的发现为活性寡糖的制备提供了新的工具。     

短小芽孢杆菌耐碱性β-甘露聚糖酶基因的异源表达及其酶学特性

摘要:【目的】本研究报道了一种新颖的耐碱性β-甘露聚糖酶基因的异源表达并研究其酶学特性,为其工业应用奠定基础。【方法】通过基因同源性分析以及染色体步移技术,从短小芽孢杆菌Nsic-2中克隆得到甘露聚糖酶基因(manB)。然后分别将manB基因在大肠杆菌BL21(DE3)和枯草芽胞杆菌WB800N中进行表达,并研究其酶学特性。【结果】克隆得到的manB基因序列有一个含1104 bp的开放阅读框,编码一种含有367个氨基酸的甘露聚糖酶(ManB)。经预测其蛋白序列N末端有一个含有31个氨基酸的信号肽。将ManB的氨基酸序列进行同源性分析,发现其与来源于短小芽孢杆菌CCAM080065的甘露聚糖酶具有很高的一致性,可以推测ManB属于糖苷水解酶家族26。manB基因在大肠杆菌BL21(DE3)中成功地表达,得到甘露聚糖酶最高酶活为11021.3 U/mL。与其它甘露聚糖酶比较,ManB在碱性条件下表现出较高的稳定性,在pH6.0－9.0之间酶活相对稳定。纯化后的ManB比活可达4191±107 U/mg。酶反应动力学参数Km和Vmax分别为35.7 mg/mL和14.9 μmol/(mL·min)。同时,在枯草芽胞杆菌WB800N中也成功地实现了重组蛋白ManB的分泌表达。【结论】β-甘露聚糖酶基因成功实现异源表达,并得到其酶学性质。本文是首次报道从臭豆腐卤液中分离菌株,克隆表达甘露聚糖酶,并描述其酶学特性。ManB在碱性条件下的酶活稳定性,使得其在工业应用中具备较高的潜在应用价值。     

蛙病毒核糖核酸酶Ⅲ基因结构及其序列分析

对蛙病毒(TFV)核糖核酸酶Ⅲ基因序列进行分析.TFV基因组中 含有完整的核糖核酸酶Ⅲ基因序列,全长为1 113bp,GC含量为56.63%.其推定蛋白质的分子 量为40.47kD,等电点为\{7.99\}.序列结构分析发现在编码区的下游有可形成茎环的反向重复序 列和形成发夹结构的回文序列.与其它物种相比,TFV与虹彩病毒的LCDV-1和CIV的核糖核 酸酶Ⅲ基因的氨基酸序列同源性较高,与酵母、线虫等物种的相应基因的同源性较低.     

Aldehyde oxidoreductase as a biocatalyst: Reductions of vanillic acid

Aldehyde oxidoreductase (carboxylic acid reductase) catalyzes the Mg(2+), ATP and NADPH dependent reduction of carboxylic acids to their corresponding aldehydes. The identification of the gene from Nocardia sp. NRRL 5646 and its expression in E. coli BL21-CodonPlus(?)(DE3)-RP/pHAT305 provided an avenue to develop a biocatalyst for reduction of carboxylic acids. In addition to aromatic acids, the recombinant carboxylic acid reductase also accepts several aliphatic mono, di and tri carboxylic acids as substrates. A recently identified Nocardia sp., phosphopantetheinyl transferase gene (npt) enhanced the activity of carboxylic acid reductase. Coexpression of car and npt in E. coli BL21-CodonPlus(?)(DE3)-RP/pPV2.83 resulted in a purified recombinant carboxylic acid reductase with improved specific activity of 2.2U/mg protein. The utility of the recombinant carboxylic acid reductase as a biocatalyst has been demonstrated using vanillic acid as substrate. E. coli BL21-CodonPlus(?)(DE3)-RP/pHAT305 expressing Car reduced 50% of vanillic acid to vanillin in 10h. E. coli BL21-CodonPlus(?)(DE3)-RP/pPV2.83 resting cells expressing Car and Npt reduced 90% of vanillic acid to vanillin in 6h. Enhanced, in vivo cofactor NADPH regeneration by glucose dehydrogenase (gdh) was accomplished using E. coli BL21-CodonPlus(?)(DE3)-RP/pPV2.85, that carried car, npt, and gdh. Resting cell reactions using E. coli BL21-CodonPlus(?)(DE3)-RP/pPV2.85 with in situ product removal by XAD-2 resin efficiently reduced 5g/L of vanillic and benzoic acids within 2h.     

诺卡氏菌腈水合酶基因在重组毕赤酵母中的表达

为从基因水平上改造腈水合酶,进行了诺卡氏菌腈水合酶基因的外源表达研究。在重组大肠杆菌表达系统内,腈水合酶的α亚基几乎不能正常表达,在重组E. coli BL21(DE3) (pET32aNHBAX)中,腈水合酶活性仅为0.04U/mg。构建重组毕赤酵母表达质粒pPIC3.5kNHBAX,采用电穿孔转化法将其转入宿主菌P. pastoris GS115中,经过菌株培养和腈水合酶的诱导表达,筛选获得了优选菌株P. pastoris NH4。对P. pastoris NH4的细胞培养和腈水合酶的诱导表达条件进行优化,结果表明,重组腈水合酶在毕赤酵母中的表达水平可以达到0.52U/mg,但不能稳定积累。     

小鼠TAp63γ及两种突变体的原核表达、纯化和DNA结合活性

采用PCR扩增法得到小鼠TAp63γ野生型及两种缺失突变体的cDNA,3种cDNA与表达载体pGEX-2TK重组构建成GST融合表达质粒并转化感受态E.coli BL21 (DE3),经IPTG诱导了小鼠TAp63γ野生型及两种缺失突变体的可溶性表达. 诱导表达的菌液经离心收集菌体、超声破碎及Triton X-100增溶后获得可溶性表达蛋白粗提液. 利用Glutathione Sepharose 4 Fast Flow亲合层析纯化出电泳均一的3种GST融合蛋白. 凝胶滞留分析证实仅野生型小鼠TAp63γ蛋白能特异结合p53靶序列,经序列比对及同源建模分析,表明小鼠TAp63γ DBD结合区的完整性、关键氨基酸的保守性及三维结构的相似性可能是其DNA结合活性所必需的.     

兔IFRG基因的克隆及表达分析

实验通过对兔子基因组DNA进行PCR获得兔IFRG基因,将其克隆到pGEM-T载体,双酶切鉴定和测序结果表明成功构建了重组克隆载体pGEM-T-IFRG。通过RT-PCR分析发现IFRG基因在兔不同组织中有不同程度的表达。将重组克隆载体pGEM-T-IFRG和表达载体pET-41（c）经过EcoR1和Xho1双酶切后连接构建重组表达载体pET-41（c）-IFRG,将双酶切鉴定正确的重组表达载体转化入E.coli BL21,IPTG诱导融合蛋白的表达,SDS-PAGE结果显示兔IFRG基因在大肠杆菌中得到了良好的表达。     

小鼠Nanog基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

按照nanog基因编码序列设计合成引物,利用RT-PCB从小鼠的囊胚期胚胎中扩增得到该 基因,并将该基因克隆到pET-28b(+)载体上,获得pET-28b(+)-nanog原核表达重组质粒,限制 性酶分析和DNA序列测定均证实该克隆插入片段为nanog基因编码序列。重组质粒转化大肠杆 菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达,在大肠杆菌表达系统中获得了高效表达,western杂交证实该 蛋白具有6-His抗原活性,从而证实目的蛋白为Nanog蛋白。     

炭疽芽孢杆菌保护性抗原在大肠杆菌中的表达及纯化

按照炭疽芽孢杆菌保护性抗原（PA）基因成熟肽编码序列设计引物,从炭疽杆菌pOX1质粒中扩增出PA基因片段,将该片段定向插入到原核表达载体pET-28a中,获得了pET-PA原核表达重组质粒,限制性酶切分析和DNA序列测定均证实该克隆插入片段为PA基因的成熟呔编码序列。将该重组质粒转化大肠杆菌BL21（DE3）,经IPTG诱导,重组蛋白在大肠杆菌表达系统中获得了高效表达;Western印迹分析表明表达产物具有良好的免疫学活性。     

Expression and purification of a recombinant enantioselective amidase

Microbacterium sp. AJ115 metabolises a wide range of nitriles using the two-step nitrile hydratase/amidase pathway. In this study, the amidase gene of Microbacterium sp. AJ115 has been inserted into the pCal-n-EK expression vector and expressed in Escherichia coli BL21(DE3)pLysS. The expressed protein is active in E. coli and expression of the amidase gene allows E. coli to grow on acetamide as sole carbon and/or nitrogen source. Expression of active amidase in E. coli was temperature dependent with high activity found when cultures were grown between 20 and 30 degrees C but no activity at 37 degrees C. On induction, the amidase represents 28% of the total soluble protein in E. coli. The expressed amidase has been purified in a single step from the crude lysate using the calmodulin-binding peptide (CBP) affinity tag. The V(max) and K(m) of the purified enzyme with acetamide (50 mM) were 4.4 micromol/min/mg protein and 4.5mM, respectively. The temperature optimum was found to be 50 degrees C. Purified enzyme demonstrated enantioselectivity with the ability to preferentially act on the S enantiomer of racemic (R,S)-2-phenylpropionamide. S-2-phenylpropionic acid is produced with an enantiomeric excess of >82% at 50% conversion of the parent amide.     

重组人脑源性神经营养因子在大肠杆菌中的可溶性表达及纯化

按照人脑源性神经营养因子(hBDNF)基因成熟肽编码序列设计合成引物,从人基因组DNA中扩增出360bp的片段,插入到改构载体pTIG-trx上,获得了pTIG-trx—BDNF原核表达重组质粒,限制性酶切分析和DNA序列测定均证实该克隆插入片段为hBDNF基因成熟肽编码序列。将该重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达,在大肠杆菌表达系统中获得了高效可溶表达,并对表达产物进行了分离纯化,得到纯度大于83％的样品,Western杂交证实该蛋白具有hBDNF抗原活性。