Lactobacillus diolivorans二醇脱水酶激活因子基因的克隆、测序与功能鉴定

根据二醇脱水酶与甘油脱水酶的激活因子基因序列同源性分析,设计简并引物从L.diolivorans基因组DNA中扩增出了假定的二醇脱水酶激活因子基因(gldG、gldH)全序列,补全了GenBank中该基因序列的未知部分,构建了表达质粒pSE-gldGH,以E.coliBL21为宿主,进行诱导表达.表达产物的变性与非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明:gldGH表达产生68ku、13ku两个蛋白质,它们经金属螯合亲和层析与凝胶过滤得到共纯化,纯化产物即假定的激活因子为分子质量约325ku的蛋白质聚合体,由这两个蛋白质以等摩尔量组成,因此假定的激活因子可能为α4β4亚基结构.以L.diolivorans二醇脱水酶为对象,进行激活实验,结果证实gldGH表达产物具备二醇脱水酶激活因子的功能.     

重组依赖辅酶B12的甘油脱水酶基因表达系统构建

采用PCR方法从肺炎克雷伯氏杆菌基因组中分别扩增得到了编码依赖辅酶B12的甘油脱水酶α、β、γ三个亚基的基因gldA、gldB、gld将gldBC基因克隆至pSIM—T载体上,经测序正确后亚克隆至pGEX-4T-1载体中。将gldA进行T-A克隆后测定核苷酸序列正确,亚克隆至连有gldBC基因的pGEX-4T-1载体中。从而成功的构建了gldABC基因的同向串联原核融合表达载体pGEX—gldABC。     

甘油脱水酶再激活酶的克隆表达及活性鉴定

运用PCR技术从克雷伯氏菌的基因组中分别扩增得到了编码甘油脱水酶再激活酶α、β两个亚基的基因gdrA、gdrB。将gdrA、gdrB克隆至pMD-18T载体上,构建克隆载体pMD-gdrAB。经测序正确后,将gdrAB亚克隆至表达载体pET-28a( )上构建表达质粒pET-28gdrAB。利用双抗生素筛选法,将pET-28gdrAB与连有甘油脱水酶基因的表达载体pET-32gldABC在大肠杆菌菌株BL21(DE3)中共表达,鉴定了甘油脱水酶再激活酶的活性。     

含甘油脱水酶激活因子编码基因的产1,3-丙二醇新型重组菌的构建

利用PCR技术扩增来源于弗氏柠檬杆菌(Citrobacter freundii)的甘油脱水酶编码基因dhaB以及甘油脱水酶激活因子编码基因dhaGdhaF,将其与1,3-丙二醇氧化还原酶同工酶的编码基因yqhD串联在温控表达载体pHsh上,构建重组菌E.coliJM109(pHsh-dhaB-dhaG-dhaF-yqhD)。SDS-PAGE分析显示,融合表达产物的分子量同核酸序列测定的推导值相符。与未串联甘油脱水酶激活因子编码基因的重组菌E.coliJM109(pHsh-dhaB-yqhD)相比,1,3-丙二醇的产量提高了28%。     

甘油脱水酶β亚基融合蛋白在大肠杆菌中的表达和纯化

为了表达及纯化甘油脱水酶β亚基蛋白,采用PCR及DNA重组技术将甘油脱水酶β亚基基因gldB重组到含麦芽糖结合蛋白(MBP)的融合蛋白表达载体pMAL-c2x中,在大肠杆菌中进行表达。结果表明,转化重组质粒pMAL/gldB的大肠杆菌经IPTG诱导,SDS-PAGE分析显示：表达出的MBP-glddB融合蛋白相对分子质量约72000,与预期大小一致,并经Western blot分析证实。进一步通过直链淀粉树脂亲和层析纯化得到电泳均一的融合蛋白。已获得的重组甘油脱水酶β亚基蛋白有利于研究其生物学性能。     

依赖辅酶B12的甘油脱水酶生物信息学分析

用生物信息学的方法对依赖辅酶B_(12)型甘油脱水酶的各个亚基结构进行了分析,并对其功能进行了探讨。通过对底物未结合时与底物结合后的酶分子构象变化进行分析,探讨了底物的结合对各个亚基的影响。     

从甘油富集菌宏基因组中克隆甘油脱水酶基因

采用一种简便快速的方法从经甘油富集培养的土样中提取出质量较好宏基因组DNA。然后以此DNA为模板,以扩增肺炎克雷伯氏菌、弗氏柠檬酸菌和丁酸梭菌甘油脱水酶基因的引物进行PCR,分别扩增出目的条带,并将其克隆至T载体中。进行测序分析显示,PCR扩增出来的片段与其引物相应的甘油脱水酶序列同源性分别达到99％,90％和99％。这表明克隆出来的这3个基因为相应的甘油脱水酶基因。     

罗伊乳酸杆菌甘油脱水酶基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

迅速升温的生物柴油投资热导致了其副产物甘油的大量积累,这一现状使得开发和利用甘油生产各种精细化工产品备受关注。本实验通过构建基因工程菌来生物转化甘油生产3-羟基丙醛,为甘油下游产品的开发开辟了一条新途径。3-羟基丙醛是一种重要的化学中间体,同时也是一种有效的抗菌剂和生物组织的固定剂,在化学工业中具有广泛的应用前景。实验主要利用甘油脱水酶N末端序列,并根据NCBI中公布的甘油脱水酶的氨基酸序列设计了一对克隆引物,并以菌株罗伊乳酸杆菌Lactobacillus reuteri的基因组DNA为模板进行PCR扩增,获得约为1.6kb的片段,将其克隆到T载体上进行测序,对测序结果进行分析,重新设计两端含有EcoRI和HindIII酶切位点的表达引物,利用PCR扩增得到了甘油脱水酶基因,该基因片段长度为1674bp,编码558个氨基酸。将所得片段定向克隆到pET28b载体中,并转化至大肠杆菌BL21感受态细胞中。经IPTG诱导后,进行SDS-PAGE电泳,在约65kD处检测出一蛋白表达条带,另外还对该重组菌进行比活力测定,最高比活力可达1.14U/mg,比野生型菌株提高了86.88%。     

Lactobacillus diolivorans二醇脱水酶激活因子基因的克隆、测序与功能鉴定

根据二醇脱水酶与甘油脱水酶的激活因子基因序列同源性分析，设计简并引物从L. diolivorans基因组DNA中扩增出了假定的二醇脱水酶激活因子基因 (gldG、gldH) 全序列，补全了GenBank 中该基因序列的未知部分，构建了表达质粒pSE-gldGH，以E. coli BL21为宿主，进行诱导表达. 表达产物的变性与非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明：gldGH表达产生 68 ku、13 ku两个蛋白质，它们经金属螯合亲和层析与凝胶过滤得到共纯化，纯化产物即假定的激活因子为分子质量约325 ku的蛋白质聚合体，由这两个蛋白质以等摩尔量组成，因此假定的激活因子可能为α₄β₄亚基结构. 以L. diolivorans二醇脱水酶为对象，进行激活实验，结果证实gldGH表达产物具备二醇脱水酶激活因子的功能.     

甘油脱水酶再激活因子的克隆表达及活性鉴定

运用PCR技术从克雷伯氏菌的基因组中分别扩增得到了编码甘油脱水酶再激活酶α、β两个亚基的基因gdrA、gdrB。将gdrA、gdrB克隆至Pmd-18T载体上,构建克隆载体Pmd-gdrAB。经测序正确后,将gdrAB亚克隆至表达载体Pet-28a(+)上构建表达质粒Pet-28gdrAB。利用双抗生素筛选法,将Pet-28gdrAB与连有甘油脱水酶基因的表达载体Pet-32gldABC在大肠杆菌菌株BL21(DE3)中共表达,鉴定了甘油脱水酶再激活酶的活性。     

从甘油富集菌宏基因组中克隆甘油脱水酶基因*

采用一种简便快速的方法从经甘油富集培养的土样中提取出质量较好宏基因组DNA。然后以此DNA为模板,以扩增肺炎克雷伯氏菌、弗氏柠檬酸菌和丁酸梭菌甘油脱水酶基因的引物进行PCR,分别扩增出目的条带,并将其克隆至T载体中。进行测序分析显示,PCR扩增出来的片段与其引物相应的甘油脱水酶序列同源性分别达到99%,90%和99%。这表明克隆出来的这3个基因为相应的甘油脱水酶基因。     

甘油脱水酶gldC基因克隆、表达与鉴定

目的：表达及纯化甘油脱水酶γ亚基蛋白。方法：使用PCR及DNA重组技术,将甘油脱水酶7亚基基因gldC重组到含麦芽糖结合蛋白(MBP)的融合蛋白表达载体pMAL—c2x中,在大肠杆菌中进行表达。结果：转化重组质粒pMAL/gldC的大肠杆菌经IPTG诱导,SDS—PAGE分析显示表达出的MBP—gldC融合蛋白相对分子质量约66kD,与预期大小一致,并经Western blot分析证实。用直链淀粉树脂亲和层析纯化得到电泳均一的融合蛋白。结论：成功地获得甘油脱水酶γ亚基融合蛋白,以便进一步研究其生物学性能。     

弗氏柠檬酸菌甘油脱水酶激活因子基因的克隆、表达与功能鉴定

1,3-丙二醇是一种重要的化工原料,其生物法生产的研究逐渐受到的关注。研究以弗氏柠檬酸菌的总DNA为模板,通过PCR分别扩增出约1.8kb（dhaF）和0.4kb（dhaG）的两个基因片段分别编码甘油脱水酶激活因子大、小亚基, 连接于pMD-18T载体,测序分析显示与GenBank中相关基因的相似性最高为86%。将两基因以多顺反子的方式与pSE380连接构建表达载体,并在大肠杆菌中进行高效表达,表达量占总蛋白的30%。将高效表达的激活因子用金属亲合层析和分子筛进行了纯化,得到电泳纯级的甘油脱水酶激活因子,SDS-PAGE分析显示：大、小亚基分子量约为63kDa和12kDa;非变性胶分析显示：全酶的分子量约为150kDa,经扫描分析推测甘油脱水酶激活因子很有可能是以α2β2方式结合的。以弗氏柠檬酸菌甘油脱水酶为研究对象,进行激活实验,结果证实该激活因子具备甘油脱水酶激活因子的功能,为进一步阐明甘油脱水酶的激活机制及1,3-丙二醇的高效生产奠定了基础。     

甘油脱水酶再激活因子提高重组大肠杆菌3-羟基丙酸合成能力

甘油脱水酶是甘油转化3-羟基丙酸生物合成途径中的关键性限速酶,然而底物甘油的存在会抑制该酶的活性,从而引起3-羟基丙酸合成量的下降.因此解除底物甘油对甘油脱水酶活性的抑制作用,是提高生物合成3-羟基丙酸产量的方法之一.克隆来源于克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)的甘油脱水酶编码基因dhaB、甘油脱...     

克雷伯氏菌甘油脱水酶基因在大肠杆菌中的克隆与表达

利用PCR技术从克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae ATCC49790)总DNA中扩增得到甘油脱水酶(glycerol dehydratase,DHAB)基因的DNA片段,并将其连接到表达质粒pSE380,携带有重组质粒pSE-dhaB的大肠杆菌JM109实现了dhaB基因的表达;对含有dhaB工程菌进行表达研究,表明工程菌在37℃,以1．0mmol／L IPTG诱导5h酶活力即达到1164．14u／L,比野生菌酶活力(168．69U／L)提高了6．9倍。     

MBP-gldABC融合蛋白基因的原核表达载体的构建

目的：构建可高效生产甘油脱水酶的大肠杆菌工程菌,方法：将编码甘油脱水酶的三个基因gldA、gldB、gldC,分别克隆至克隆载体pMD18-T和pSIM-T中,经测序正确后,再亚克隆至表达融合蛋白的高效表达载体pMAL-c2X上,构建成表达质粒pMAL-gldABC,并转化大肠杆菌E.coli DH5α。结果：成功地将甘油脱水酶基因gldABC以同向串联方式克隆到大肠杆菌融合表达载体pMAL-c2X中,结论：得到了含gldABC基因的MBP融合蛋白表达载体,为研究甘油脱水酶基因（gldABC）的在原核表达载体中的串联表达奠定了基础。     

克雷伯杆菌产1,3-丙二醇关键酶甘油脱水酶的酶活分析方法研究

有氧条件下,建立了克雷伯杆菌破碎方法及其生产1,3-丙二醇代谢途径中关键酶甘油脱水酶的酶活测定方法。甘油脱水酶酶活测定时在超声时间25min,功率为300w的条件下最适破碎频率为破碎时间1s,停息时间4s;甘油脱水酶酶活测定所用磷酸盐缓冲液的最适浓度为0.045mol/L,最适pH值7.2。甘油脱水酶酶活测定反应的最佳温度为37℃,甘油脱水酶酶活测定反应液的最佳吸收波长为290nm。     

发菜藻蓝蛋白基因克隆及原核表达

发菜（Nostoc flagelliforme）是一种陆生固氮蓝藻,具有重要的经济和生态价值。运用双向电泳技术、MALDI-TOF-TOF/MS鉴定和数据库检索,获得藻蓝蛋白部分氨基酸序列并设计简并性引物,克隆藻蓝蛋白基因并研究其表达。结果表明,发菜藻蓝蛋白α和β亚基两个基因的编码序列及两者之间的间隔序列全长为1097bp,编码β亚基和α亚基的基因序列全长分别为519bp和489bp,β亚基基因序列位于α亚基基因序列上游,两者之间通过89bp的基因片段连接,GenBank登录号为GU549478,并对推译的α和β亚基三维结构进行了预测。将藻蓝蛋白的α和β亚基基因在大肠杆菌中表达,获得了符合预期的外源重组蛋白。研究结果为进一步研究发菜藻蓝蛋白的分子结构及生物学功能奠定了基础。     

谷氨酸棒杆菌YILW苏氨酸脱水酶基因的克隆表达及酶学性质

将L-异亮氨酸生产菌谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum YILW)苏氨酸脱水酶(threonine de-hydratase,TD)的编码基因ilvA在大肠杆菌中进行异源表达及进行初步的酶学性质研究。分别以C.glutamicum ATCC13032、YILW的基因组DNA为模板,利用PCR技术扩增出苏氨酸脱水酶的编码基因ilvA,测序获得编码序列。利用质粒PET-His将该基因在大肠杆菌BL21(DE3)中进行重组表达、金属螯合纯化,对其酶学性质进行初步研究。结果显示C.glutamicum YILW编码基因序列与已报道的ilvA序列相差5个碱基,相似度为99.6%,第383位氨基酸由苯丙氨酸突变为缬氨酸。酶学性质研究表明:重组酶YilwTD最适反应温度为32℃,在20~55℃范围内该酶较稳定,最适pH为6.7,该酶底物专一性强,对最适底物苏氨酸的米氏常数Km=8.32 mmol/L,最大反应速度Vmax=3.18×104U/mg,与野生型酶相比,突变(F383V)后可显著降低终产物对酶的反馈抑制作用。为揭示突变对苏氨酸脱水酶活性的影响及进一步利用基因工程技术改造L-异亮氨酸生产菌,提高L-异亮氨酸产量奠定了基础。     

双质粒系统共表达大肠杆菌肉碱脱水酶基因caiB及其辅酶合成基因caiE

caiB基因和caiE基因分别编码肉碱脱水酶及其辅因子合成酶 ,两者的共表达可以获得高活性肉碱脱水酶的重组菌。分别用两相容性质粒和不相容质粒共表达肉碱脱水酶及其辅酶合成基因 ,并对两种方法进行了比较。经IPTG诱导 ,相容性双质粒系统中两基因表达量分别占菌体总蛋白质的 17%和 10 % ;不相容性双质粒系统中两基因表达量分别占菌体总蛋白质的 39%和 2 0 %。共转化菌的酶活力比pET2 8caiB单质粒转化菌均提高 2 .3倍左右。两种双质粒转化系统相似 ,都需在外界抗生素选择压力下保持质粒稳定性