腐生葡萄球菌M36耐有机溶剂脂肪酶基因的克隆与原核表达

脂肪酶是重要的工业用酶,在食品加工、生物柴油的合成等领域具有广泛的应用。但是在应用中有机溶剂对脂肪酶具有一定的毒性,因此获得耐有机溶剂的脂肪酶基因并实现高效表达是脂肪酶规模化应用的前提。本研究应用PCR技术首次从耐有机溶剂脂肪酶产生菌腐生葡萄球菌M36基因组DNA中扩增得到脂肪酶Ⅲ基因lip3(GenBank AccessionNo.FJ979867),其编码区长度为741bp,编码247个氨基酸,推测蛋白分子量大小为31.6kD。它与腐生葡萄球菌lip3推测的基因(GenBank AccessionNo.AP008934)只有83%的同源性。将该基因与大肠杆菌表达载体pET-DsbA连接,转化大肠杆菌EscherichiacoliBL21(DE3)获得重组菌株BL21(DE3)/pET-DsbA-lip3,在pH8、25oC条件下,OD600为1.0时用0.4mmol/LIPTG诱导12h酶活达到25.8U/mL。重组酶在甲醇、正己烷、异辛烷、正庚烷等有机溶剂中具有较好的耐性。lip3基因的克隆及在大肠杆菌中有效表达的研究为进一步进行基因工程改造和脂肪酶应用奠定了基础。     

微生物脂肪酶稳定性研究进展

脂肪酶广泛应用于食品、药物、生物燃料、诊断、生物修复、化学品、化妆品、清洁剂、饲料、皮革和生物传感器等工业领域,微生物脂肪酶是商品化脂肪酶的重要来源。高温、酸性、碱性和有机溶剂等恶劣的工业生产环境使得脂肪酶的进一步工业应用受到限制,获取稳定性好的脂肪酶成为打破这一限制的关键环节。本文重点对提高微生物脂肪酶稳定性的策略进行了综述:挖掘极端微生物脂肪酶资源;利用定向进化、理性设计和半理性设计等蛋白质工程策略改造脂肪酶;利用物理吸附、封装、共价结合和交联等酶的固定化技术提高脂肪酶的稳定性;利用物理/化学修饰、表面展示以及多种改良策略相结合提高脂肪酶的稳定性。结合作者前期对酶工程的研究发现,新型酶催化剂的获得应该基于明确的设计思路,结合多种改造方法,基于定向进化-理性设计、定向进化-半理性设计、蛋白质工程-酶的固定化、蛋白质工程-物理/化学修饰、酶的固定化-物理/化学修饰等组合改造,比单一的改造方法具有更高的效率。     

南极耐冷 Pseudomonas sp. 7323低温脂肪酶的性质及基因克隆

 南极微生物是筛选低温酶的良好来源,但尚未得到充分的研究与开发.低温脂肪酶具有广阔的应用前景,其基因结构特征也具有重要的研究意义. 本文对南极微生物开展了低温脂肪酶产生菌的筛选、基因克隆及特征分析.采用功能筛选的方法,从南极普里兹湾深海沉积物中获得一株产低温脂肪酶的菌株7323,其最适温度和最高生长温度分别为20℃和30℃,属于耐冷菌.16S rDNA序列分析表明,该菌属于假单胞菌属（Pseudomonas）.通过设计引物扩增出的脂肪酶基因全长为1854　bp,该基因编码一个由617氨基酸、分子量预计为64466的蛋白质.氨基酸序列分析表明,该酶与Pseudomonas sp. UB48 的脂肪酶有89%的相似性,在催化区和C末端信号肽中存在高度保守的序列.纯化后的酶学性质研究表明,该脂肪酶的最适温度为35℃,最适pH值为9.0,为碱性低温酶.     

脂肪酶的表面展示及其应用

脂肪酶是一种广泛应用的水解酶类。脂肪酶的表面展示技术不仅是脂肪酶蛋白质工程中一种有效的高通量筛选方法,而且展示的脂肪酶与自由酶相比具备更高的温度稳定性、有机溶剂稳定性等优点,其作为全细胞催化剂与传统的固定化脂肪酶相比也具备诸多优点。脂肪酶表面展示的宿主包括噬菌体、细菌以及酵母等,本文将分别介绍这三种宿主中脂肪酶表面展示的概况以及其作为高通量筛选和全细胞等方面的应用。     

脂肪酶表面展示技术

脂肪酶是一种广泛应用的水解酶类.脂肪酶的表面展示技术不仅是脂肪酶蛋白质工程中一种有效的高通量筛选方法,而且展示的脂肪酶与自由酶相比具备更高的温度稳定性、有机溶剂稳定性等优点,其作为全细胞催化剂与传统的固定化脂肪酶相比也具备诸多优点.脂肪酶表面展示的宿主包括噬菌体、细菌以及酵母等,将分别介绍这三种宿主中脂肪酶表面展示的概况及其作为高通量筛选和全细胞等方面的应用.     

假单胞菌脂肪酶的研究进展

脂肪酶是一种重要的工业用酶,来自于假单胞菌的脂肪酶较来自其它菌株的具有更强的温度、有机溶剂耐受性等比较优势,在有机合成、食品工业、药物制造、油脂深加工等工业应用方面应用潜力巨大。对假单胞菌脂肪酶的分类及性质、结构、表达调控和分泌机制等进行了简要的概述。     

耐有机溶剂微生物的耐受机制、改造策略和应用

耐有机溶剂微生物在生物燃料生产、全细胞催化、酶制剂的开发和生物修复等领域具有非常重要的作用。该文简要介绍了耐有机溶剂微生物及其耐受机制,并从基因过表达、基因敲除和全局转录机制三个方面总结了增强微生物有机溶剂耐受性的方法。通过对耐有机溶剂微生物应用的局限性进行分析,认为未来研究中应注重将微生物耐受表型和具体利用相结合,达到有机溶剂耐受和实际产出的最佳平衡状态,为耐有机溶剂工程菌的改造和选育提供参考。     

碱性脂肪酶的研究——Ⅰ.菌株的分离和筛选

碱性脂肪酶是在碱性条件下水解脂肪分子中甘油脂键的一种分解代谢酶。国外从60年代后期陆续有关于碱性脂肪酶研究的报道。国内至目前尚未见到由微生物中筛选到这类酶的报道,本文主要介绍从霉菌和细菌中,筛选产碱性脂肪酶菌株的研究结果。     

耐有机溶剂微生物的耐受机制、改造策略和应用北大核心

耐有机溶剂微生物在生物燃料生产、全细胞催化、酶制剂的开发和生物修复等领域具有非常重要的作用。该文简要介绍了耐有机溶剂微生物及其耐受机制,并从基因过表达、基因敲除和全局转录机制三个方面总结了增强微生物有机溶剂耐受性的方法。通过对耐有机溶剂微生物应用的局限性进行分析,认为未来研究中应注重将微生物耐受表型和具体利用相结合,达到有机溶剂耐受和实际产出的最佳平衡状态,为耐有机溶剂工程菌的改造和选育提供参考。     

耐受有机溶剂洋葱伯克霍尔德菌ZYB002全细胞脂肪酶酶学性质

一株对多种有机溶剂具有良好耐受能力的产脂肪酶菌株ZYB002经分子鉴定为洋葱伯克霍尔德菌。其产生的细胞结合脂肪酶最适温度为65°C,最适pH为8.0,在低于70°C和pH3-8.5的范围内,全细胞脂肪酶保持稳定。Ca2+、K+、Na+和NO3-等离子对脂肪酶活性有激活作用,而Zn2+有抑制效应。全细胞脂肪酶对正丁醇有较强的耐受能力,但曲拉通X-100对脂肪酶活性有强烈的抑制效应。洋葱伯克霍尔德菌ZYB002全细胞脂肪酶良好的碱稳定性、热稳定性和有机溶剂耐受性,表明该全细胞脂肪酶具有重要的工业应用潜力。