谷氨酸棒状杆菌启动子在枯草芽孢杆菌中的克隆及其序列分析

利用枯草芽孢杆菌启动子探针质粒pPL 603为载体,从谷氨酸棒状杆菌1014—6染色体DNA上克隆到一个有较强启动功能的DNA片段。生物素标记的DNA—DNA分子杂交实验证明该片段确实来自谷氨酸棒状杆菌1014—6染色体DNA。在绘制该片段限制酶酶切图谱的基础上,经另一个启动子探针质粒pPL 703的亚克隆,将其启动子功能区定位在Bamm酶切片段中。对后者进行了核苷酸序列分析,发现它具有棒状杆菌类启动子的－35区和－10医序列。     

解淀粉芽孢杆菌赖氨酸-3基因在枯草芽孢杆菌中的克隆

限制性核酸内切酶EcoRI酶切解淀粉芽孢杆菌ASl.1099染色体DNA和质粒pUB lloDNA,T4 DNA连接酶连接,转化枯草芽孢杆菌BRl51(trpC2痢“B5 ly.f3 Neo')感受态细胞。用选择性培养基两次筛选,得到Neo‘和与BR 151 lys3营养缺陷突变互补的菌落。用快速测定质粒的方法检查,其中有13株转化子带有大小相同的重组质粒。分离其中l株转化子BRl51-29的重组质粒pB--L29 DNA,再次转化BRl51感受态细胞和原生质体。测定第二次得到的转化子性状,均与转化子B1~151-29相同。琼脂糖曩胶电泳检查这些转化子的质粒,其分子大小也与t组质粒pB--L29相同。以上试验证明,重组质粒pB--L29是由pUBll0和解淀粉芽孢杆蕾的咖3基因片段构成的。根据琼脂糖凝胶电泳测定pB--L29的分子量约为5.0kb,推断出l~,J3基因片段约为O.5kb。     

地衣芽孢杆菌温和噬菌体的具有启动子功能片段的克隆

载体pTG402与地衣芽孢杆菌噬菌体B1p7经限制酶酶切并连接后转化大肠杆菌。从全部转化子中抽提质粒DNA,转化枯草杆菌后经苗落原位显色选到22个有启动子功能片段的克隆子。利用邻苯二酚双加氧酶对底物的显色反应,测定了15个克隆子的启动子活性,并绘制了启动子功能最强的重组质粒的酶切图谱。此外,还测定了两个克隆子在枯草杆菌各个生长期的表达情况,发现在对数生长后期表达量太增,认为识别这两个启动子的σ因子可能是σ³⁷。     

黄地老虎颗粒体病毒DNA片段在枯草芽孢杆菌中的克隆

EcoRI酶解的AsGV-XJ DNA和质粒pUB 110 DNA,经T4 DNA连接酶连接后,转化枯草芽孢杆菌BR 151感受态细胞,涂布在加有新霉素(5,ug／ml)的完全培养基上。用琼脂糖凝胶电泳快速法检测抗新霉素转化子中的重组质粒。在388个转化子中得到12个较PuB110 DNA分子量大的重组质粒。所有重组质粒均可与”PdcTP标记的Fco RI酶解AsGV—XJDNA片段的探针进行分子杂交。通过琼脂糖凝胶电泳对重组质粒中插入AsGV一XJ DNA 片段进行了测定。     

枯草芽孢杆菌芽孢中的芽孢衣

芽孢衣是赋予芽孢对有机溶剂和溶菌酶的抗性,以及对外界出芽诱导物的感应能力的保护性结构。该主要介绍由枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)所形成的芽孢的芽孢衣中已鉴定的主要蛋白质．及其基因表达调控和应用等方面的研究进展。     

枯草芽孢杆菌表达系统及其启动子研究进展

枯草芽孢杆菌作为一种革兰氏阳性细菌,由于其具有非致病性、分泌蛋白能力强的特性和良好的发酵基础及生产技术,是目前原核表达系统中表达和分泌外源蛋白的理想宿主,成为原核表达系统中的一种重要的模式菌株。而实现外源蛋白的高效表达的关键因素之一是使用强并可控制的启动子。目前,枯草芽孢杆菌中常用的启动子为组成型、诱导物诱导型、时期特异性及自诱导型。详细介绍枯草芽孢杆菌表达系统以及其常用启动子的优缺点,并对克隆新的启动子的方法做了总结,旨为完善枯草表达系统和工业生产外源蛋白奠定基础。     

蜡样芽孢杆菌ATCC14579核黄素操纵子的克隆及在枯草芽孢杆菌中的表达

利用BLAST从B．cereus ATCC14579的基因组中找到一段与枯草芽孢杆茵核黄素操纵子具有较高相似性的4．6kb大小的基因组DNA片段,该片段中含有完整的核黄素操纵子。该操纵子结构基因的编码产物的氨基酸序列与枯草芽孢杆菌核黄素操纵子相应结构基因的编码产物的氨基酸序列具有99％的同源性。该片段被克隆到大肠杆茵一枯草芽孢杆茵穿梭载体pHP13M中。表达分析的结果表明B．cereus ATCC14579核黄素操纵子可在大肠杆茵和枯草芽孢杆菌中表达。利用PCR方法用来自枯草杆菌的sac B基因的启动子替换B．cereus ATCC14579核黄素操纵子原有的启动子使其更好表达。替换启动子后的核黄素操纵子在本文使用的发酵条件下有较好的表达,核黄素产量从39．5mg／L增加到61．7mg/L.     

氧化硫硫杆菌启动子功能片段在大肠杆菌中的克隆和表达

用DNA体外重组技术,以氧化硫硫杆菌(T.thiooxidans)染色体DNA的EcoPIHindⅢ片段取代pBR322的相应片段,构建成一个重组质粒pSDR12。转化大肠杆菌C600受体菌株后,表现了较强的抗四环素能力。表明了一个专性自养细菌的启动子功能片段在异养细菌中表达。     

枯草芽孢杆菌基因启动子的分离与鉴定

利用启动子探针型载体pSUPV4直接在大肠杆菌 (Escherichiacoli)中分离枯草芽孢杆菌 (Bacillussubtilis)WB6 0 0的基因启动子片段 ,获得 5 5个具有卡那霉素抗性的重组子。对 3个抗性最高的重组子pSU -Bs2 ,pSU -Bs4 ,pSU -Bs8进行序列测定和同源性分析发现 ,所克隆到的基因启动子片段均来自于枯草芽孢杆菌的基因组 ,并且具有枯草杆菌基因启动子的保守序列。对抗性最高的Bs2片段进一步研究表明 ,它可以在大肠杆菌中高效地启动来自于短小芽孢杆菌的碱性蛋白酶基因的表达 ,也能在枯草芽孢杆菌中启动卡那霉素抗性基因的表达。     

枯草芽孢杆菌分子克隆系统受体的改造

实验证明枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)BR151和MI112中的pUB110质粒,在液体中传代要比固体斜面传代稳定。通过NTG诱变获得了对pUB110稳定的受体BSG.来自大肠杆菌的穿梭质粒在BSG菌中转化频率较亲本高。小的外源DNA片段插入pBE2后在BSG菌中转管传代30次是稳定的。     

酶切枯草芽孢杆菌染色体DNA的转化

对枯草芽孢杆菌的转化已经进行了相当深入的研究。人们对菌株168进行诱变处理,得到了许多衍生菌。我们收集了一些衍生菌,用它们作为受体菌株,来比较它们之间的转化活     

侧孢短芽孢杆菌X10启动子活性片段的克隆和序列分析

提取了侧孢短芽孢杆菌X10的基因组DNA,以绿色荧光蛋白基因(green fluorescent protein,gfp)为报告基因,以启动子探针pUC19-GFP为载体,通过鸟枪法在大肠杆菌DH5α中构建了X10的启动子文库,通过筛选获得了14个阳性克隆,编号为P1～P14.测定了阳性克隆子的荧光强度,结果表明P6中gfp基因的启动子活性最强,它的荧光强度达到了355.67,而P14中gfp基因的启动子活性最弱,它的荧光强度只有211.67.对P6克隆中的重组质粒的插入片段进行了测序和序列分析.     

磷脂酰丝氨酸合成酶基因的克隆及在枯草芽孢杆菌中的表达

应用 PCR技术从 Escherichia coli K12 Sgal- (ExPASy P23830) 中扩增到大小为 1350bp编码磷脂酰丝氨酸合成酶的 DNA片段,将其插入枯草芽孢杆菌诱导型表达载体 pBES,获得重组质粒 pBES-pss后转化 Bacillus subtilis DB104。经蔗糖诱导后,该磷脂酰丝氨酸合成酶在 Bacillus subtilis DB104 (pBES-pss)中获得胞外分泌表达,SDS-PAGE分析发现目的蛋白分子量约为 52kDa,酶联比色法检测酶活力为 1.50U/mL,提高了磷脂酰丝氨酸合成酶的表达产量,为工业化发酵生产磷脂酰丝氨酸合成酶奠定了良好的基础。     

启动子对枯草芽孢杆菌表达环糊精葡萄糖基转移酶的影响

以质粒pHY300PLK为骨架构建Bacillus stearothermophilus来源的α/β-环糊精葡萄糖基转移酶(α/β-CGTase)在枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)表达系统的表达质粒。为了提高α/β-CGTase的表达量,考察了9个单启动子(P_(amyQ), P_(amyQ)', Papr E, Pgsi B, Phpa Ⅱ, Pnpr E, Psrf, Pxyl, Pxyl')对α/β-CGTase表达量的影响,摇瓶发酵表明最优单启动子为P_(amyQ)',α/β-CGTase表达量为6.52 U/mL,其次为Phpa Ⅱ和Pnpr E,分别对应酶活5.80 U/mL和5.73 U/mL。用P_(amyQ)'与P_(amyQ)'、Phpa Ⅱ、Pnpr E两两组合,构建双启动子P_(amyQ)'-P_(amyQ)'、Phpa Ⅱ-P_(amyQ)'、Pnpr E-P_(amyQ)',摇瓶发酵表明最优双启动子为Phpa Ⅱ-P_(amyQ)',α/β-CGTase表达量为11.15 U/mL,是用单启动子PamyQ'表达时的1.7倍。测定Phpa Ⅱ-P_(amyQ)'、P_(amyQ)'-P_(amyQ)'、P_(amyQ)'-P_(amyQ)'、P_(amyQ)'、Pgsi B、Phpa Ⅱ为启动子时,α/β-CGTase m RNA转录水平,结果表明α/β-CGTase表达量随m RNA转录水平的提高而提高。使用含有启动子Phpa Ⅱ-P_(amyQ)'的表达质粒进行3 L罐发酵,培养96 h时,α/β-CGTase酶活达到最高110.4 U/mL。     

枯草芽孢杆菌中性蛋白酶基因的克隆与表达

本研究对枯草芽孢杆菌中性蛋白酶的基因进行克隆,并在大肠杆菌中诱导表达。从枯草芽孢杆菌基因组克隆到编码中性蛋白酶的全长基因,构建大肠杆菌原核表达载体pET30b,转化大肠杆菌BL21得到重组工程菌。通过菌落PCR和酶切筛选验证重组体。在25℃,110 r/min条件下,用IPTG诱导重组蛋白表达。表达蛋白用SDS-PAGE验证,并对酶活力进行测定。测序结果表明克隆序列与NCBI上的登录的序列同源性高达99%。SDS-PAGE结果表明诱导出的蛋白相对分子质量56.6 kD,酶活力达到39 U/mL。证明成功克隆得到枯草芽孢杆菌中性蛋白酶基因,并在大肠杆菌中得到高效表达。     

枯草芽孢杆菌Mn-SOD基因的克隆及原核表达

为了实现Mn-SOD基因在大肠杆菌(E.coli)中的可溶性表达,根据枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)168sodA核酸序列设计引物,以枯草芽孢杆菌ATCC 9372基因组为模板,PCR扩增获得了Mn-SOD基因.将此基因重组至原核表达载体pET-28a,构建含Mn-SOD基因的重组表达质粒,并转化至大肠杆菌BL21(DE3).异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达获得Mn-SOD,蛋白分子量约为26kD,占全菌蛋白的5.6%.改良的连苯三酚自氧化法测定SOD活力,菌体可溶性总蛋白SOD比活为51.09U·mg^-1,是对照组的.8倍.枯草芽孢杆菌ATCC 9372 Mn-SOD基因在大肠杆菌BL21(DE3)中首次成功表达,产物具有较高的可溶性和活性,为大量制备Mn-SOD奠定了基础.     

枯草芽孢杆菌碱性蛋白酶基因的克隆和表达

目的:获得碱性蛋白酶基因。方法:用PCR的方法从枯草芽孢杆菌A-109中扩增碱性蛋白酶基因(apr),并进行测序分析,构建表达载体,最后转化大肠杆菌BL21,SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳检测该基因的表达情况。结果:apr基因片段含1092个碱基对。该基因片段核苷酸序列与Bacillus amyloliquefaciens subtilisin DFE precursor有99%的同源性,对应的氨基酸序列与Bacillussp.DJ-4有99%的同源性。apr基因在大肠杆菌BL21中获得表达,并表现出蛋白酶活性。结论:获得了具有活性的新的碱性蛋白酶基因。     

地衣形芽孢杆菌热稳定α淀粉酶基因的克隆及其在大肠杆菌和枯草芽孢杆菌中的表达

利用λ噬菌体作为运载体,在大肠杆菌中从直接鸟枪法分离出编码地衣形芽孢杆菌热稳定α-淀粉酶的基因。将含有α-淀粉酶基因的片段再克隆进pBR322,并测定了它的限制性图谱。头肠杆菌克隆子所产生的α-淀粉酶保留了地衣形芽孢杆菌酶的热稳定性。检定了在大肠杆菌和枯草芽孢杆菌中这二基因产物的表达及性质。     

基于启动子和信号肽优化提高谷氨酰胺酶在枯草芽孢杆菌中的分泌表达

【背景】 谷氨酰胺酶(glutaminase)是一种能够催化l-谷氨酰胺水解生成l-谷氨酸和氨的酶,在食品、医药等领域有重要的应用价值。【目的】 研究不同启动子和信号肽对谷氨酰胺酶分泌表达的影响、构建能高效分泌表达谷氨酰胺酶的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)工程菌株,提高谷氨酰胺酶的产量。【方法】 选用枯草芽孢杆菌SCK6作为表达宿主,构建带有不同启动子和信号肽的谷氨酰胺酶表达载体及重组菌株,分析不同基因元件对谷氨酰胺酶表达及分泌的影响,筛选最优启动子和信号肽,组合优化,构建高效分泌表达谷氨酰胺酶的工程菌株。【结果】 实现了谷氨酰胺酶在枯草芽孢杆菌中的分泌表达,在以P_HpaII-P_aprE为启动子、YndA为信号肽的条件下,摇瓶发酵胞外最高酶活达到6.7 U/mL。【结论】 通过对启动子、信号肽关键基因元件进行筛选组合,构建了一株高效分泌表达谷氨酰胺酶的菌株,为酶的高效分泌表达提供了一种有效的方法。