pH对毕赤酵母表达重组人复合a干扰素的降解影响

使用Pichia pastoris表达重组人复合a干扰素(cIFN)会发生降解、聚合等不均一表达的现象。在5 L发酵罐中考察了不同诱导pH对cIFN表达产生降解的影响, 结果发现在适合酵母生长的pH 3.0~7.0范围内, 当诱导pH为4.0~5.0时, cIFN不均一表达现象最少, 生物活性达到2.5×108 IU/mL。通过测定发酵液中总蛋白酶活和细胞活性寻找了cIFN降解出现的原因：发现低诱导pH下细胞死亡率升高释放更多酶系, 高诱导pH下蛋白酶活性明显增大, 两者都使蛋白酶作用加强, 加剧cIFN的降解; 特别是诱导pH为7.0时, 适宜的pH使蛋白酶酶活陡升, 将cIFN完全降解。     

pH对毕赤酵母表达重组人复合a干扰素的降解影响

使用Pichia pastoris表达重组人复合a干扰素(cIFN)会发生降解、聚合等不均一表达的现象。在5 L发酵罐中考察了不同诱导pH对cIFN表达产生降解的影响, 结果发现在适合酵母生长的pH 3.0~7.0范围内, 当诱导pH为4.0~5.0时, cIFN不均一表达现象最少, 生物活性达到2.5×108 IU/mL。通过测定发酵液中总蛋白酶活和细胞活性寻找了cIFN降解出现的原因：发现低诱导pH下细胞死亡率升高释放更多酶系, 高诱导pH下蛋白酶活性明显增大, 两者都使蛋白酶作用加强, 加剧cIFN的降解; 特别是诱导pH为7.0时, 适宜的pH使蛋白酶酶活陡升, 将cIFN完全降解。     

邻单胞菌(Plesiomonas sp.90-1)降解直链烷基苯磺酸钠酶的诱导

在Plesiomonas sp.90-1中,降解直链烷基苯环酸钠(LAS)相关的酶为诱导酶.使用正交多因子法研究了细胞降解LAS酶活诱导的最佳条件为:细胞培养温度30℃,LAS诱导浓度10ppm,酵母膏0.008%,pH8.0,通气.在此条件下,LAS酶活比未经诱导者提高1.4倍.碳源的加入会阻遏LAS降解酶的活力形成.在所试氮源中,以(NH_4)H_2PO_4对LAS降解酶的形成最有利.低浓度的磷酸盐对LAS降解酶活形成无影响,但高浓度的磷酸盐对LAS降解酶活形成不利.利用微量检压技术发现经此条件诱导的细胞耗氧量上升2—3倍.     

温度对巴斯德毕赤酵母表达瑞替普酶(reteplase)的影响

研究了温度对巴斯德毕赤酵母表达瑞替普酶(reteplase,rPA)的影响。结果发现,在BMMY摇瓶培养条件下,诱导温度在20℃、25℃,rPA表达量较高,分别是30℃诱导条件下(18.2mg/L)的1.4倍和1.34倍。在高密度发酵过程中,降低诱导温度(20℃、25℃),rPA的表达量在诱导表达84h时达到最高,分别为207.9mg/L和199.5mg/L,比30℃诱导条件下分别提高了35%和30%。通过对细胞活性、蛋白酶和AOX酶活性分析发现,降低温度不仅提高了发酵过程中酵母活细胞率,降低了蛋白酶的活性,减少了rPA的降解,而且提高了AOX酶活,增强了rPA的表达。     

蜡样芽孢杆菌聚乙烯醇脱氢酶的表达及酶学特性

【背景】聚乙烯醇脱氢酶(polyvinyl alcohol dehydrogenase,PVADH)能够使聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)氧化脱氢,在PVA的生物降解过程中起到重要作用。【目的】从PVA降解菌株蜡样芽孢杆菌DG01中获取pvadh基因,实现PVADH在毕赤酵母中的异源表达并探究其对不同型号PVA的降解特异性,为PVADH在PVA实际降解中的应用提供指导。【方法】通过反转录扩增技术获得长度为1 965 bp的pvadh基因片段,构建pPIC9K-cpvadh重组表达质粒并在毕赤酵母GS115中实现异源表达,甲醇诱导表达蛋白,进行分离纯化后对其酶学性质及降解特异性进行研究。【结果】最佳发酵条件下PVADH粗酶液酶活达到54.55 U/mL。经分离纯化后表达蛋白PVADH的比酶活为173.42 U/mg,分子量为67.1 kDa,等电点为6.06,该酶最适作用温度为41℃,最适作用pH值为7.5,在27-32℃、pH 7.0-8.0条件下酶的半衰期超过4 h,1 mmol/L的Ca2+对酶活力有激活作用。PVADH分别作用于PVA1788、PVA1799...     

诱导温度调控华根霉(Rhizopus chinensis)前导肽脂肪酶的表达及稳定性研究

比较了7 L发酵罐中不同诱导温度对华根霉前导肽脂肪酶在巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)中表达水平和稳定性的影响。通过实验表明在28℃条件下,最大酶活可以达到1412.5 U/mL,是30℃条件下的2.3倍,25℃条件下的1.3倍;而其产率可以达到12811 U/L·h~(-1),比产率达到82.6 U/g_(DCW)·h~(-1)。同时,在实验过程中发现诱导温度对目的蛋白的降解和聚合有重要的影响。通过对蛋白酶活性的测定和还原SDS-PAGE证实随着诱导温度的提高,蛋白酶活性急剧上升,从而导致由前导肽(37 kD)降解为成熟肽(30 kD)的降解作用的加剧。此现象在30℃条件下最为明显,在诱导84 h时前导肽已经全部降解为成熟肽。另外,通过非还原SDS-PAGE和分析表明随着诱导温度的提高也导致了二聚体的含量也逐渐增加。     

甲醇浓度对毕赤酵母表达重组人复合α干扰素分离纯化得率的影响

研究了毕赤酵母Pichia pastoris表达的重组人复合α干扰素(cIFN)时不同诱导甲醇浓度对cIFN分离纯化得率的影响,并分析了原因.在5L罐中采用0.25、0.50和0.75％(W/V)三个甲醇浓度诱导时,在0.75％高甲醇浓度诱导下cIFN表达水平最高,达到2.06 g/L,是0.25％低甲醇浓度诱导的1.24倍,但是低甲醇浓度诱导下cIFN分离纯化得率却高于高甲醇诱导浓度下3.75倍.另外,低甲醇浓度下发酵上清液cIFN抗病毒活性为2.85×108IU/mL,较高甲醇浓度提高了4.48倍.进一步采用SDS-PAGE和Native-PAGE免疫印迹分析不同条件下发酵液中cIFN存在状态,发现在高甲醇浓度下cIFN容易形成大量的聚合体,分别为共价聚合和非共价聚合,而cIFN单体含量较少,但是低甲醇浓度诱导下情况完全相反.最终在0.25％甲醇诱导下分离纯化1L发酵上清液可得0.73 g单体cIFN,是0.75％甲醇诱导下的3.84倍.     

诱导相温度对毕赤酵母表达重组人复合α干扰素聚合的影响

研究了Pichia pastoris表达重组人复合α干扰素(cIFN)时诱导期温度对cIFN形成聚合体的影响。在5L罐上考察毕赤酵母在不同温度(30、25、20℃)下诱导时菌体生长和cIFN表达的差异,发现毕赤酵母在20℃下菌体生长不受影响,总蛋白表达量有所降低,相当于30℃发酵时胞外总蛋白的67.8%。但是通过非还原性电泳、Native-PAGE及Western blotting分析发现较高温度(30℃)诱导表达时,分泌到胞外的cIFN容易形成聚合体,单体含量很少。诱导相控制温度为20℃时,明显降低了cIFN聚合体的形成,cIFN单体量为570mg/L,发酵上清液抗病毒活性为1.05×109IU/mL。与控制诱导相温度为30℃相比,cIFN单体量提高了7.2倍,发酵上清液中单位体积的cIFN抗病毒活性提高了38.7倍。     

拟南芥叶片细胞包被系统酸性降解的光镜观察

观察了拟南芥叶片细胞包括细胞壁和质膜在内的细胞包被系统在酸性条件下酶促降解的过程。观察发现,处于酸性酶解液中的拟南芥叶片,最初细胞壁完整,细胞排列有序,其后细胞壁开始部分降解,细胞排列逐渐进入无序状态,随后细胞壁完全降解,去壁的原生质体完全进入游离状态,游离原生质体的质膜也随之降解,细胞器溢出后以细胞核为核心积聚、重组为新的原生质体。进一步观察了这一过程中细胞pH值的改变,结果发现,酸性酶解过程中细胞倾向于pH值降低,而细胞器重组产生的新原生质体pH值向正常水平恢复。因此,酸性环境对拟南芥叶片细胞包被系统的降解产生重要的影响。     

芽孢杆菌α-淀粉酶基因的克隆、表达和酶学性质分析

在仔猪结肠内容物中分离出一株能利用淀粉的芽孢杆菌Bacillussp.WS06,构建了全基因组DNA文库,从中筛选出α_淀粉酶基因amyF,分析测定了其核苷酸序列并进行了表达;其中amyF编码的蛋白有526个氨基酸、分子量为58.6kD;它与已报道的Bacillusmegaterium的α_淀粉酶序列有93%的同源性。经过氨基酸序列比较分析还发现,AmyF含有淀粉酶家族中4个高度保守的酶催化活性区。经多步纯化,重组酶的比活共提高了22.2倍,获得凝胶电泳均一的蛋白样品;经SDS_PAGE检测,AmyF酶分子量为57kD。该酶的最适反应温度为55℃～60℃,酶的最适反应pH为7.0,在温度不超过55℃时,酶活较稳定;AmyF能迅速降解淀粉生成麦芽寡糖,属于内切糖苷酶。     

固氮鱼腥藻的蛋白水解酶及其部分性质的研究

应用溶菌酶处理,超声破碎细胞,通过差异离心和解离剂处理,将细胞的不同部分分开。以水解α-酪蛋白反应检测蛋白水解酶活性,结果表明,在细胞的可溶部分、内细胞质膜、外膜及胞浆周围区均存在蛋白水解酶活性。异形胞可溶部分的蛋白酶活比营养细胞可溶的蛋白酶活高4—5倍。在固氮条件下,营养细胞可溶性蛋白酶反应最适温度为50—55℃,65℃时,酶活迅速下降。有Ca^2 5mmol／l时,蛋白酶在60℃稳定,无Ca^2 存在下,酶液在60℃预处理10分钟,酶活性丧失80％以上。酶反应的最适pH为8—10。而且氮饥饿之后,培养基的pH值对细胞蛋白酶活水平有明显影响,氮饥饿24小时内,蛋白酶活迅速增加,但在碱性条件下,酶活水平比在中性条件下要高得多。邻菲哕啉对蛋白酶活性有严重的抑制,EDTA仅有轻微抑制,而PMSF对细胞蛋白酶活的抑制作用,与细胞氮饥饿时间有关。     

巨大芽孢杆菌β-淀粉酶基因的克隆、表达和酶学性质分析

从巨大芽孢杆(Bacillus megaterium)的全基因组DNA文库中筛选出一个β-淀粉酶基因amyG,分析测定了其核苷酸序列并进行了诱导表达;其中amyG编码的蛋白有545个氨基酸、分子量为60.194 kD,与已报道的巨大芽孢杆菌DSM319的β-淀粉酶序列有着94.5%的同源性.经氨基酸序列比较分析发现,AmyG从N末端到C末端依次由信号肽域、糖基水解酶催化功能域和淀粉结合域3个功能域组成.其中催化功能域里含有第14家族糖基水解酶常见的几个高度保守的酶催化活性区.经多步纯化,重组酶的比活共提高了7.4倍,获得凝胶电泳均一的蛋白样品;经SDS-PAGE电泳测定,酶AmyG的分子量为57 kD.该酶的最适反应温度为60℃,最适反应pH为7.0;在温度不超过60℃时,酶活较稳定:AmyG能迅速降解淀粉生成麦芽糖,属于外切β-糖苷酶.     

黄原胶降解菌的筛选及其降解酶性质的研究*

从野外采集并筛选到一株能降解黄原胶的菌株,并对菌种进行了对照鉴定。此外,对菌株的发酵参数、黄原胶降解酶的性质(最适反应温度、pH值,金属离子的影响、底物专一性、动力学研究等)作了初步的研究。结果显示,该酶的最适催化反应温度和pH分别为30℃～40℃和5.0～7.0;能够专一性降解黄原胶;测试大多数金属离子对酶活力没有明显影响,但Ca²⁺能很大程度地缓解EDTA对酶活的抑制作用。     

大肠杆菌细胞裂解系统的构建及其在真菌毒素降解酶表达中的应用

目的:大肠杆菌中分泌表达重组蛋白受限于其分泌效率,为此设计构建大肠杆菌诱导裂解系统以实现胞内重组蛋白的快速高效分泌。方法:利用大肠菌素E7对细胞的裂解能力,构建共表达目标重组蛋白和E7的大肠杆菌细胞裂解系统,使目标重组蛋白在E7表达后得以释放到培养基中。结果:首先以红色荧光蛋白(red fluorescent protein,RFP)为报告基因,在pET28a(+)载体上构建大肠杆菌素E7和红色荧光蛋白两个表达盒,通过对比分析IPTG一步诱导和IPTG-阿拉伯糖分步诱导系统蛋白质的表达效果,发现分步诱导系统能够更高效地表达并释放目标蛋白到培养基。在IPTG-阿拉伯糖分步诱导裂解系统中表达玉米赤霉烯酮降解酶基因,培养基上清液中检测到玉米赤霉烯酮降解酶有较好的表达量和较高的活性,能够在37℃反应30min的条件下降解约5. 8μg玉米赤霉烯酮毒素。结论:利用大肠菌素E7成功构建大肠杆菌细胞裂解系统,并且此系统在快速释放胞内表达外源蛋白方面有适用性。     

对硫磷真菌降解酶的分离纯化和性质

黑曲霉AspergillusnigerY－8在液体培养基中30℃培养5d,其菌体用超声波破碎后,经硫酸铵沉淀、DEAE-纤维素层析、Sephadex－100凝胶过滤,得到凝胶电泳均一的对硫磷降解酶,其比活为6.94,提纯倍数为13.6倍,收率为17．4％。酶作用的最适温度是50℃,最适pH为7.5,在40℃以下和pH6.0～9.0之间稳定,此酶为单亚基蛋白,凝胶过滤法测得分子量为42000,含糖14.6％,SDS、Hg2+、Ag+、Fe3+对酶有强烈的抑制作用,金属螫合剂EDTA对酶活无影响。此酶对甲基对硫磷、敌敌畏、亚胺硫磷也有较好的降解作用,当以对硫磷为底物时,Km为0.43mmol／L,Vmax为1.24μmol·mg-1·min-1。     

巨大芽孢杆菌b-淀粉酶基因的克隆、表达和酶学性质分析

从巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)的全基因组DNA文库中筛选出一个b-淀粉酶基因amyG, 分析测定了其核苷酸序列并进行了诱导表达; 其中amyG编码的蛋白有545个氨基酸、分子量为60.194 kD, 与已报道的巨大芽孢杆菌DSM319的b-淀粉酶序列有着94.5%的同源性。经氨基酸序列比较分析发现, AmyG从N末端到C末端依次由信号肽域、糖基水解酶催化功能域和淀粉结合域3个功能域组成。其中催化功能域里含有第14家族糖基水解酶常见的几个高度保守的酶催化活性区。经多步纯化, 重组酶的比活共提高了7.4倍, 获得凝胶电泳均一的蛋白样品; 经SDS-PAGE电泳测定, 酶AmyG的分子量为57 kD。该酶的最适反应温度为60oC, 最适反应pH为7.0; 在温度不超过60oC时, 酶活较稳定; AmyG能迅速降解淀粉生成麦芽糖, 属于外切b-糖苷酶。     

高浓度氯苯优势降解菌的筛选及其降解酶的纯化

[目的]分离纯化出一株高浓度氯苯优势降解菌株,对其所产氯苯降解酶进行分离与纯化,为该菌株及其氯苯降解酶的研究提供理论参考.[方法]利用梯度富集培养技术和无菌滤纸片平板法分离菌株,通过形态特征及16S rRNA基因序列分析初步鉴定菌株,用气相色谱法测定培养液中氯苯浓度,以单位细胞氯苯降解率评价菌株对氯苯的降解能力,以氯苯降解率表示氯苯降解酶的活性.取纯化菌株的发酵酶液制备粗酶液,经硫酸铵梯度盐析、透析脱盐、DE-52离子交换层析、G-100凝胶层析和透析浓缩后,进行SDS-PAGE凝胶电泳检验酶的纯度并测定酶的分子量.[结果]从氯苯长期驯化的成熟期活性污泥中筛选到一株以氯苯为唯一碳源和能源的氯苯优势降解细菌LW13,该菌株在以2000 mg/L氯苯为唯一碳源的无机盐培养基中仍能正常生长,其单位细胞氯苯降解率可达1.37 ×10-10.扫描电镜观察到该菌株细胞大小约为2.3 ×0.8μm,长有数根端生鞭毛.16S rRNA基因序列相似性比较表明该菌株与Lysinibacillus fusiformis(溶藻菌)的相似性达95.5％.所纯化的氯苯降解酶为胞外酶,带正电荷,其分子大小约为57 kDa.整个纯化过程中酶纯化倍数化达8.0倍,酶活回收率达52.51％,酶量回收率达6.57％.纯化后的氯苯降解酶在30℃-55℃和pH在6.0-8.0之间都保持较高的酶活性,其最适反应温度和pH分别在40℃和pH8.0左右.[结论]所分离的氯苯优势降解菌属于Lysinibacillus属菌株,该菌株能有效降解高浓度(500-2000 mg/L)氯苯废水,通过逐级分离纯化,可获得氯苯降解酶纯酶,纯化指标符合分离纯化基本规律,纯化效果较为理想.     

纤维素酶的固态发酵及酶学性质的研究

对绿色木霉产纤维素酶的固态发酵条件进行研究,显示其最优产酶条件为:稻草:麸皮=3:2,水分250%,最佳氮源为0.5%(NH4)2SO4,最佳培养时间3天,温度30℃,接种量10%,初始pH6.0～7.0,在此条件下,每克干曲酶活分别高达18.4FPAU/g,56.7CMCU/g。同时对酶解作用条件进行了初步研究,发现pH5.2时对滤纸酶活力最高,pH4.8时对脱脂棉活力最高。降解温度以滤纸55℃,脱脂棉50℃为最佳。实验还发现乙醇对酶的降解有抑制作用。     

四株冰川雪细菌产酶能力的初步研究

目的:从青藏高原冰川雪中筛选出一菌多酶的菌株.方法:对恢复出的4个细菌,通过平板透明法研究其产淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶的特性.结果:LHG-C-9为惟一可以产淀粉酶的菌株,所产脂肪酶活性最高.4个菌株均不产蛋白酶.结论:LHG-C-9最适生长温度为15℃,属于耐冷菌.对该菌所产淀粉酶和脂肪酶的性质进行了初步研究,其随产淀粉酶的最适作用温度为50℃;最佳产酶pH值为7.0,该pH值所产酶活为83.9U/mL;在60℃的高温下温浴10min后酶活为0%.该菌株所产脂肪酶的最适作用温度为20℃;最佳产酶pH值为7.0,该pH值所产酶活为9.2U/mL;50℃温浴1h后酶活力不足34%.     

组织培养条件下喜树叶片细胞壁酸性降解的pH值观察

喜树叶片外植体经组织培养第13 d和23 d后进行解剖学观察,同时比较正常叶片的解剖学特征,发现在pH值为5.8的酸性培养基中,喜树叶片外植体中的海绵组织和栅栏组织等薄壁细胞相继发生明显的细胞壁降解,而表皮细胞发生较微弱的细胞壁降解现象;进行组织培养前,正常叶片的各类细胞未观察到细胞壁降解现象发生。应用BCECF-AM pH荧光探标记并采用激光共聚焦在480 nm波长下进行pH值测定发现,喜树叶片外植体经组织培养第13 d和第23 d后的海绵组织和栅栏组织等薄壁细胞部位的pH值均为5.2,但表皮细胞部位的pH值则为5.7~5.8,而正常叶片各类细胞的pH值平均为5.7。这说明, pH值为5.8的酸性培养基和喜树叶片薄壁细胞内的酸性成分自泌可能共同诱导了其细胞壁的酸性降解。