一种高效表达碱性蛋白酶的新型启动子的筛选及研究

碱性蛋白酶广泛的应用价值及市场供不应求的现状,旨在构建碱性蛋白酶高效表达系统。通过蛋白电泳和质谱检测的方法,由地衣芽孢杆菌中筛选获得一种新型启动子p Chi,以两种已知强组成型启动子p Shuttle-09和pyxi E为对照,研究其对克劳氏芽孢杆菌碱性蛋白酶与地衣芽孢杆菌碱性蛋白酶基因的表达活性。成功构建了6种重组表达载体及重组菌,结果表明,p Chi的启动强度是p Shuttle-09的1.25倍,pyxi E的2倍,从而为介导枯草芽孢杆菌表达系统中异源基因的表达奠定基础。     

短小芽孢杆菌209碱性蛋白酶高产菌株260-52的选育和投产

短小芽孢杆菌(Bacillus Pumilis)209原系河南省皮革研究所筛选获得的芽孢杆菌碱性蛋白酶高产菌株,该菌株所产酶制剂已成功地用于黄牛正面革酶法脱毛和山羊正面革酶法脱毛。另据文献报道,该菌种所产碱性蛋白酶的性质与用于加酶洗涤剂的地衣形芽孢杆菌(B.licheniformis)产生的碱性蛋白酶性质相同,同属卡尔斯伯型芽孢杆菌蛋白酶,所以可以作为洗涤剂用酶。因此,209碱性蛋白酶是一种有发展前途的酶制剂。     

嗜碱性芽孢杆菌PB92碱性蛋白酶分别在大肠杆菌和枯草芽孢杆菌中表达

从Bacillus alcalophillus PB92中扩增出碱性蛋白酶基因Mapr,Mapr分别插入到大肠杆菌载体pET-22b( )和枯草芽孢杆菌载体pWB980中构建成重组分泌型表达载体pET22b( )-Mapr、pWB980-Mapr。碱性蛋白酶基因分别在大肠杆菌宿主BL21和枯草芽孢杆菌DB104中得到表达。SDS-PAGE分析,重组蛋白酶的分子量为28kD。在大肠杆菌,所得酶活为231U/ml,而在枯草芽孢杆菌,其酶活为1563U/ml。大概是由于碱性蛋白酶在枯草芽孢杆菌折叠成熟机制与大肠杆菌的不同造成的。     

地衣芽孢杆菌E7氨肽酶的异源表达及其在高效蛋白水解中的应用

【目的】将地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)E7氨肽酶基因pepN克隆到大肠杆菌(Escherichia coli) BL21中,实现氨肽酶Ec PepN的异源表达,研究重组酶的酶学性质及其与碱性蛋白酶协同作用,高效水解大豆蛋白和酪蛋白,产生小分子活性肽和游离氨基酸。【方法】以地衣芽孢杆菌E7基因组DNA为模板,将氨肽酶基因pepN克隆到载体pET28a中,构建重组表达载体pET28-pepN,转化到大肠杆菌BL21感受态细胞中,经DNA测序验证,获得重组菌E. coli BL21/pET28-pepN。利用镍离子亲和层析柱对重组酶进行分离纯化,研究纯酶的pH和温度稳定性、半衰期和NaCl的耐受性等酶学性质。以商品化氨肽酶与碱性蛋白酶协同作用为对照,重组酶Ec PepN与碱性蛋白酶协同水解大豆蛋白和酪蛋白,测定水解产物中小分子活性肽和游离氨基酸的组成。【结果】Ec PepN在大肠杆菌BL21中可溶性表达,SDS-PAGE分析表明纯化的重组酶在52kDa左右显示单一条带。在7种测定底物中,Ec PepN的最适底物为Ala-pNA。在最适条件(pH 9.0和50°C...     

地衣芽孢杆菌2709碱性蛋白酶基因的克隆、序列测定及其表达

以克隆的地衣芽孢杆菌2709碱性蛋白酶编码序列的PCR扩增片段为探针。通过原位杂交从2709基因文库中筛选出两个含有完整的2709碱性蛋白酶基因的阳性克隆：Psci和Psc7。对Psc7中的插入片段构建若干亚克隆后测定了其全部DNA序列,结果显示该插入片段含2709碱性蛋白酶及其信号肽与导肽(Pro—peptide)在内的全部编码序列(1140碱基对)及长度分别为299和832碱基对的上、下游序列,该序列同M．Jacobs等克隆的地衣芽孢杆菌NcIB 6816的subtlisin Carlsberg基因序列显示了极高的同源性。通过枯草杆菌-大肠杆菌穿梭质粒Pbe2将克隆的2709碱性蛋白酶基因转入到蛋白酶缺陷型的枯草芽孢杆菌DB104中,结果表明2709碱性蛋白酶基因在枯草芽孢杆菌中得到了明显的表达。     

Eglin C与2709碱性蛋白酶相互作用分析及亲和纯化方法

Eglin C是来自水蛭中的一种小型热稳定蛋白质,属于马铃薯胰凝乳蛋白酶抑制剂家族,可以抑制弹性蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶、组织蛋白酶、α-lytic蛋白酶以及胰凝乳蛋白酶等。然而,利用eglin C纯化蛋白酶,尚未见研究报道。本文将化学合成的编码 eglin C及其突变体的基因序列,克隆到原核表达载体pQE30,在大肠杆菌BL21获得His6-Tag-eglin C及其突变体的重组蛋白质。SDS-PAGE显示,eglin C蛋白的分子量大约8 kD。His6-Tag-eglin C对胰凝乳蛋白酶、地衣芽孢杆菌2709碱性蛋白酶、枯草芽孢杆菌PB92碱性蛋白酶、枯草杆菌中性蛋白酶的半抑制剂浓度（IC50）分别为0.20±0.15、0.24±0.19、3.33±0.47和52.46±0.38 μmol/L。利用分子对接、基因突变以及荧光光谱等,分析eglin C及其突变体与2709蛋白酶的相互作用。结果显示,2709碱性蛋白酶对eglin C荧光淬灭属于静态淬灭,解离常数为2.60×10-7 mol/L,eglin C中的Asn50 残基对eglin C和2709碱性蛋白酶的结合发挥重要作用。利用eglin C与蛋白酶的特异结合的特性,构建亲和纯化载体,用于纯化来源于地衣芽孢杆菌的2709碱性蛋白酶,相比常规的蛋白酶纯化,显著简化了操作步骤。     

地衣芽孢杆菌2709碱性蛋白酶编码序列的PCR扩增、克隆及序列测定

在地衣芽孢杆菌NCIB 6816菌株碱性蛋白酶基因已知序列的基础上,通过设计合适的引物,利用PCR(Polymerase Chain Reaction)技术从地衣芽孢杆菌2709菌株的柒色体DNA中扩增了2709碱性蛋白酶的编码序列。对两个克隆的PCR片段的全序列分析结果显示,2709碱性蛋白酶的编码序列同相应的NCIB 6816序列相比有3％左右的碱基组成差异。由此推定的2709碱性蛋白酶的氨基酸序列肯定了2709碱性蛋白酶属典型的subtilisin Carlsberg类,同时还表明来源于不同地衣芽孢杆菌菌株的subtilisin Carlsberg存在着若干氨基酸组成上的差异。     

枯草杆菌碱性蛋白酶基因诱导表达载体的构建

以PCR方法扩增sacB基因的启动子-信号肽序列(称为sacR),将其与枯草芽孢杆菌碱性蛋白酶的前肽-成熟酶基因连接后克隆入载体pUBH,构建了含碱性蛋白酶基因的分泌型诱导表达载体pUBS,将其转化枯草芽孢杆菌DB403后,获得基因工程菌DB403(pUBS)。碱性蛋白酶基因在sacR的调控和蔗糖的诱导下实现了表达分泌,获得了具生物学活性的碱性蛋白酶。     

短小芽孢杆菌碱性蛋白酶基因启动子的克隆、鉴定及其应用

利用TAIL-PCR(Thermal asymmetric interlaced PCR)从短小芽孢杆菌基因组中扩增到碱性蛋白酶基因编码区上游的启动子片段。对该片段的序列测定和分析表明, 此片段长797 bp, 但与基因表达有关的序列长约390 bp。对启动子片段进行不同长度的缺失突变, 以获得最小的基因启动子片段, 结果表明, 该基因起始密码子上游约160 bp的DNA片段就可以启动基因的表达。将含有该片段的碱性蛋白酶基因WApQ3插入大肠杆菌-芽孢杆菌穿梭质粒载体pSUGV4中, 构建了碱性蛋白酶基因表达质粒pSUBpWApQ3。将该质粒分别转入枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌中表达, 可在胞外检测到碱性蛋白酶活性, 最高酶活分别为466.5 U/mL和3060 U/mL。     

强化底物利用酶系表达,提升地衣芽孢杆菌生产碱性蛋白酶性能

地衣芽孢杆菌2709由于易于培养、GRAS状态和完善的蛋白质分泌能力,是已经投入工业生产碱性蛋白酶的菌株。为改善该菌株的发酵生产性能,提高菌体对培养基成分的利用和碱性蛋白酶产量,对菌株的胞外分泌酶系进行完善。利用同源重组机制,在基因组复制起始位点附近引入了来源于短小芽孢杆菌的木聚糖酶基因xynA和在复制起始位点中心对称的位置引入耶氏解脂酵母来源的脂肪酶基因lipY2。整合菌株在摇瓶发酵44h时,木聚糖酶、脂肪酶酶活力分别达(58±2.07)U/mL和(207±10.62)U/mL,其分泌表达促进了地衣芽孢杆菌对发酵培养基的分解与利用,提高了培养基中还原糖、上清总氮的含量和沉淀中含氮化合物的分解;细菌生物量较地衣芽孢杆菌原始菌株提高了11.76%,同时碱性蛋白酶的发酵周期较原始菌提前了4h,碱性蛋白酶产量提高了14.41%。地衣芽孢杆菌2709分泌酶系的丰富和发酵性能的改善为在饲料行业中作为微生物制剂的地衣芽孢杆菌提供了改造的方法。     

碱性蛋白酶SubC在枯草芽孢杆菌中的高效异源表达

【背景】碱性蛋白酶是工业用酶中占比最大的酶类,广泛应用于清洁、食品、医疗等行业。近期研究发现碱性蛋白酶在生产生物活性肽方面有巨大潜力,这将进一步拓宽其在保健食品领域中的应用。【目的】利用枯草芽孢杆菌异源表达地衣芽孢杆菌来源的碱性蛋白酶SubC。【方法】通过筛选3种枯草芽孢杆菌宿主菌株(Bacillus subtilis 1A751、MA07、MA08)和6种信号肽(AmyE、AprE、NprE、Pel、YddT、YoqM),同时优化诱导剂浓度、发酵培养基和发酵时长,最终得到最优重组菌株MA08-AmyE-subCopt。【结果】重组菌株MA08-AmyE-subCopt的胞外酶活力为3.33×103 AU/mL,胞外蛋白分泌量为胞内可溶蛋白表达量的4倍,与携带野生型信号肽的对照组菌株WT相比,酶活提高了73.4%。【结论】异源碱性蛋白酶SubC在枯草芽孢杆菌中成功表达,为碱性蛋白酶SubC的表达和在保健食品领域的工业化应用提供了理论基础。     

利用淀粉的碱性蛋白酶工程菌的培养条件

自70年代开始,国内曾筛选出短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus) 289、209两株产碱性蛋白酶的菌株。由于这两个菌株以葡萄糖为速效碳源,菌株产碱性蛋白酶的能力受培养基中总糖的制约,且两株菌易受短小芽孢杆菌烈性噬菌体PP_1—PP_10。的感染,因而不利于作为碱性蛋白酶制剂生产用菌。作者已从制革厂毛泥池中分离得到一株碱性蛋白酶产生菌——短小芽孢杆菌cl72,该菌株对PP_1—pp_10。噬菌体不敏感,对地衣芽孢杆菌pL_1噬菌体亦无交叉感染,是野生型的噬菌体抗性菌株。C172菌无淀粉酶基因,仍     

球形芽孢杆菌C_3—41菌株胞外蛋白酶特性

球形芽孢杆菌能够合成具杀蚊活性的蛋白晶体,该晶体在蚊中肠碱性条件下降解产生毒性,尽管球形芽孢杆菌蛋白酶与杀蚊毒素的降解无关,但它在球形芽孢杆菌杀蚊制剂的产生中有重要意义。同时球形芽孢杆菌产生的碱性蛋白酶具有潜在的医疗价值。 我们以本实验室分离的高效杀蚊菌C_3—41菌株为材料,研究了球形芽孢杆菌蛋白酶的产生特性及其理化性质,在国内尚属首次报道。     

球形芽孢杆菌C_3—41菌株胞外蛋白酶特性

球形芽孢杆菌能够合成具杀蚊活性的蛋白晶体,该晶体在蚊中肠碱性条件下降解产生毒性,尽管球形芽孢杆菌蛋白酶与杀蚊毒素的降解无关,但它在球形芽孢杆菌杀蚊制剂的产生中有重要意义。同时球形芽孢杆菌产生的碱性蛋白酶具有潜在的医疗价值。 我们以本实验室分离的高效杀蚊菌C_3—41菌株为材料,研究了球形芽孢杆菌蛋白酶的产生特性及其理化性质,在国内尚属首次报道。     

枯草芽孢杆菌中一种新型双向启动子的功能鉴定

本研究旨在通过转录组分析预测的方法,由地衣芽孢杆菌中筛选获得一种新型双向启动子,鉴定其启动强度。以已知强组成型启动子pShuttle-09为对照,检测其对克劳氏芽孢杆菌碱性蛋白酶基因的表达活性。成功构建了3种重组碱性蛋白酶表达载体及对应的工程菌株。在新型启动子pLA和其反向启动子pLB调控转录下,克劳氏芽孢杆菌碱性蛋白酶表达活性达到164 U/mL和111 U/mL。结果表明,pLA的启动强度明显高于pShuttle-09和pLB,pLA启动子与pLB启动子均可表达碱性蛋白酶。从而为枯草芽孢杆菌表达系统中异源基因的表达提供一个新的方向,也为原核生物中共同表达两种基因提供了新的思路。     

一株地衣芽孢杆菌碱性蛋白酶的研究I.

从皖北盐碱地土样中分离到 011菌株 ,对其进行了菌种鉴定以及胞外碱性蛋白酶的初步研究。结果表明 :011菌株符合地衣芽孢杆菌种的特征 ,但该菌芽孢端生、孢囊膨大、中度耐盐、高度耐碱 ,可在NaCl浓度为 13%和pH11的培养基中生长 ,这些特征又不同于该种几个模式株 ,因而将 011菌株鉴定为地衣芽孢杆菌的一个亚种 ,命名为地衣芽孢杆菌砀山亚种(Bacilluslicheniformissubsp .dangshanensis)。该菌在发酵培养基中能产生较高产量的胞外碱性蛋白酶 ( 72     

通过失活Sec途径阻遏蛋白和胞外蛋白酶提高地衣芽孢杆菌产碱性蛋白酶的能力

为了探究Sec分泌途径对地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)碱性蛋白酶产量的影响,对地衣芽孢杆菌TCCC11470 (BL ΔuppΔepsΔpgs)中的分子伴侣阻遏蛋白基因hrcA和基因组中3个Sec途径分泌的胞外蛋白酶基因epr、bpr和vpr进行叠加敲除。通过对比分析基因缺失前后的碱性蛋白酶酶活力发现,敲除菌株TCCC11470ΔhrcA和TCCC11470ΔhrcAΔeprΔbprΔvpr在42 h的碱性蛋白酶酶活力分别达到18 521.2 U/mL和20 048.5 U/mL,分别高出对照菌株BLΔuppΔepsΔpgs(14 478.6 U/mL) 27.9%和38.5%。这一结果指出,通过改进Sec分泌通路可以显著提升碱性蛋白酶的催化效能,为构建优化的工业酶生产宿主提供了新思路和研究方向。     

水稻内生枯草芽孢杆菌G87抗菌蛋白的分离纯化及理化特性

【目的】为得到枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)G87的抗菌蛋白,明确其蛋白理化特性。【方法】采用硫酸铵沉淀和柱层析法进行分离纯化。【结果】获得单一抗菌活性蛋白(峰6-2-1),此抗菌蛋白分子量为50.8 kDa,等电点为5.90。经初步分析,抗菌蛋白不含脂,而含有少量(0.62%)糖;其蛋白部分具有脯氨酸或羟脯氨酸,但不含芳香族氨基酸。抗菌蛋白在高温(≥60℃)和较碱(pH8)环境下活性明显下降,但较抗紫外线、氯仿和胰蛋白酶、蛋白酶K、胃蛋白酶。【结论】枯草芽孢杆菌G87的抗菌蛋白为不含芳烃的糖蛋白,对高温和碱性条件敏感,而对蛋白酶类和紫外线等不敏感。     

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。     

地衣芽孢杆菌D-1产碱性蛋白酶培养条件的优化

为了对产碱性蛋白酶的地衣芽孢杆菌D-1的培养条件进行优化,利用10 L发酵罐,采用正交设计19(34)试验,对培养温度、pH值、搅拌转速、通气量4条件进行优化,得到地衣芽孢杆菌D-1发酵产碱性蛋白酶的最优培养条件为:培养温度37.0℃,pH值7.5,通气量4L/min,搅拌转速300r/min.利用最优条件组合进行验证...