特异腐质霉中性内切葡聚糖酶Ⅱ基因的克隆及表达

利用RT-PCR的方法,以特异腐质霉（Humicola insolerts）H31-3总RNA为模板,克隆到中性内切葡聚糖酶Ⅱ基因egl2的cDNA,将其插入到表达载体pGAPZαA中,重组质粒经线性化,电击转化毕赤酵母（Pichia pastoris）菌株GS115,筛选到分泌表达重组EGⅡ的毕赤酵母工程菌株。SDS-PAGE检测结果表明,重组EGⅡ在酵母中得到了特异性表达,表达产物的表观分子量约为55kD,同时对工程菌株的发酵条件和重组EGⅡ的性质进行了初步研究。     

hrpZ基因在大肠杆菌中的高效表达与活性检测

PCR扩增hrpZ基因片段,克隆到pGEM-T载体中,经EcoRI／Xho1酶切、连接将hrpZ基因插人大肠杆菌表达载体pET32b（＋）硫氧还蛋白下游,构建重组表达质粒pET-hrpZ,再将其转化至E．coli BL21（DE3）中,经筛选得到阳性克隆子,IPTG诱导表达HrpZ蛋白。SDS-PAGE显示,目的蛋白在重组菌株中得到了可溶性高效表达。该重组蛋白分子量为55．8kD,与理论值大小相符。采用叶片穿刺法,融合蛋白具有诱导烟草过敏反应的生物功能。     

结核分枝杆菌重组38kD蛋白用于新疆南疆维吾尔族和湖南湘中汉族血清学诊断的研究

目的：对结核分枝杆菌38kD蛋白编码基因进行克隆表达及纯化,建立基于重组38kD蛋白的酶联免疫吸附法（EusA）检测结核病人血清标本,评价重组38kD蛋白用于结核病血清学诊断抗原的价值。并比较分析其在汉族和维吾尔族人群中的血清学诊断的差异。方法：用PCR方法扩增38kD蛋白的编码基因,构建重组质粒,转化到大肠杆菌BL21中,经IPTG诱导表达,得到纯化的38kD蛋白,建立以38kD蛋白为包被抗原的ELISA,并检测临床确诊的结核病人血清标本。结果：ELISA检测结核病患者血清标本的维吾尔族阳性率为34％（52／153）,汉族为52．4％（65／124）,两者对比有统计学差异（x2=9．538,P〈O．005）。在阴性对照中的维吾尔族特异度为96．4％（159／165）,汉族为98．8％（130／133）,结果无统计学意义（x2=0．111,P〉0．5）。结论：重组38kD蛋白用于血清学诊断的敏感度在维吾尔族和汉族中有差异,而其诊断特异度无差别。     

肠膜明串珠菌葡聚糖蔗糖酶基因的克隆与表达

利用PCR方法从肠膜明串珠菌葡聚糖亚种(Leuconostoc mesenteroides subsp dextranicum)基因组DNA中扩增出了葡聚糖蔗糖酶基因dsrD并将其连接到表达栽体pET-30(a),得到重组质粒pET-30-dsrD,将重组质粒转化到大肠杆菌菌株Rosetta中,重组菌株SDS-PAGE结果显示有明显的170kD特异蛋白条带出现.经测定酶活力达1.2U/mL,约是原始菌株的30倍.     

重组人FOXL2基因的原核表达和纯化研究

目的通过pET32a（＋）原核表达载体,表达重组人叉头框蛋白L2（human forkhead box12,FOXL21）。并且进行纯化和鉴定。方法从正常人血液中提取基因组DNA,利用PCR扩增FOXL21目的基因片段,构建FOXL21原核表达重组质粒[pET32a（＋）-FOXL21]并转化E．coli的BL21（DE3）菌株,IPTG诱导重组蛋白表达,经HisTrap FF亲和层析柱纯化,再通过SDS—PAGE和Western印迹鉴定。结果成功克隆到大小为1131bp的人源FOXL21基因片段并准确插入表达载体pET32a（＋）,0．1mmol／LIPTG诱导转化菌8h可表达大量的FOXL21蛋白,并可经HisTrap FF柱亲和层析得到高度纯化。结论成功获得纯化的66kD重组人FOXL21蛋白,为后续进行FOXL21蛋白的功能研究奠定了基础。     

里氏木霉内切葡萄糖苷酶Ⅳ在毕赤酵母中的表达

进行了内切葡萄糖苷酶Ⅳ（EGⅣ）在毕赤酵母（Pichia pastoris）表达系统中的表达。采用RT—PCR的方法从里氏木霉（Trichoderma reesei）中分离到eg4基因。将eg4基因与毕赤酵母表达载体pPICZαA连接,得到重组质粒pPICZαA-eg4。将该重组质粒线性化后转化毕赤酵母GS115,eg4基因通过同源重组被整合到毕赤酵母的染色体上,并处于酵母α因子的下游,得到重组菌株P.pastoris—EGⅣ1。在甲醇诱导下,重组菌株P.pastoris-EGⅣ1可以合成并分泌EGⅣ,培养液的CMC活力达到2．11U／mL。     

特异腐质霉中性内切葡聚糖酶Ⅱ基因的克隆及表达*

利用RT-PCR的方法,以特异腐质霉(Humicolainsolens)H31-3总RNA为模板,克隆到中性内切葡聚糖酶Ⅱ基因egl2的cDNA,将其插入到表达载体pGAPZαA中,重组质粒经线性化,电击转化毕赤酵母(Pichiapastoris)菌株GS115,筛选到分泌表达重组EGⅡ的毕赤酵母工程菌株。SDS-PAGE检测结果表明,重组EGⅡ在酵母中得到了特异性表达,表达产物的表观分子量约为55kD,同时对工程菌株的发酵条件和重组EGⅡ的性质进行了初步研究。     

表达ST1-LTB-α-β融合蛋白基因工程菌株的构建及其免疫原性分析

采用分子生物学技术构建了含有ST1-LTB-α-β融合基因的重组菌株BL21（DE3）（pETST3LTBαβ）,SDS-PAGE和Western blotting分析表明ST1-LTB-α-β融合基因在大肠杆菌中得到了高效表达,融合蛋白分子量约为110kD;20L发酵罐培养得到的最佳诱导条件为：重组菌株以1％接种量、5L／min通气量培养3h后加终浓度为0．03mol／L的乳糖诱导,通气量升至12．5L／min继续培养6h,表达量占菌体总蛋白的38．53％;表达的ST1-LTB-α-β融合蛋白无毒性但具有免疫原性。可以抵抗大肠杆菌和产气荚膜梭菌的感染;构建的重组菌株BL21（DE3）（pETST3LTBαβ）有望作为预防仔猪腹泻基因工程疫苗的候选生产菌株。     

人神经生长因子基因在大肠杆菌中的克隆、表达及产物纯化

从人胎盘组织中提取总DNA, 经PCR扩增编码人β神经生长因子（β-NGF）成熟肽的基因,并克隆到大肠杆菌表达载体pET15b中。重组质粒pET15b-NGF经测序与报道的完全一致。重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)pLysS,经IPTG诱导表达得到16kD的目的蛋白带,与预期的大小一致,NGF表达量约占全菌总蛋白的25%.经过亲和层析柱（Ni2+-charged IDA his-bind column）纯化后得到了单一的NGF蛋白条带,蛋白纯度可达90%以上,从每升表达菌液中可以得到4.56mgNGF。表达产物的Western 印迹鉴定结果显示：重组人神经生长因子能与兔抗人β-NGF的多克隆抗体发生特异性结合反应,在16kD处出现单一的条带,表明诱导表达的重组NGF具有免疫学活性。鸡胚背根神经节感觉神经元鉴定试验表明,本实验表达的重组NGF具有良好的生物学活性。     

戊型肝炎病毒结构区ORF2蛋白在巴氏毕赤酵母中的胸内表达与纯化的初步研究

为寻求新型表达系统来研制戊型肝炎基因工程疫苗,利用甲醇营养型酵母pichia pastoris表达系统表达戊型肝炎病毒（HEV）结构区ORF2蛋白。采用PCR方法从HEV cDNA中扩增得到ORC2基因克隆到酵母表达载体pPIC3.5K上,构建成重组质粒pPIC3.5KORF2。该质粒转化酵母菌GS115,经G418筛选得到高拷贝转化子,转化菌株经Mut表型鉴定后,用含甲醇的培养基诱导表达,SDS－PAGE及ELISA筛选高表达活性菌株,放大培养后进行亲合层析纯化。在该系统中成功地表达了高生物活性的HEV ORF2蛋白,经亲和层析纯化后扫描分析重组蛋白分子量约为59kD,纯度可达96%。Wester blotting证实,它与HEV ORF2单克隆抗体有特异性反应。HEV结构区ORF2蛋白在甲醇营养型酵母中的成功表达,以及初步纯化得到的具有强免疫学活性的重组蛋白,为研究新型戊型肝炎基因工程苗奠定了基础。     

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%。     

Cloning, sequencing, and overexpression of the genes encoding coenzyme B12-dependent glycerol dehydratase of Citrobacter freundii.

The genes encoding coenzyme B12-dependent glycerol dehydratase of Citrobacter freundii were cloned and overexpressed in Escherichia coli. The B12-free enzyme was purified to homogeneity. It consists of three types of subunits whose N-terminal sequences are in accordance with those deduced from the open reading frames dhaB, dhaC, and dhaE, coding for subunits of 60,433 (alpha), 21,487 (beta), and 16,121 (gamma) Da, respectively. The enzyme complex has the composition alpha2beta2gamma2. Amino acid alignments with the subunits of the recently sequenced diol dehydratase of Klebsiella oxytoca (T. Tobimatsu, T. Hara, M. Sakaguchi, Y. Kishimoto, Y. Wada, M. Isoda, T. Sakai, and T. Toraya, J. Biol. Chem. 270:7142-7148, 1995) revealed identities between 51.8 and 70.9%.     

产1,3-丙二醇基因工程菌发酵条件的研究

利用途径工程的方法,将来源于克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)的甘油脱水酶基因dhaB和1,3-丙二醇氧化还原酶基因dhaT构建成多顺反子重组质粒pSE-dhaB-dhaT并在大肠杆菌JM 109中进行表达,在大肠杆菌中构建一条新的产1,3-丙二醇代谢途径。研究表明,重组菌株JM 109/pSE-dhaB-dhaT在微好氧条件下,尝试用廉价的乳糖为诱导物、维生素B12为辅酶,可以将甘油转化为1,3-丙二醇,产量达15.34 g/L,甘油转化率为35.7%,对低成本生产1,3-丙二醇作了有益的探索。     

产1，3-丙二醇重组大肠杆菌JM109（pEtac—dhaB—tac—yqhD）的构建

在生物柴油的生产过程中,最高可得到约10％的副产物甘油,副产物甘油的去向将成为生物柴油大规模产业化发展所面临的严峻问题。以生物柴油副产物甘油为原料耦合生产1,3-丙二醇,不仅解决了生物柴油副产物甘油的出路问题,同时降低了1,3-丙二醇的生产成本。本研究在前期工作的基础上,分别获得了来源于肺炎克雷伯氏茵的甘油脱水酶编码基因dhaB和来源于大肠杆菌的1,3-PD氧化还原酶同工酶编码基因yqhD,利用表达载体pEtac串联构建了重组质粒pEtac—dhaB—tac—yqhD,将其转化大肠杆菌得到产1,3-丙二醇重组大肠杆菌JM109（pEtac—dhaB-tac—yqhD）,降低了代谢中间产物3-羟基丙醛的积累,提高了1,3-丙二醇的产量。     

大肠杆菌甘油激酶基因(glpK)和甘油脱氢酶基因(gldA)的敲除及其对甘油产量的影响

利用Red重组系统构建了大肠杆菌JM109甘油激酶基因(glpK)和甘油脱氢酶基因(gldA)缺失的双突变菌株JM109B,然后将表达酿酒酵母3-磷酸甘油脱氢酶基因(GPD1)和3-磷酸甘油酯酶基因(HOR2)的质粒pSE-gpd1-hor2转化到JM109B突变菌株中,在含1%葡萄糖的摇瓶发酵培养基中37℃发酵24 h,甘油的最高产量为5.61 g/L,是原始菌株JM109/pSE-gpd1-hor2甘油产量的1.59倍;在30 L发酵罐中发酵28 h,甘油的最高产量为103.12 g/L,是原始菌株JM109/pSE-gpd1-hor2甘油产量的1.59倍,是原始菌株BL21/pSE-gpd1-hor2甘油产量的1.41倍,葡萄糖转化率为50.39%。     

产1,3-丙二醇新型重组大肠杆菌的构建

利用PCR技术从大肠杆菌(Escherichia coli )中扩增出1.16 kb的编码1,3-丙二醇氧化还原酶同工酶的基因yqhD,将其连接到表达载体pEtac,得到重组载体pEtac-yqhD,重组载体在大肠杆菌JM109中得到高效表达。SDS_PAGE分析显示融合表达产物的分子量均为43 kD,同核酸序列测定所推导的值相符。对含有yqh-D的基因工程菌进行表达研究表明：37 ℃,以1.0 mmol /L IPTG诱导4 h,1,3-丙二醇氧化还原酶同工酶的酶活力达到120 u/mg蛋白,而对照菌株的酶活力为0.5 u/mg蛋白。再将含甘油脱水酶基因dhaB和含1,3-丙二醇氧化还原酶同工酶基因yqhD的重组质粒共转化大肠杆菌JM109得到重组大肠杆菌JM109（pUCtac-dhaB, pEtac-yqhD）,该菌株在好氧条件下,以1.0mmol/L IPTG诱导可将50 g/L甘油转化为38.0 g/L 1,3-丙二醇。首次发现1,3-丙二醇氧化还原酶同工酶在好氧条件下表现出较高的活性。     

利用温控载体构建碱性果胶酯裂解酶工程菌

从筛选出的Bacillus subtilisWSHB04-02菌株中扩增出编码碱性果胶酯裂解酶的结构基因PL,将其插入载体pET22b( )多克隆位点,得到带有前导序列PelB重组质粒pET22b( )PL。以pET22b( )PL为模板扩增出带前导序列的碱性果胶酯裂解酶的结构基因PL,将其插入温控载体pHsh,重组载体在大肠杆菌JM109中得到表达。其表达量与以T7为启动子的重组菌BL21DE3[(pET22b( )PL]相比,表达量相近。SDS-PAGE分析显示表达产物的分子量均为43kDa,同核酸序列测定所推导的值相符。研究表明利用pHsh构建的JM109(pHsh PL)诱导表达好,诱导方式简单廉价,这对该酶的大规模发酵具有重要意义。     

Gluconobacter oxydans NH-10中短链D-阿拉伯糖醇脱氢酶的研究

以氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans)NH-10基因组DNA为模板,扩增得到D-阿拉伯糖醇脱氢酶基因arDH,将其克隆到大肠杆菌表达载体JM109(DE3)中进行诱导表达。SDS-PAGE电泳分析ArDH的分子量约为30 kDa,是一个短链脱氢酶,既能催化D-阿拉伯糖醇氧化为D-木酮糖,又能催化D-木酮糖还原为D-阿拉伯糖醇。催化氧化反应时,对D-阿拉伯糖醇的K_m为60.67 mmol/L,V_max为0.803 U/mg;它能同时依赖于NAD⁺和NADP⁺,但是更加偏好辅酶NAD⁺;最适pH为12.0。还原反应对D-木酮糖的 K_m为36.39 mmol/L,V_max为1.71 U/mg;最优pH为7.0,最适温度均为30℃。     

酿酒酵母乙醛脱氢酶的克隆与表达

利用PCR技术从酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae W303-1A）总DNA中扩增得到1．9kb乙醛脱氢酶编码基因aldh,将其连接到表达载体pEtac,得到重组载体pEtac—aldh,重组载体在大肠杆菌JM109中得到高效表达。对含有aldh的基因工程菌进行表达研究表明：该菌株在37℃下,以1．0mmol／LIPTG诱导5h酶活力达到22．8U,比酶活力为15．0U／mg蛋白,而对照菌株检测不到酶活力,并且该菌的耐乙醛浓度可达3．2g／L。     

Heterologous expression and characterization of recombinant glycerol dehydratase from Klebsiella pneumoniae in Escherichia coli

Glycerol dehydratase (EC 4.2.1.30), as one of the key enzymes in converting glycerol to the valuable intermediate 1,3-propanediol, is important for biochemical industry. The dhaB genes encoding coenzyme B(12)-dependent glycerol dehydratase in Klebsiella pneumoniae were cloned and expressed in Escherichia coli. An effective co-expression system of multiple subunits protein was constructed. Heterologous expression vectors were constructed using the splicing by overlap extension-PCR technique to co-express the three subunits of the glycerol dehydratase. After induction by isopropyl-beta-D-thiogalactopyranoside, SDS-PAGE analysis revealed that: (i) only the alpha subunit of glycerol dehydratase was expressed in direct expression system, (ii) the three subunits of glycerol dehydratase with predicted molecular massess of 64 (agr;), 22 (beta), and 16 kDa (gamma) were expressed simultaneously in co-expression system, and (iii) the fusion expression system expressed the fusion protein of 99 kDa. Enzyme assay showed that the activities of three heterologous expression products were 27.4, 2.3, and 0.2 U/mg. The highest enzyme activity was almost 17 times of that in K. pneumoniae. The recombinant enzyme was purified and biochemically characterized. The apparent Km values of the enzyme for coenzyme B(12) and 1, 2-propanediol were 8.5 nM and 1.2 mM, respectively. The enzyme showed maximum activity at pH 8.5 and 37 degrees C.