炭疽杆菌噬菌体裂解酶基因在大肠杆菌中的表达及鉴定

利用PCR方法扩增炭疽杆菌噬菌体裂解酶 (γlysin)基因 ,克隆至大肠杆菌表达载体pET2 2b中 ,经菌落PCR筛选、序列测定和酶切鉴定证实表达载体pET22b-γlysin构建成功 ,并在EscherichiacoliBL21(DE3)中获得了高表达。目的蛋白约占菌体总蛋白的40% ,5L发酵罐中的产酶水平高达 15g L。菌体经超声破碎 ,制备无细胞抽提液 ,StreamlineSP和SPHP柱层析以及SephacrylS-100凝胶过滤三步纯化 ,得到分子量为 2 7kD单一条带的目的蛋白 ,薄层扫描分析显示其纯度大于 95 %。目的蛋白的收率为19.1% ,纯化倍数为350。生物活性鉴定重组的γ噬菌体裂解酶具有特异性 :可快速裂解炭疽杆菌 ,比活为 1400u mg左右 ;而对大肠杆菌、枯草杆菌及蜡样芽孢杆菌没有裂解活性。     

深海放线菌生淀粉酶基因的克隆表达及酶学特性研究

从深海放线菌Streptomyces sp.SCSIO03032基因组中扩增到1条含淀粉结合域的水解糖苷13家族基因amy032,该基因编码氨基酸与已知蛋白一致性最高为67%。将amy032插入表达载体pET32a启动子下游,构建重组载体pET-amy。重组质粒导入大肠杆菌Rosseta(DE3)菌株中,SDS-PAGE分析结果显示目的基因成功实现异源表达。Ni-NTA对重组酶进行纯化,并对其酶学性质进行表征。结果表明:重组淀粉酶AMY032的最适作用温度为50℃,最适pH为8.0,以可溶性淀粉为底物时的比酶活为(276±57)U/mg,Km为0.02g/L,Vmax为70mg/(L·min)。Ca2+能提高该酶的催化活性,Ni2+、Cu2+、Zn2+和Mn2+对该酶有抑制作用。AMY032对生玉米淀粉和生大米淀粉具有水解活性,其比酶活分别为(49±12)U/mg和(39±11)U/mg;扫描电镜结果显示AMY032使生玉米淀粉的表面产生明显凹陷。     

紫色色杆菌苯丙氨酸羟化酶的异源表达及重组酶学性质研究

来源于紫色色杆菌(Chromobacterium violaceum)的苯丙氨酸羟化酶结构简单,性质更接近于人的苯丙氨酸羟化酶,具有潜在的医药应用价值。从紫色色杆菌基因组中克隆得到苯丙氨酸羟化酶基因pah。构建重组表达载体pET24a-pah,并在Escherichia coli BL21(DE3)中实现高效表达。离子层析纯化后,重组蛋白比酶活高达503.2 U/mg。酶学性质研究显示,该重组酶的最适温度为40℃左右,50℃时PAH的半衰期为15 min;最适pH在7.5左右,在pH6-8范围内较稳定。37℃,pH7.5条件下,Km值为1.5 mmol/L,Vmax为0.5 mmol/min,kcat为5.05/s,催化效率kcat/Km为3.37 L/mmol·s。     

猪尿酸氧化酶在大肠杆菌中的表达、纯化与部分酶学性质分析

本研究报道了猪尿酸氧化酶(Porcine urate oxidase,pUOX)的原核表达载体的构建、pUOX的蛋白表达条件的优化以及对pUOX经纯化后进行活性检测和酶学性质分析。利用RT-PCR从猪肝总RNA中克隆pUOX,定向插入原核表达载体pET30a(+)中,构建表达载体pET30a(+)/pUOX,并转化到大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中。重组质粒pET30a(+)/pUOX经双酶切鉴定和序列分析,证实已成功构建了重组表达载体。重组表达菌经IPTG诱导表达了约为41kD的蛋白,与预期分子量一致,并对pUOX蛋白表达条件进行了优化,表达的蛋白主要以包涵体的形式存在于细胞中,包涵体经过变性、复性后,用Ni2+-NTA对复性蛋白进行亲和纯化,并对纯化蛋白进行了活性检测和酶学性质分析,纯化的重组pUOX的比活为50.63IU/mg,并发现重组蛋白在最佳温度、热稳定性等方面与天然pUOX相同,为后续动物实验奠定重要的基础。     

2型猪链球菌N-乙酰氨基葡糖-6-磷酸脱乙酰酶基因的克隆表达及酶活性测定

目的:克隆表达2型猪链球菌N-乙酰氨基葡糖-6-磷酸脱乙酰酶(NagA)的编码基因,并测定其酶活性。方法:根据GenBank中05ZYH33基因组序列设计引物,PCR扩增NagA(SSU05_1259)基因,将其克隆到pET28a载体中,构建重组质粒pET28a:NagA,转化至大肠杆菌BL21,筛选阳性转化子进行IPTG诱导表达,产物通过SDS-PAGE与质谱鉴定;利用Ni亲和层析柱对表达产物进行纯化,获得NagA重组蛋白后测定其酶活性。结果:在大肠杆菌中高效表达了NagA基因,重组表达的Nag A相对分子质量约为43×10~3,其酶促反应最适温度为37℃,最佳反应时间为30min,最适反应pH值为7.5,最佳底物浓度为13mmol/L。2型猪链球菌NagA的体外酶活为124U/mL,酶比活为78U/mg。结论:在原核系统中表达了NagA基因,获得的NagA蛋白具有良好的酶学活性。     

嗜热厌氧乙醇杆菌α-葡萄糖苷酶基因的表达及酶学性质的研究

用PCR方法从嗜热厌氧乙醇杆菌(Thermoanaerobacter ethanolicus)JW200中扩增出编码a-葡萄糖苷酶的基因,将其克隆到大肠杆菌(Escherichia coli)表达载体pTrc99A上并获得表达a-葡萄糖苷酶的大肠杆菌重组菌。重组菌经IPTG诱导表达,SDS-PAGE检测出蛋白相对分子量约89kDa,经阴离子交换层析和凝胶层析纯化后的a-葡萄糖苷酶最适反应温度为70℃,最适反应pH为5～5.5,且在pH 5.5～6.5之间有较高的稳定性。重组a-葡萄糖苷酶在70℃下105 min后酶活仍达到80%。     

嗜热毛壳菌CT2纤维二糖水解酶Ⅰ在毕赤酵母中的高效表达

嗜热毛壳菌ChaetomiumthermophilumCT2可产生具有重要工业生产价值的纤维素酶类。RT-PCR扩增cbh1成熟蛋白的编码基因,利用基因重组的方法构建可在毕赤酵母分泌表达系统中表达纤维二糖水解酶的重组表达载体,并转化毕赤酵母得到重组子。在毕赤酵母醇氧化酶AOX1基因启动子的作用下,重组蛋白得到高效表达,小规模发酵量达1.42mg/mL。表达蛋白分泌到培养基中,分子量约80kD;以脱脂棉为底物测得酶活为21U/mL。表达蛋白在60℃稳定,70℃保温60分钟仍保持90%的酶活力,具有较高的热稳定性。     

一株海洋来源铜绿假单胞菌Gxun-7角蛋白酶基因的克隆、表达及重组酶酶学性质

【背景】角蛋白酶是一类特异性降解角蛋白的水解酶,在动物饲料、生物肥料、医学、洗涤、制革及环境治理等方面具有重要的应用潜力。【目的】对前期从海洋环境筛选出的一株铜绿假单胞菌Gxun-7的角蛋白酶基因进行克隆、表达,并探究重组酶酶学性质,为角蛋白酶在工业生产中的应用奠定基础。【方法】以铜绿假单胞菌Gxun-7基因组推定的角蛋白酶基因为基础,设计引物克隆获得角蛋白酶基因kp2,构建重组表达质粒pET22b-kp2,并转化到E. coliRosettagamiB (DE3)中进行诱导表达,同时对重组表达菌株的表达条件进行优化。利用镍柱分离纯化重组角蛋白酶并研究其酶学性质。【结果】重组角蛋白酶的分子量约为33 kDa,最适温度和pH值分别为40 ℃和8.0,在温度30-60 ℃和pH 6.5-8.0具有较好的稳定性。金属离子Co²⁺、Cu²⁺和化学试剂十二烷基磺酸钠(sodium dodecyl sulfonate,SDS)、乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA)、苯甲基磺酰氟(phenylmethylsulfonyl fluoride,PMSF)对酶活力有抑制作用,而Mg²⁺、K⁺、巯基乙醇和二硫苏糖醇(dithiothreitol,DTT)对酶活力有促进作用。重组角蛋白酶具有良好的耐盐性,在12.5%的NaCl作用下相对酶活为87.55%。以酪蛋白为底物时,酶的K_m值为60.92 mg/mL、V_max值为9.70 U/mL。【结论】海洋来源铜绿假单胞菌Gxun-7的重组角蛋白酶具有良好的温度、碱、盐稳定性,可应用于工业生产中。     

海洋链霉菌Streptomyces olivaceus FXJ7.023来源多功能几丁质酶的克隆、表达及鉴定(英文)

碳水化合物水解酶家族在自然界碳素循环及农业废弃物中几丁质、纤维素等碳水化合物的生物质转化利用中发挥了重要作用。通过PCR技术从海洋链霉菌Streptomyces olivaceus strain FXJ 7.023的fosmid基因组文库中成功克隆得到1个全长885bp的编码295个氨基酸残基的包含1个19个氨基酸残基的N-末端信号肽的壳聚糖酶完全编码区。系统进化分析表明该基因编码蛋白与已报道的Streptomyces sp.SirexAA-E来源壳聚糖酶csnA同源性为71%,与Streptomyces coelicolor A3(2)来源的csn46A同源性为70%。将该编码区重组入原核表达质粒载体pET32a并转化大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)plysS,添加IPTG在18℃条件下振荡诱导该蛋白表达,Ni2+-NTA亲和纯化获得分子量为50.3 kDa融合表达蛋白TrxA-SoCsn。该融合重组蛋白在最适反应条件下对底物胶体壳聚糖和羧甲基纤维素的最大酶活分别为3.673U/mg和1.302U/mg,最适反应温度分别为37℃和50℃,最适反应pH分别为pH5.0和pH6.0。TrxA-SoCsn相关的研究结果表明该酶在农业废弃物生物质转化等方面具有一定的应用潜力。     

家蝇几丁质酶基因MDcht2的原核表达及其表达产物的酶学性质分析

几丁质酶是昆虫几丁质降解过程中的重要酶类.本研究旨在利用大肠杆菌(Escherichia coli)原核表达系统获得高纯度的MDCht2重组蛋白,并从几丁质酶活性及抗菌活性两方面来初步探讨MDCht2的生物学功能.MDCht2的cDNA序列设计包含酶切位点EcoRⅠ、Hind Ⅲ和6xHis标签的引物,以家蝇3龄幼虫的cDNA为模板进行PCR扩增,以pET28a(+)为载体构建重组质粒,并转化到大肠杆菌Transetta(DE3)中,经IPTG诱导,表达产物用SDS-PAGE凝胶电泳鉴定,利用Ni离子亲和层析技术纯化MDCht2重组蛋白,Western Blot技术及质谱分析鉴定纯化蛋白.以4MU-(GlcNAc)3为底物,测定重组蛋白的酶活性;采用微量液体稀释法分析重组蛋白对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白假丝酵母菌的抗菌活性.成功克隆MDCht2基因,构建了具有正确序列的原核重组表达质粒,将重组质粒导入Transetta(DE3)中,经镍柱纯化获得带His标签的重组MDCht2蛋白,质谱分析显示重组蛋白与MDCht2蛋白序列一致.酶活分析表明,不同浓度的MD-Cht2重组酶均有几丁质酶活性,呈现一定的量效关系;该重组蛋白的最适pH值为4.0,在pH=8.0时稳定性最好;最适温度为35℃;金属离子和Tris对MDCht2酶活均有抑制作用.抗菌活性结果显示,MDCht2蛋白对金黄色葡萄球菌,大肠杆菌均无抑菌效果,但对白假丝酵母菌有抑制作用,MIC值为225 μg/mL,MBC(Minimum bactericidal concentration)值为450 μg/mL.本研究成功获得了 MDCht 2重组蛋白,体外检测有较强的几丁质酶活性和抗真菌活性,为进一步研究该酶的功能奠定一定基础.     

硫酸乙酰肝素3-O硫酸基转移酶5的表达、纯化及酶学性质研究

经过PCR克隆得到硫酸乙酰肝素3-O硫酸基转移酶5(3-OST-5)的基因,将其与大肠杆菌表达载体pET-15b连接后,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,使用镍亲和层析柱纯化得到具有活性的3-OST-5。经测定纯化后的3-OST-5比活达到0.58 U/mg,是纯化前的5.27倍,回收率达80.4%。在此基础上,研究了该酶的酶学性质,酶反应的最适温度为35℃,稳定范围为20-40℃;最适pH为7.0,在pH7.0-9.0范围内稳定。在反应液中加入终浓度为1 mmol/L的K+、Ca2+、Ba2+对酶促反应有一定的促进作用。     

Purification and characterization of an extracellular lipase from a thermophilic Rhizopus oryzae strain isolated from palm fruit

We have isolated a lipolytic strain from palm fruit that was identified as a Rhizopus oryzae. Culture conditions were optimized and highest lipase production amounting to 120 U/ml was achieved after 4 days of cultivation. The extracellular lipase was purified 1200-fold by ammonium sulfate precipitation, sulphopropyl-Sepharose chromatography, Sephadex G 75 gel filtration and a second sulphopropyl-Sepharose chromatography. The specific activity of the purified enzyme was 8800 U/mg. The lipolytic enzyme has a molecular mass of 32 kDa by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and gel filtration. The enzyme exhibited a single band in active polyacrylamide gel electrophoresis and its isoelectric point was 7.6. Analysis of Rhizopus oryzae lipase by RP-HPLC confirmed the homogeneity of the enzyme preparation. Determination of the N-terminal sequence over 19 amino acid residues showed a high homology with lipases of the same genus. The optimum pH for enzyme activity was 7.5. Lipase was stable in the pH range from 4.5 to 7.5. The optimum temperature for lipase activity was 35 degrees C and about 65% of its activity was retained after incubation at 45 degrees C for 30 min. The lipolytic enzyme was inhibited by Triton X100, SDS, and metal ions such as Fe(3+), Cu(2+), Hg(2+) and Fe(2+). Lipase activity against triolein was enhanced by sodium cholate or taurocholate. The purified lipase had a preference for the hydrolysis of saturated fatty acid chains (C(8)-C(18)) and a 1, 3-position specificity. It showed a good stability in organic solvents and especially in long chain-fatty alcohol. The enzyme poorly hydrolyzed triacylglycerols containing n-3 polyunsaturated fatty acids, and appeared as a suitable biocatalyst for selective esterification of sardine free fatty acids with hexanol as substrate. About 76% of sardine free fatty acids were esterified after 30 h reaction whereas 90% of docosahexaenoic acid (DHA) was recovered in the unesterified fatty acids.     

Expression and characterization of fumarase (FUMR) from Rhizopus oryzae

Fumarase catalyzes the reversible hydration of fumarate to l-malate in Rhizopus oryzae. A recombinant pET22b-fumR harboring a fumarase gene (fumR) from R. oryzae was constructed for high level expression in E. coli BL21 (DE3). The FUMR activity was optimal at 30°C and pH 7.2. The enzyme was stable below 45°C and at pH 3.0-9.0. No effects of Zn(2+), Fe(2+), or EDTA were observed on enzyme activity. A slight inhibition of FUMR activity was seen with Mg(2+), while Ca(2+) had a small stimulatory effect. The K(m) for l-malic acid and fumaric acid were 0.46 mM and 3.07 mM, respectively. The activity of FUMR catalyzing hydration of fumarate to l-malate was completely inhibited by 2mM fumaric acid. The unique enzymatic properties suggested that overexpression of FUMR could enhance fumaric acid accumulation in R. oryzae.     

一株耐热脂肪酶产生菌的筛选及酶学性质研究

从云南省富油地采取了60份土样中,利用透明圈法筛选出一株耐热脂肪酶产生菌。对其酶学性质和发酵条件进行了研究,酶学性质表明,该酶最适作用温度为50℃,最适pH6.0,在pH3.0-8.0范围内稳定,在60℃保温60 min酶活还保留70%;70℃保温60 min残余50%;具有良好的热稳定性;不同金属离子有不同的作用,Ca+,K+对酶有激活作用,Fe3+、Pb2+、Mn2、Cu2+、Al3+、Zn2+对酶活有抑制作用。EDTA对酶影响不大。产酶最佳条件为:MgSO4.7H2O 0.05 g,K2HPO40.1 g,CaCO30.25 g,可溶性淀粉2.5 g,大豆粉2.5 g,装液量50 mL。这株细菌通过培养基优化酶活达到20.3 U/mL。     

蜗牛酶中一种β-葡萄糖苷酶的纯化及酶学性质的研究

通过DEAE-Sepharose离子交换层析和Sephadex G-100凝胶过滤层析的联用从中华白玉蜗牛消化酶中分离出1种具有人参皂苷Rb_1水解活性的β-葡萄糖苷酶.纯化后该酶在SDS-PAGE上呈单一蛋白质条带.反应最适pH为5.6,最适温度是80 ℃.pH稳定范围很广,在pH为4.0～11.0的溶液中和温度60 ℃以下保持长时间稳定状态,是一个耐碱和中等耐热的糖苷酶.Na~+、K~+、Li~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、EDTA、DTT和SDS不影响该酶活性,而Cu~(2+)、Ag~+和Fe~(3+)对该酶则具有明显的抑制作用.pNPG为底物的动力学参数Km和Vmax分别为0.182 mmol/L和0.189 μmol/(min·mg).     

人己糖胺酶D的原核表达、纯化及酶学特性研究

糖基化修饰是一种重要的蛋白质翻译后修饰,参与生物体中的信号传导、细胞识别等多种细胞活动,糖基缀合物的正常水解是生物体代谢的必需途径.人己糖胺酶D( Hexosaminidase D)是新发现的一种存在于人细胞质中的切除GalNAc糖基化修饰的外切酶,但该酶的酶学特性尚不清楚.利用PCR的方法,将Hex D的cDNA序列构建到质粒pET3C中,重组质粒转化大肠杆菌BL21( DE3) plysS后,通过优化异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)浓度(0.1mmol/L)和诱导时间(10 h)获得了高可溶性表达的重组蛋白酶.采用Ni-NTA亲和层析对重组蛋白进行了纯化,SDS-PAGE检测分子量的大小(58 kDa)和纯度(95％以上).以4-甲基伞形酮-2-乙酰氨基-2-脱氧半乳糖(4-MU-O-GalNAc)为荧光底物,测定该酶的最适反应pH值为5.5,最适反应温度为37℃,且该酶的热稳定性较好,在50℃下放置半小时仍有较高活性,1mmol/L的金属离子(CuSO4、FeSO4·7H2O、MgCl2· 6H2O、CaCl2、NiSO4·6H2O、AlCl3·6H2O、ZnSO4·7H2O、MnCl2)及EDTA对该酶活性影响不大,10mmol/L AlCl3、CuSO、FeSO4·7H2O对该酶有不同程度的抑制.在最适条件下(pH 5.5,37℃)下,该酶的Km为0.16mmoL/L,最大反应速率为3.06 μmol/( min·mg).     

解淀粉芽孢杆菌Q-426酚酸脱羧酶的克隆表达及酶学性质鉴定*

目的:生物法脱羧制备4-乙烯基衍生物具有诸多优势和良好的发展前景,研究解淀粉芽孢杆菌Q-426酚酸脱羧酶(BaPAD-Q-426)的酶学性质,为其进一步应用提供理论基础。方法:从解淀粉芽孢杆菌中克隆酚酸脱羧酶基因;以pET-28a(+)为载体,将重组质粒转化至E. coli BL21(DE3)中,实现酚酸脱羧酶BaPAD-Q-426的高效表达,利用Ni-NTA亲和层析进行纯化,并进行酶学性质鉴定。结果:酚酸脱羧酶BaPAD-Q-426在pH 7.0~9.0范围内保持良好的pH稳定性,最适pH为8.0;在25~40℃范围内保持着较高的酶活性,最适温度为35℃,在4℃时保持30 min后该酶依然保持95%以上的酶活性;K⁺对BaPAD-Q-426的酶活具有明显促进作用,酶活力提高60%;该酶在石油醚中具有良好的耐受能力,在40%石油醚存在下,仍保留50%以上的酶活力;BaPAD-Q-426的最适底物为阿魏酸,酶活力达到19.5 IU/mL。结论:与其他来源的酚酸脱羧酶相比,BaPAD-Q-426在低温时具有更好的稳定性,在弱碱性环境下对阿魏酸的催化脱羧能力最强。     

嗜热脂肪地芽孢杆菌NAD激酶克隆表达及酶学性质研究

NAD激酶能催化NAD生成NADP。本研究采用PCR技术从嗜热脂肪地芽孢杆菌基因组中获得NAD激酶基因,以pET30a（＋）为表达载体、E．coliBL21（DE3）为宿主菌,实现其在大肠杆菌中异源表达,并进行酶学性质研究。结果显示,嗜热脂肪地芽孢杆菌中NAD激酶编码基因大小为816bp,酶分子量大约为35kD。酶学性质分析表明,来源于嗜热脂肪地芽孢杆菌的NAD激酶最适反应温度和pH分别为35℃、pH7．5,在35qC中保温2h后仍能保持80％左右的活性。Mn2＋、Ca2＋对该酶有较强的激活作用,在最适反应条件下该酶的比活力为4．43U／mg。动力学性质分析结果显示NAD激酶对底物NAD催化的k和圪。,分别为1．46mmol／L和0．25tzmol／（L·min）。NAD激酶在大肠杆菌的异源表达为以NAD为底物生物合成NADP提供了更多生物资源。     

酸性α-淀粉酶的分离纯化与酶学性质研究

纯化了枯草芽胞杆菌xm-1菌株酸性α-淀粉酶,并对其酶学性质进行了研究。通过硫酸铵沉淀和Sephadex G-75凝胶层析将酸性α-淀粉酶粗酶液纯化了32.5倍,活力回收率为10.0%。酶性质测定结果表明,该酸性α-淀粉酶分子量约为60kD,最适反应温度为45℃、最适作用pH5.0,该酶在pH3.4-6.0下稳定,高温耐受性差。Cu2+、Zn2+、EDTA对酶有不同程度的抑制作用,Ca2+和Mn2+对酶具有较强的激活作用。     

果胶裂解酶基因PelC表达载体的构建及原核表达分析

从实验室分离保存的1株产果胶酶的菌株（BTC105）中克隆果胶裂解酶基因（PelC）完整开放阅读框,通过载体构建,将目的基因连接到表达载体pET28a上,转化大肠埃希茵BL21（DE3）进行融合表达,在LB（Luria—Bertani）中进行摇瓶发酵,1mmol／LIPTG（异丙基－β－D－硫代半乳糖苷）诱导。结果表明,拘建了表达载俸pET28a－felC,果胶裂解酶主要在胞内表达,酶活最适pH为5．4,最适温度为50℃,Ca^2＋对酶活促进作用最为明显,Cu^2＋完全抑制了酶的活性。