大肠杆菌发酵生产L-色氨酸工艺简析

本文对L-色氨酸进行了简要概述,指出利用大肠杆菌工程菌直接发酵生产L-色氨酸为国内主流方法,并对其成熟的发酵工艺控制、提取工艺进行了简析,并指出部分可进一步优化的工艺点。其中发酵工艺简析包括菌种培养基增加一定溶度抗生素和控制发酵温度来控制质粒稳定性;分析物料作用并提出优化后的种子、发酵培养基组成;菌种无需控制溶氧,而发酵则用溶氧反馈补料;控制乙酸和氨氮浓度、顺序升温缩短周期降低抑制性副产物作用。分离提取工艺简析包括硫酸酸化p H2-3,陶瓷膜过滤并控制滤液平均单位为14000-18000u/ml,阳离子树脂纯化,醋酸调p H5.89,0.5%活性炭60℃脱色20-30min,蒸发浓缩结晶,纯化水洗涤整条工艺路线。     

吲哚胺2，3-双加氧酶介导肝癌细胞免疫逃逸的实验研究

目的 为了探讨吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)参与肝癌免疫逃逸的机制。方法 混合培养HepG2细胞和T淋巴细胞,在有或无1-甲基色氨酸(1-MT)存在下,用RT-PCR检测细胞中IDOmRNA的表达,流式细胞仪分析混合反应体系中HepG2细胞的凋亡率,MTT检测T淋巴细胞抗HepG2细胞的细胞毒活性。结果 混合反应体系中,HepG2细胞表达IDOmRNA的水平随着1-MT浓度的增高而降低;对照组及实验组（1-MT浓度分别为1.25 mmol/l,2.5 mmol/l,5mmol/l）中HepG2细胞的早期凋亡率分别为（3.48±0.34）%,（7.82±0.41）%,（18.62±0.42）%,（25.32±0.40）%（P<0.01）,T淋巴细胞抗HepG2细胞的细胞毒活性分别为（17.36±1.24）%、（25.48±1.48）%、（32.89±1.73）%、（42.04±2.16）%（P<0.01）。 结论 HepG2细胞表达的IDO能抑制外周T淋巴细胞发挥抗肿瘤免疫作用,它可能参与了肝癌的免疫逃逸。     

色氨酸促进烟草离体花柄翘尾的效应(简报)

L型和D型色氨酸均能促使离体烟草花柄翘尾，即花柄生理性基部向培养基上方弯曲，翘尾率达100％。不同浓度的IAA均不出现色氨酸引起的高翘尾率。生长素极性运输抑制剂（TIBA）有效地抑制花柄表面愈伤组织的形成，但不提高IAA引起的花柄翘尾的百分率。     

色氨酸tRNA个性元件的研究

ｔＲＮＡ在相应的氨酰合成酶（以下简称合成酶）的催化作用下与其对应的氨基酸发生特异性连接是保证蛋白质正确翻译的首要前提。这种特异性主要是由ｔＲＮＡ上的一个或几个非连续的碱基或碱基对所组成的个性元件（ｉｄｅｎｔｉｔｙｅｌｅｍｅｎｔ）决定的。这些个性元件是...     

代谢副产物乙酸对L-色氨酸发酵的影响

分析了重组大肠杆菌(E.coli TRTH/pSV-709)发酵生产L-色氨酸的发酵过程,检测结果表明发酵液中有大量代谢副产物乙酸的积累。利用外源添加试验研究了乙酸对L-色氨酸发酵的影响,结果表明乙酸浓度高于2g/L时对L-色氨酸生产菌的生长和产酸均有抑制作用。分析了乙酸的产生机制,并采取了调节溶氧水平、确定合适初始葡萄糖浓度、限制葡萄糖流加及控制菌体比生长速率等措施来减少乙酸的生成。在优化条件下,乙酸含量与原工艺相比降低了51.35%,菌体生物量和L-色氨酸产量分别提高了51.07%和46.54%,实现了高密度发酵培养的目的。     

家蝇幼虫抗菌肽MDL-3分子结构的荧光特性

研究了家蝇幼虫抗菌肽MDL-3的荧光光谱和淬灭剂对内源性荧光的影响.家蝇幼虫抗菌肽MDL-3在280nm波长的激发光时,荧光光谱为Tyr残基和Trp残基共同提供,KI不能淬灭抗菌肽MDL-3的Trp残基的荧光,而Acr只能淬灭71%(f=0.71)的抗菌肽MDL-3中的Trp残基的荧光,说明Trp残基不是位于抗菌肽分子的表面,而是位于分子的内部.     

北京棒杆菌转酮酶:基因克隆、序列分析与表达

【目的】转酮酶是非氧化磷酸戊糖途径中的关键酶。从北京棒杆菌(Corynebacterium pekinense PD-67)中克隆转酮酶(transketolase,EC2.2.1.1,TK)基因,并将转酮酶基因在C.pekinense PD-67中进行表达,研究增加转酮酶活性对C.pekinense PD-67生理特性的影响。【方法】分别以C.pekinense野生株AS1.299和突变株PD-67的基因组为模板,用PCR方法扩增tkt的全基因序列和前端控制序列;通过pAK6载体提高tkt基因在C.pekinense PD-67中的拷贝数,从而提高C.pekinense PD-67中转酮酶的活性。【结果】tkt基因核苷酸序列及其编码的氨基酸序列与结构分析结果表明,C.pekinense突变株PD-67与野生株AS1.299相比较,二者调控序列及结构基因核苷酸序列完全一致。与谷氨酸棒杆菌ATCC13032相比较,突变株PD-67的氨基酸序列有5个氨基酸差异,其中4个位于与辅因子硫胺素焦磷酸结合的结构域内。突变株PD-67来源的tkt基因在北京棒杆菌PD-67中得到了表达,重组菌转酮酶比活力比对照菌株提高了2倍。C.pekinense PD-67(pTK3)与对照菌株PD-67(pAK6)相比,生长加快,L-色氨酸的最终积累量也较高。【结论】本工作从C.pekinense1.299和PD-67中克隆到tkt基因,并实现tkt基因的同源表达。适当提高菌株转酮酶活力,有助于菌体生长和色氨酸积累。     

北京棒杆菌DAHP合成酶Ⅰ基因的克隆、序列分析及表达

[目的]从北京棒杆菌(Corynebacterium pekinense)中克隆DAHP合成酶(EC 2.5.1.54,3-deoxy-D-arabino-heptulosonate-7-phosphate synthase,DS)Ⅰ基因,对其进行功能验证;并将DAHP合成酶Ⅰ基因在C.pekinensePD-67进行同源表达,研究该酶的比活力与生长的相关性.[方法]分别以C.pekinense野生株ASl.299和突变株PD-67的基因组为模板,用PCR方法扩增了DAHP合成酶Ⅰ的全基因序列aro Ⅰ和前端控制序列;通过pAK6载体提高DAHP合成酶Ⅰ基因在C.pekinen-sePD-67中的拷贝数实现其同源表达.[结果]核苷酸序列分析结果表明,C. pekinense野生株AS1.299与突变株PD-67相比较,DAHP合成酶Ⅰ基因序列完全一样;通过PCR方法得到的DAHP合成酶Ⅰ基因结构功能完整,能与DAHP合成酶完全缺陷的E.coli 3257实现异源互补.突变株PD-67来源的DAHP合成酶Ⅰ基因在重组菌PD-67(pAD1)中进行了表达,在稳定期初期重组菌PD-67(pAD1)的DAHP合成酶Ⅰ的酶比活力比同期的对照菌株PD-67(pAK6)中的该酶酶比活力提高了约5倍.[结论]本工作首次证实了C. pekinense 1.299和PD-67中存在DAHP合成酶Ⅰ基因,异源互补试验证明扩增得到的DNA片段编码DAHP合成酶Ⅰ,酶学性质研究表明DAHP合成酶Ⅰ基因在C. pekinensePD-67中的同源表达将有助于提高该菌的色氨酸积累.     

大肠埃希菌trp operon的克隆与表达

色氨酸操纵子所表达酶的高效表达和酶活性的提高,从而构建高产色氨酸菌株.利用PCR的方法从大肠埃希菌基因组中直接克隆色氨酸操纵子,并将其连接到原核表达载体pBV220中,得到重组质粒pBV220-trp operon,转化大肠埃希菌DH5α,温度诱导重组蛋白表达,表达产物经SDS-PAGE分析并用比色法测定其活性.通过凝胶电泳观察PCR扩增产物大小约为7 kb.SDS-PAGE鉴定目的蛋白得到了高效表达,邻氨基苯甲酸合成酶和色氨酸合成酶的活性分别比对照提高了3.4倍和2.5倍.成功构建了重组质粒pBV220-trp operon,邻氨基苯甲酸合成酶和色氨酸合成酶的表达量和表达活性在大肠埃希菌中得到了提高,为高产色氨酸基因工程菌的构建奠定基础.     

反馈抑制不敏感邻氨基苯甲酸合成酶基因作为筛选标记基因用于大豆遗传转化研究

目前广泛采用的抗菌素或抗除草剂基因作为植物转化筛选标记基因可能带来转基因逃逸,因此寻找能够用于植物转化的来源于植物本身的筛选基因是解决这一问题的方法之一。通过从烟草中克隆的邻氨基苯甲酸合成酶基因(ASA2)作为筛选标记基因,并采用氨基酸的类似物5—甲基色氨酸为筛选剂,进行了农杆菌介导的大豆成熟胚尖转化研究。Southern杂交结果表明ASA2基因成功整合到大豆基因组,Northern杂交也显示该基因在转化大豆叶片中表达。HPLC检测转化大豆叶片游离色氨酸的含量比野生型要高59％～123％。PCR检测转化子1代结果显示转化基因通过孟德尔规律稳定遗传。这些结果表明反馈抑制不敏感ASA2基因可以作为筛选标记基因用于大豆遗传转化。同时也证实来源于一种植物(烟草)编码的邻氨基苯甲酸α—亚基能够与另一种植物(大豆)编码该酶的β—亚基结合形成具有完整活性的邻氨基苯甲酸合成酶。对ASA2基因作为一种新的植物转化筛选标记基因的优缺点进行了讨论。