极端耐热纤维素酶Cel74的表达、纯化与特性

从海栖热袍菌中克隆出编码热稳定性的纤维素酶基因,以热激载体pHsh为表达质粒,构建重组质粒phsh—Ceff4,并转化至大肠杆菌中进行表达。基因表达产物通过热处理和离子交换层析,重组酶纯度达电泳纯。对纯化的重组酶酶学性质研究表明,最适反应温度85℃,最适反应pH4．6,pH4．5—6．0之间酶的相对酶活在80％以上。Co^2＋对酶活性有促进作用,Ca^2＋、Mg^2＋、Zn^2＋不影响酶活性,而Cu^2＋、Ni^2＋、Mn^2＋对酶活性有抑制作用。     

重组大肠杆菌热稳定性过氧化氢酶的纯化及性质研究

将产热稳定性过氧化氢酶的重组大肠杆菌培养后菌体破碎得到的粗酶液经热处理、硫酸铵分级沉淀、DEAE\|Sephadex A\|50离子交换层析、HiPrep16/10 Phenyl疏水作用层析、Superdex200 HR 10/30凝胶层析提纯后得到电泳纯的酶,比酶活达到15629U/mg。此酶的最适温度为70℃,最适pH70,在60℃保温60min酶活力基本不变,在pH3～8的范围内比较稳定。此酶的Km和Vmax分别为775mmol/L和278mmol\5min\+\{-1\}·mg-1。1mmol/L的Zn2+、Ba2+、Mn2+可使该酶完全失活,KCN、NaN\-3、Na\-2S\-2O\-4、巯基乙醇对酶活力有抑制作用,50mmol/L的EDTA不影响酶活性。     

木聚糖酶

木聚糖酶（EC3.2.1.8)是降解木聚糖最关键的水解酶。木聚糖酶由功能或非功能结构或和连接区组成。木聚糖酶通过酸碱和亲核催化来水解β-1,4,糖苷键。由于木糖酶的工业价值,人们人不同生物筛选了大量木聚糖酶基因。     

极耐热性乳酸脱氢酶高效表达、纯化及酶学性质

从海栖热袍菌扩增出编码乳酸脱氢酶的基因并将其插入热激载体pHsh构建表达质粒,在大肠杆菌Escherichia coli中进行表达产生极耐热性乳酸脱氢酶Tm-LDH。基因表达产物通过热处理,可以一步获得接近电泳纯的重组酶。酶学性质研究表明,Tm-LDH的最适反应温度为95℃,最适pH 7.0;纯酶在90℃的半衰期为2 h,在pH 5.5–8.0之间最稳定;SDS-PAGE结果显示分子量为33 kDa,与理论推算值相吻合。以丙酮酸和NADH为底物时,相对于丙酮酸的Km值1.7 mmol/L,Vmax为3.8×104 U/mg;相对于NADH的Km值7.2 mmol/L,Vmax值为1.1×105 U/mg。Tm-LDH基因在T7载体中未能实现高效表达,但是在热激载体pHsh中得到了可溶性超量表达,表达水平达到340 mg/L。该酶在65℃反应条件下,活性达到最高活性的50%,并能保持活性不变,这使该酶能够与常温酶匹配,在辅酶NAD再生体系的建立中具有广泛的用途。     

Bacillus licheniformis6816碱性蛋白酶基因在E.coli中的克隆和表达

用PCR方法从地衣芽孢杆菌6816中扩增了碱性蛋白酶基因（apr),扩增的1.14kb的DNA片段插入到大肠杆菌载体pET-20b中,构建成重组分泌型表达载体pAPR1。pAPR1中碱性蛋白酶基因在大肠杆菌宿主JM109（DE3）中得到表达,SDS-PAGE分析显示融合表达产物的分子量为30kD,同核酸序列测定所推导的值相符,表达产物占细胞总蛋白的7.5%,重组菌的酶活比出发菌株提高了3.3倍,研究发现,重组的碱性蛋白酶在进入大肠杆菌周质空间时存在前肽自动脱落的现象。     

大肠杆菌热休克或冷休克启动子调控的基因表达载体

基因重组技术已经成为获得各种酶和生物活性蛋白的主要手段。虽然很多基因已在大肠杆菌中得到高效表达,但是当人们认定某种蛋白对科学研究或生产应用极为重要时,却常常因为其基因表达水平很低或产生包涵体而感到束手无策。表达载体pHsh和pEXC通过激活热休克或冷休克转录调控机制提高分子伴侣的表达水平,从而降低目标蛋白的细胞毒性并减少包涵体形成。应用于生物合成、分子修饰或生物降解的高温酶可以通过pHsh系统表达获得高产,而科研和诊疗所需要的来源于动植物和常温微生物的基因可以通过pEXC系统获得高效表达。这些新载体的发展为重组蛋白的小规模制备和大规模生产提供了新策略和有效途径。     

Hsh载体对外源基因在E. coli中高效表达的机制探讨

pHsh是根据大肠杆菌的热休克反应构建而成的新型表达载体, 受σ32调控。正常E. coli细胞的整个热休克反应持续时间约12 min, 而在携带有外源基因的高拷贝pHsh的E. coli细胞中, 外源基因却能持续高效表达4?10 h。为探求外源基因高效表达的机制, 以一个编码木聚糖酶的外源基因为代表, 首先研究了质粒拷贝数对木聚糖酶表达的影响, 接着通过Western-blot检测了携带质粒pHsh-xynIII和对照组携带pLac-xynIII的E. coli细胞在非诱导条件下(30 °C)和诱导条件下(30 °C→42 °C)胞内σ32的差异, 最后测定了不同温度下(30 °C、37 °C、42 °C、30 °C→42 °C)携带质粒(pHsh-xynIII)的E. coli细胞内稳定状态下热休克的水平(以木聚糖酶活性表征)。研究结果表明外源基因在pHsh中的高效表达是与3个方面密切相关的: pHsh质粒的高拷贝数增加了外源基因的剂量; pHsh的存在使E. coli细胞内σ32的水平较正常E. coli细胞显著增加了, 并最终增强了E. coli的热休克反应; 诱导状态下带有pHsh重组质粒的E. coli细胞内稳定状态下的热休克水平明显高于其它温度的水平。     

巨大芽孢杆菌分子伴侣GroES和GroEL新基因的克隆及同源性分析

巨大芽孢杆菌作为革兰氏阳性细菌的一种,是良好的重组蛋白的表达宿主.本研究利用PCR技术从巨大芽孢杆菌基因组克隆出一条1.9 Kb的基因片段.核酸序列分析结果表明,该片段全长1 984 bp,包含2个ORF,分别与芽孢杆菌来源的GroES和GroEL基因有高度的相似性.氨基酸序列比对发现,GroES蛋白与枯草芽孢杆菌来源的GroES蛋白氨基酸序列同源性为91%,GroEL蛋白氨基酸序列同源性为90%.     

微生物木聚糖降解酶系统

木聚糖类半纤维素是产量仅次于纤维素的植物多糖 ,其结构要比纤维素复杂得多 ,完全降解木聚糖 ,实现植物残体的生物转化需要多种水解酶 (即木聚糖降解酶系统 )的协同作用。木聚糖酶在食品、饲料、纺织、能源工业 ,特别是在纸浆和造纸工业中有着广阔的应用前景 ,如人们将极端嗜热和嗜碱菌的木聚糖酶基因克隆到现有工程菌中生产工业用酶 ,用于纸浆的生物漂白和饲料加工。但是木聚糖资源的开发利用要求完整的酶系统。人们通过对具有木聚糖降解酶系统微生物的研究 ,运用基因工程技术将其构建成发酵工程菌 ,直接利用半纤维素生产单细胞蛋白 ;或者…     

表达载体pHsh对大肠杆菌热休克系统中负调控机制的影响

pHsh是一种由σ32识别和启动外源基因表达的新型高效的大肠杆菌表达载体。正常E.coli细胞在热激诱导条件下,σ32的浓度在5 min内到达高峰,随后被3个负调控蛋白Dnak、DnaJ、GrpE结合导致失活或降解,整个热休克反应持续约12min。在携带有外源基因的高拷贝pHsh 的E.coli细胞中,外源基因却能持续高效表达4～10 h,这一现象表明了此时细胞中的σ32比没有携带质粒的细胞内σ32的浓度要高。σ32浓度的增高有可能是由于3个负调控蛋白Dnak、DnaJ、GrpE在细胞内的含量比正常情况下降低的结果。为了验证这一推测,从E.coli中克隆了Dnak、DnaJ、GrpE的编码基因,表达并初步纯化了其重组蛋白以作分子标记,采用双向电泳技术,分析携带质粒（pHsh+）和不携带质粒的E.coli(pHsh-)细胞在热休克后胞内蛋白质组的差异。该项实验通过与检索到的标准的E.coli蛋白质组图谱进行比较鉴别出的两个蛋白Dnak、GrpE,并通过对比目标点的大小和深浅发现pHsh+中的Dnak均少于pHsh─中的目标蛋白,所得结果与上述假设一致。