以4-香豆酸为底物转化白藜芦醇大肠杆菌工程菌的构建

白藜芦醇具有多种生物活性,在食品、化妆品及生物制药中具有广阔的应用前景。利用合成生物学生产白藜芦醇是未来的发展趋势。将白藜芦醇合酶(resveratrol synthase,RS)和4-香豆酰-CoA连接酶(4-coumaric acid-CoA ligase,4CL)的编码基因整合到共表达载体pETDuet-1上成功构建了重组质粒pETDuet-rs-4cl,转化大肠杆菌BL21(DE3),在M9培养基中添加4-香豆酸,在诱导条件下培养,发酵液中白藜芦醇含量为8.6 mg/L。本研究在大肠杆菌中实现了白藜芦醇的转化,为微生物法生产白藜芦醇奠定了基础。     

莱氏野村菌Cq菌株几丁质酶基因的克隆与表达分析

【目的】为揭示昆虫病原真菌分泌的几丁质酶对宿主感染致病时的作用,对莱氏野村菌Cq菌株几丁质酶基因进行了克隆与表达,并检测了表达产物的活性。【方法】采用CTAB法提取菌体DNA,设计特异性引物,多次PCR扩增克隆莱氏野村菌Cq菌株几丁质酶基因全序列,并克隆基因的ORF片段chit1,与载体pPIC9K相连接,构建表达载体pPIC9K-Chit1,转入毕赤酵母感受态细胞中,然后通过1.5mg/L浓度的G418筛选及PCR验证,将阳性转化子进行诱导培养,对发酵液分别进行酶活性测定试验、几丁质酶透明圈验证试验和SDS-PAGE电泳检测。【结果】莱氏野村菌Cq菌株几丁质酶基因全长序列为2756bp(NCBI登录号:EU795711),PCR扩增得到开放阅读框ORF片段chit1为1827bp,其中包含3个内含子,5′端非编码区长76bp,3′端非编码区240bp,编码424个氨基酸的几丁质酶前体,理论信号肽剪切位点在Gly(20)与Leu(21)之间;毕赤酵母重组细胞发酵液中几丁质酶活性随着发酵时间的延长而增加,72h达到最大值482.5U/100μL,透明圈活性验证试验显示,在含1%的几丁质平板上可出现明显的透明圈,表达产物SDS-PAGE电泳检测其分子量为41.0kDa。【结论】本研究克隆到莱氏野村菌Cq菌株几丁质酶基因,其ORF成功重组到毕赤酵母中并表达出有活性的几丁质酶。基因表达产物的利用对进一步研究病原真菌染病昆虫的机制等具有重要意义。     

一种用于肿瘤药物治疗的新型人源性穿膜肽的优化及其应用

细胞穿膜肽(cell-penetrating peptide,CPP)作为一种体内大分子药物跨膜运输载体被广泛研究和应用。中期因子Midkine(MK)是人体的一种带有肝素结合域(heparin-binding domain,HBD)的生长因子。报道了MK中HBD的部分富含碱性氨基酸的基因序列(命名为MK-S0)与绿色荧光蛋白(EGFP)基因融合表达后,能将EGFP有效地转运入胞内,且其穿膜转运效率高于经典穿膜肽Tat。将MK-S0序列进一步突变优化改造得到的midkine-mutantΔ4(MK-Δ4),其穿膜效率比天然序列来源的MK-S0提高16倍以上,且MK-Δ4的穿膜转运作用适用于多种肿瘤细胞。穿膜机制分析研究结果显示,MK-Δ4可与细胞表面硫酸乙酰肝素结合,随之以巨胞饮形式内吞入胞。采用MTT方法检测的细胞生长抑制试验结果显示,连接有MK-Δ4的苦瓜来源的核糖体失活蛋白MAP30比单独的MAP30对HeLa肿瘤细胞的药效可提升5.8倍,大大提高了这种药物蛋白抑杀肿瘤细胞的效果。由此表明,源于MK的这种经过突变改造的MK-Δ4,可作为一种新型高效的细胞穿膜肽,将药物蛋白有效运输到细胞内发挥抗肿瘤效应。     

莱氏野村菌产几丁质酶条件及酶学性质研究

对莱氏野村菌(Nomuraea rileyi)菌株CQ031021产几丁质酶条件及酶学性质进行了研究。结果表明:该菌株最适产酶碳源为2.0%(W/V)葡萄糖,氮源为1.2%(W/V)复合氮源(蛋白胨、牛肉膏按1∶1的比例),接种量为孢悬液2mL(1×107个/mL),培养温度28℃,培养液初始pH6.0,培养时间6d;一定浓度的吐温-80对几丁质酶活性有促进作用,而SDS有抑制作用;粗酶液最适反应温度50℃,最适pH6.0,在40℃以下及pH5.5～6.5范围内酶活力较稳定。