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。     

共表达伴侣蛋白对重组毕赤酵母产米根霉(Rhizopus oryzae)脂肪酶发酵过程的影响

[目的]通过共表达伴侣蛋白Erolp和PDI获得米根霉(Rhizopus oryzae)脂肪酶在毕赤酵母中的高效表达.[方法]利用毕赤酵母基因重组菌高密度发酵的方法,在7L发酵罐水平上分析共表达伴侣蛋白菌株(BH128)与非共表达伴侣蛋白菌株(H238)对脂肪酶表达的差异.[结果]在相同条件下,BH128发酵产酶能力高于H238,最高酶活可达到2 338.7U/mL,最大比生长速率达到0.02 h-1,最大产物比形成速率达到944.5 U/(gDCW·h),最大底物比消耗速率也能达到0.15 gmethanol/(gDCW·h),分别是H238的1.7、0.5、4.1和1.3倍,且发酵周期缩短了20h.[结论]毕赤酵母基因重组菌BH128通过共表达伴侣蛋白Ero1p和PDI,提高了米根霉脂肪酶的产量,而且缩短了发酵周期,为工业化生产奠定了基础.     

D190V点突变提高华根霉Rhizopus chinensis CCTCC M201021脂肪酶的最适温度和热稳定性

【目的】对来源于Rhizopus chinensis CCTCC M201021的脂肪酶进行了D190V定点突变, 提高该酶的最适温度和热稳定性。【方法】对毕赤酵母表达的突变酶D190V与野生型酶r27RCL进行酶学性质比较。【结果】D190V的最适温度比r27RCL高5 °C, 65 °C下的半衰期提高了一倍, 在其他性质方面, 突变酶D190V与r27RCL基本相似。【结论】通过结构分析表明, 定点突变D190V提高该酶稳定性的主要原因可能在于提高了突变位点所在的α螺旋的稳定性以及增强了稳定蛋白质结构的氢键作用力。     

定向进化-易错PCR方法提高华根霉Rhizopus chinensis CCTCC M201021脂肪酶的活力

运用定向进化-易错PCR的方法,提高了华根霉Rhizopus chinensis CCTCC M201021脂肪酶的活力。经过两轮易错PCR和pNPP顶层琼脂法筛选,从第一轮和第二轮突变库中分别筛选获得最佳突变株1-11和2-28,脂肪酶酶活与野生菌株相比分别提高2倍和4倍。基因比对结果表明,突变脂肪酶2-28有4个氨基酸发生了突变:A129S、K161R、A230T、K322R。蛋白质分子空间结构模拟显示,突变A129S、K161R、A230T位于脂肪酶分子表面。突变A230T增强了α-螺旋盖结构的稳定性。突变K322R处在loop上,靠近脂肪酶底物结合区域,与邻近的Asp(带负电)形成盐桥。静电引力将该loop向底物进入酶活性中心的通道口反方向牵引,使底物分子更易进入酶活性中心。酶学性质研究表明,突变株2-28脂肪酶的Km值比出发菌株下降了10%,Kcat值提高为原来的2.75倍。     

基因拷贝数和甲醇浓度对重组毕赤酵母产华根霉脂肪酶的影响

将华根霉脂肪酶基因克隆到甲基营养型毕赤酵母中表达,以甲醇利用快型菌株为宿主,在7 L发酵罐水平对脂肪酶基因拷贝数分别为3、5、6的3株基因重组菌——XY RCL-3、XY RCL-5、XY RCL-6进行高密度发酵调控,同时研究了甲醇浓度对表达华根霉脂肪酶的影响。结果表明,XY RCL-5在相同条件下发酵产酶能力高于XY RCL-6和XY RCL-3,最适甲醇诱导浓度控制在0.1%±0.02%时,酶活可达到12 500 U/mL,菌体干重达到204 g/L,蛋白浓度也能达到8.02 g/L。     

BMMYA’平板-Fast blue RR顶层琼脂法高效筛选高酶活脂肪酶

建立了一种高效筛选高酶活或高产脂肪酶茵株的平板方法。该方法以华根霉（Rhizopus chinensis CCTCCM201021）脂肪酶基因proRCL在毕赤酵母中构建的基因突变文库为筛选对象,利用BMMYA’平板-Fast blue RR顶层琼脂法对其中高酶活或高产的脂肪酶突变株进行筛选,将待筛茵株接种至含有2％甲醇的BMMYA’平板上,30℃生长并诱导4～5d后,平板经脂肪酶致死温度65℃处理1h,冰浴、室温平衡后,向平板中倾入Fast blue RR顸层琼脂。2min内周围显示出明显的黑褐色的菌株为高酶活或高产突变株。该方法简便,快速,高效而且准确,筛选阳性率可达到90％。