牛凝乳酶原基因的合成及其在乳酸克鲁维酵母中的表达

凝乳酶在奶酪加工中应用广泛,为获得高活性的凝乳酶制剂,采用乳酸克鲁维酵母为宿主,首次对经密码子优化的牛凝乳酶原基因进行表达。利用DNAWorks3.0软件辅助设计,用两步PCR法合成了小牛凝乳酶原基因(GenBank Accession No.AA30448)。将该基因插入酵母表达载体pKLAC1,构建了重组载体pKLAC1-Prochy,并用电脉冲法将线性化的重组质粒转化到乳酸克鲁维酵母GG799中。通过含1%酪蛋白的YEPD平板活性筛选,PCR鉴定,最后获得了一株多拷贝整合的基因工程菌chy1。该菌株可分泌表达牛凝乳酶原,经SDS-PAGE分析,证明重组牛凝乳酶原的分子量约为41kDa,符合预期大小,酸化处理后为36kDa,证明可以正确自我剪切。液体培养96h后,酶活最高达到99.67SU/mL。分别以半乳糖和葡萄糖为碳源的条件下表达,其酶活性差异不大,说明在发酵期间,可以不经过半乳糖诱导即可产生高水平的牛凝乳酶原产物。该工程菌的获得为进一步优化产酶条件及放大工艺提供了条件,并为凝乳酶的工业化生产奠定了基础。     

牛凝乳酶基因在毕赤酵母中的重组表达

通过PCR技术从克隆载体pMD18T-Prochy上扩增牛凝乳酶原基因,双酶切后定向插入到酵母表达载体pPICZaA中,构建表达质粒pPICZaA-Prochy,线性化后电转化毕赤酵母GS115,经PCR和测序鉴定凝乳酶原基因成功插入到毕赤酵母的基因组中。在甲醇诱导下进行凝乳酶的表达,SDS-PAGE分析证明重组凝乳酶的分子量约为37 kD,培养基上清液中凝乳酶的活性为12.2 SU/mL。本研究首次应用毕赤酵母表达牛凝乳酶,在培养基中获得分泌表达的重组凝乳酶,为干酪工业提供了新型及优良的凝乳酶来源。     

江米酒中凝乳酶产生菌的分离及产酶条件的优化

江米酒是我国南方的一种传统食品, 江米酒中微生物所产凝乳酶具有凝乳作用。从江米酒中分离纯化得到4株菌, 经菌落分离计数和酪蛋白平板实验研究确定产凝乳酶的优势菌为其中的霉菌, 并对该霉菌产凝乳酶条件进行了初步优化, 结果表明: 2倍浓度的PDA培养基中添加5%葡萄糖而不添加氮源是霉菌产凝乳酶的最佳培养基, 在此条件下其所产凝乳酶活力可比优化前提高144%。     

江米酒中凝乳酶产生菌的分离及产酶条件的优化

江米酒是我国南方的一种传统食品, 江米酒中微生物所产凝乳酶具有凝乳作用。从江米酒中分离纯化得到4株菌, 经菌落分离计数和酪蛋白平板实验研究确定产凝乳酶的优势菌为其中的霉菌, 并对该霉菌产凝乳酶条件进行了初步优化, 结果表明: 2倍浓度的PDA培养基中添加5%葡萄糖而不添加氮源是霉菌产凝乳酶的最佳培养基, 在此条件下其所产凝乳酶活力可比优化前提高144%。     

高生物量富铁酵母菌的选育及其发酵条件的研究

对402株不同种属的酵母菌株进行初筛、复筛,筛选到一株生物量较高的二倍体菌株ZY-46(Saccharomyces cerevisiae)和一株铁富集量较高的二倍体菌株ZY-173(Saccharomyces kluyveri)。然后以它们为出发菌,分别进行单倍体分离、硫酸二乙酯(DES)诱变,并通过原生质体融合,得到一株高生物量富铁酵母融合菌株ZYF-15。在优化的发酵条件下,该融合菌株生物量可达11．2g／L,细胞铁含量达24．5mg／g干细胞,细胞总铁含量分别比原始亲株ZY-46和ZY-173提高了2．6倍和1．9倍。     

植酸酶基因中稀有密码子的改造提高其在毕赤酵母中的表达量

对来源于黑曲霉N2 5(AspergillusnigerChinaStrain)的植酸酶基因phyA进行PCR介导的定点突变 ,不改变其所编码氨基酸 ,选用毕赤酵母偏爱的密码子对该基因保守序列中第 81位和第 85位的Arg密码子进行同义突变 .构建了含正确突变的克隆载体pUC18 phyAm 和酵母表达载体pPIC9k phyAm,电击转化毕赤酵母 ,经MM、MD平板筛选和产物的酶活性测定 ,筛选出突变与未突变高酶活酵母转化子各 2株 .这 4株转化子的Southern印迹结果表明 ,phyA基因以单交换方式单拷贝整合到酵母染色体DNA中 .表达产物的SDS PAGE分析表明 ,重组酵母中的植酸酶能有效分泌和表达 ,蛋白质分子大小为 70 15kD .转化子酶活测定结果表明 ,经密码子优化的突变重组酵母酶活力明显高于未进行优化的重组酵母转化子 .经密码子优化的突变重组酵母株PP NPm 8于麦芽汁培养基中诱导 36h后酶活力可达 4 76 0 0U/ml,其活力比未优化重组酵母株PP NP 2 (2 36 6 7U/ml)提高了约 1倍 ,且重组转化子遗传稳定性良好 .     

肠激酶轻链在毕赤酵母中的组成型表达

[目的]构建牛肠激酶轻链(EK_L)毕赤酵母组成型高效分泌表达系统。[方法]人工合成MF-α信号肽与EK_L融合基因,克隆于pGAPzα-A和野生毕赤酵母X-33。镍柱纯化EK_L,内切糖苷酶H(Endo H)消化法鉴定糖基化,软件分析糖基化位点,以含EK_L位点的融合蛋白作底物验证酶学活性。[结果]获得了8株EK_L的高抗性毕赤酵母转化子,其中7株可组成型分泌表达目的蛋白,在摇瓶中表达水平约为20 mg/L。分析表明,EK_L表达产物为分子量约43 kDa的N型糖基化蛋白,可有效切割含识别位点的融合蛋白。[结论]成功构建了EK_L毕赤酵母组成型高效分泌表达系统。     

黑曲霉酸性α-淀粉酶基因和糖化酶基因对工业酒精酵母的整合及其共表达

用PCR合成的黑曲霉 (Aspergillusniger)酸性α 淀粉酶 (Acidα amylase)的cDNA ,构建了由酵母醇脱氢酶(ADH1 )启动子和终止子引导表达 ,酸性α 淀粉酶自身信号肽序列引导分泌的表达元件 ,与黑曲霉糖化酶cDNA的表达元件同时插入由酵母rDNA序列引导同源整合的酵母YIp型表达载体pWHY中 ,构成双基因表达分泌质粒pWAG。采用pWAG与酵母YEp型G4 1 8抗性表达质粒的共转化 ,将两个基因表达元件整合到酒精生产酵母菌株AS2 346的染色体rDNA序列中 ,获得同时表达胞外酸性α 淀粉酶和糖化酶的双功能酒精酵母工程菌     

Genencor公司在酶技术方面取得进展

Genencor公司(南旧金山,加利福尼亚州)在几种可产生大量凝乳酶的丝状真菌的遗传操作方面取得了很大的进展。该公司还在研究一种能产木质素酶的方法,该酶能分解木质素。该公司将凝乳酶基因插入到两种丝状真菌,即泡盛曲霉(Aspergillus awamori)和一种木霉Trichoderma reesei中已获得成功,这些菌分泌出存在于犊牛胃中的物质的精确复制物。     

原生质体电融合酵母多倍体生理特性的研究

对原生质体电融合技术获得的11株酵母多倍体融合株,进行了一系列生理特性的分析比较．结果发现,在电融合过程中,融合株的细胞体积及DNA含量并不随着核倍性呈线性递增．而是有其特殊的变化规律。当糖化酵母sta1、sta2和sta3在细胞核中各自纯合时,明显表现出表达的剂量效应。其中sta1、sta2纯合的融合株．在YEPS培养中,GA分泌可被淀粉大量诱导,表现出一定的二次生长特性。从分析结果推测,在亲株5301-14D及HU-TY—1A中可能有对GA分泌不利的因素。     

金环蛇抗菌肽在毕赤酵母中的组成型表达

[目的]建立金环蛇抗菌肽Cath-BF的毕赤酵母高效分泌表达系统。[方法]Cath-BF基因用引物重叠延伸法合成,克隆于p GAPZa-A,电转化毕赤酵母SMD1168,博莱霉素筛选高抗性转化子,以痤疮丙酸杆菌筛选抗菌肽高效分泌株,摇瓶培养确定分泌表达最适p H值。[结果]获得Cath-BF的毕赤酵母高效组成型分泌表达株,表达产物可有效抑制痤疮丙酸杆菌的生长,抗菌肽分泌水平与培养基p H值高度相关。[结论]成功构建金环蛇抗菌肽Cath-BF组成型高效分泌表达系统。     

贯叶金丝桃叶中分泌细胞团的超微结构

随着贯叶金丝桃( Hypericum perforatum L.)叶中分泌细胞团的发育,其细胞中质体的数量和体积逐渐增大,但一些质体局部出现解体,大量的深色管状结构和小泡出现在退化质体的周围,有些小泡与液泡融合,并将其内容物释放至液泡中,导致液泡中出现大量的多泡结构、多膜结构和嗜锇滴.同时,高尔基体分泌小泡进入液泡.然而,当分泌细胞团发育成熟后,分泌细胞被含有灰色均匀的分泌物(金丝桃素)的大液泡所占据,嗜锇滴消失.表明嗜锇滴可能是金丝桃素的前体物,来源于退化的质体.出现于质体和嗜锇滴之间的内质网和高尔基体可能也参与了金丝桃素前体物的合成和细胞内的转运.     

碱性条件下溶解包涵体提高凝乳酶原复性率的机制

重组凝乳酶原的复性效率不仅依赖于复性条件,而且与包涵体的溶解条件(即变性条件)有关.含有凝乳酶原的包涵体在pH11,8mol/L脲中溶解后,其复性率较在pH8,8mol/L脲中溶解的可提高1倍,由20%左右提高到40%左右.其机制是碱性条件有利于破坏分子间交联的二硫键从而增加凝乳酶原的溶解度.更为重要的是碱性条件使凝乳酶原分子处于一种还原性更强更为伸展的状态,这种状态容易进行正确再折叠.     

平菇漆酶基因在毕赤酵母中的分泌表达及酶学性质研究

采用RTPCR技术克隆到一个平菇(Pleurotusostreatus)漆酶基因的全长cDNA,命名为lccPo1,其序列提交GenBank,登录号为AY450404。将其ORF克隆到毕赤酵母表达载体pHBM906,转化3株毕赤酵母GS115、KM71和SMD1168,该漆酶基因在3种毕赤酵母菌株中均实现了分泌表达。3种摇瓶培养条件①25℃,1.0%(VV)甲醇;②20℃,1.0%(VV)甲醇;③20℃,0.5%(VV)甲醇,进行比较研究后发现适当提高甲醇浓度有利于漆酶在低温条件下表达,而降低培养温度到20℃则可以提高漆酶的产量2～6倍。3株重组毕赤酵母在其最适反应条件下测得三者粗酶液最高漆酶酶活分别为3.19UmL[GS115(pHBM565)]、2.56UmL[KM71(pHBM565)]和2.49UmL[SMD1168(pHBM565)]。对重组酶进行相关的酶学性质分析表明,三者的最适反应pH值约为4.2,最适反应温度约为60℃。重组毕赤酵母GS115(pHBM565)所产酶的热稳定性稍好,在pH稳定性方面三者没有太大差异。     

哺乳动物非经典分泌信号肽介导重组EGFP蛋白向毕赤酵母细胞壁转运

为探索哺乳动物非经典分泌信号肽在毕赤酵母表达系统中引导重组蛋白分泌的作用,本研究将一段来源于小鼠同源异型框蛋白(En2)的分泌信号序列(SS)融合至EGFP蛋白的N端,在毕赤酵母中表达。实验结果显示SS信号肽能通过一种不同于经典的内质网-高尔基体分泌通路的方式将EGFP蛋白分泌至细胞膜表面,与α交配因子前导肽相比,显著降低了细胞的内质网压力。本研究提示哺乳动物非经典分泌信号肽可作为递送重组蛋白至酵母膜表面的一项工具。     

杭白芷根的分泌道超微结构与其挥发油分泌的关系

利用光镜及透射电子显微镜技术研究了杭白芷根中分泌道结构及其挥发油的分泌,并重点探讨分泌道中挥发油的分泌过程。结果显示:(1)杭白芷的分泌道是由上皮细胞围绕着的伸长的胞间隙,腔道内贮存着挥发油。(2)分泌道细胞的质体、细胞基质以及线粒体参与挥发油或其前体物质的合成。(3)在分泌道发育的后期,大量小泡与分泌细胞的液泡膜和细胞质膜融合,将其内的物质释放进入空腔。研究认为,杭白芷分泌道中挥发油主要合成部位为质体及细胞基质,之后以扩散渗透或通过膜质小泡与液泡及质膜融合这两种方式分泌到空腔内,丰富的线粒体可能为这一系列过程提供能量。     

WEB2基因在酿酒酵母S期检查点通路上调控RNR3基因表达

WEB2基因参与酿酒酵母S期检查点调控机制,而RNR3基因位于该调控通路末端,DNA损伤或合成阻断时,S期检查点通路诱导RNR3过度表达。因此,通过确定WEB2在该检查点通路上是否参与调控RNR3基因的表达,将有助于进一步明确WEB2基因在检查点通路上的工作位点,了解WEB2基因如何发挥检查点调控功能。构建RNR3-LacZ基因融合质粒,用于检测酵母细胞内RNR3基因的诱导性。诱导性可以通过测定β-半乳糖苷酶的活性而得知。利用DNA损伤药物甲磺酸甲酯(MMS)及DNA合成阻断剂羟基脲(HU)处理酵母细胞,测定WEB2基因突变株和野生株细胞内RNR3基因的诱导性。结果,WEB2突变株细胞中诱导活性分别增加(8.27±0.38)倍和(9.55±0.24)倍,而野生株分别增加了(83.32±2.42)倍和(124.67±2.87)倍。反映RNR3基因在WEB2突变株中的诱导性低于野生株。同RAD53突变株相比,后者的RNR3基因的诱导性更低,仅为(2.37±0.18)倍和(2.91±0.13)倍。说明WEB2基因突变影响S期检查点通路的信号传递至RNR3基因,所以在酿酒酵母S期检查点通路上,WEB2工作在RNR3基因上游,参与调控RNR3的表达,但调控能力不如RAD53基因强。     

不同信号肽对毕赤酵母表达漆酶的影响

【目的】从毕赤酵母X-33的内源分泌蛋白中寻找高分泌能力的信号肽,以提高漆酶POXA1c的表达水平。【方法】通过二维电泳的数据分析,以及毕赤酵母的基因组测序结果筛选出7种毕赤酵母中高分泌水平的蛋白,利用其引导漆酶的分泌,通过测定漆酶的活力,来确定信号肽的分泌能力。【结果】七种信号肽都能引导漆酶的分泌,其中PHO5和FLO10信号肽,其引导下漆酶POXA1c的活力分别是自身信号肽引导下的2.5倍和2倍。组合信号肽FLO10-αpro和PHO5-αpro引导下漆酶的活力分别为自身信号肽引导下的3倍和3.5倍,分别比在α-MF引导下提高了20%和40%。【结论】毕赤酵母内源分泌蛋白的信号肽可以有效的引导外源蛋白的分泌,漆酶POXA1c在PHO5-αpro信号肽引导下,通过高密度发酵培养后,其漆酶活力达到57.98 U/m L。     

人Mn-SOD cDNA的克隆及其在巴斯德毕赤酵母中的表达

以人肝细胞株(L02)总RNA为模板,用RT-PCR扩增出人锰超氧化物歧化酶(hMn-SOD)cDNA,将其插入含有AOX1基因启动子和α分泌信号肽序列的毕赤酵母表达载体pPIC9k,构建重组质粒pPIC9k-MnSOD,转化毕赤酵母GS115,筛选出整合了多拷贝hMn-SOD基因的Mut^ 表型菌株,摇瓶培养,0．5％甲醇诱导表达。SDS-PAGE分析显示,诱导4d的培养上清中hMn-SOD的表达量约为上清总蛋白的32％,酶比活可达247、7u／mg。hMn-SOD在巴斯德毕赤酵母中实现了分泌性表达。     

宇佐美曲霉木聚糖酶基因xynⅡ在不同毕赤酵母中的分泌表达

将宇佐美曲霉E001的内切-1,4-木聚糖酶基因克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9K中,得到重组质粒pPXY-NII,将其经SalⅠ线性化后分别转化2株毕赤酵母GS115和KM71,xynⅡ基因通过同源重组被整合到毕赤酵母染色体上,并处于酵母α因子的下游,经筛选获得阳性重组菌PXGL98(Mut+)和PXKL29(Muts)。该木聚糖酶基因在2株毕赤酵母中均实现了分泌表达。同时对工程菌的发酵条件进行了优化,在甲醇诱导下,PXGL98与PXKL29培养物上清液中的酶活力分别可达1156.92 U/mL和1646.03 U/mL。