华根霉前导肽和成熟肽脂肪酶基因的克隆表达及性质研究

以华根霉(Rhizopus chinensis CCTCCM201021)为出发菌株,提取总DNA,PCR扩增出前导肽脂肪酶基因(proRCL)及成熟肽脂肪酶基因(mRCL),克隆到原核载体pET-28a,转化E-coli BL21(DE3),诱导表达并纯化出活性目的蛋白.经SDS-PAGE分析,重组蛋白ProRCL和MRCL的分子量分别约43 kD和33 kD.两重组脂肪酶主要酶学性质基本相似,最适反应温度均为35℃,40℃下较为稳定;最适反应pH相近,分别为8.0和8.5;以pNP脂肪酸酯为底物,均对短链脂肪酸酯底物特异性较高.MPCL上述性质与野生型RCL基本一致.研究结果表明,通过条件控制可以利用E.coli表达系统表达具有活性的华根霉前导肽脂肪酶ProRCL和成熟肽脂肪酶MRCL.与米根霉脂肪酶(ROL)不同,前导序列对华根霉脂肪酶的主要酶学特性没有显著影响.     

温度对巴斯德毕赤酵母表达瑞替普酶(reteplase)的影响

研究了温度对巴斯德毕赤酵母表达瑞替普酶(reteplase,rPA)的影响。结果发现,在BMMY摇瓶培养条件下,诱导温度在20℃、25℃,rPA表达量较高,分别是30℃诱导条件下(18.2mg/L)的1.4倍和1.34倍。在高密度发酵过程中,降低诱导温度(20℃、25℃),rPA的表达量在诱导表达84h时达到最高,分别为207.9mg/L和199.5mg/L,比30℃诱导条件下分别提高了35%和30%。通过对细胞活性、蛋白酶和AOX酶活性分析发现,降低温度不仅提高了发酵过程中酵母活细胞率,降低了蛋白酶的活性,减少了rPA的降解,而且提高了AOX酶活,增强了rPA的表达。     

一新中温碱性蛋白酶基因的克隆及原核表达

摘要:【目的】从环境中分离筛选产蛋白酶、降解蛋白质的菌株,寻找使用价值较高的碱性蛋白酶。【方法】通过酪蛋白平板法分离筛选产蛋白酶菌株,经生理生化方法及16S rDNA 基因序列鉴定菌株;利用简并引物及基因组步移克隆蛋白酶完整开放阅读框;蛋白酶前体蛋白及成熟肽序列在大肠杆菌(Escherichia coli) BL21(DE3)中进行重组表达;纯化活性蛋白酶后,利用化学合成多肽底物(succinyl-Ala-Ala-Pro-Phe-p-nitroanilide)检测酶活性质及其催化活力。【结果】分离到的菌株L010被鉴定命名为芽胞杆菌( Bacillus sp.)L010;蛋白酶开放阅读框包含了1149个碱基,编码382个氨基酸,氨基酸序列按其功能分为N端的30个氨基酸残基组成的信号肽,77个氨基酸残基构成的前导肽,C端275个氨基酸残基组成的成熟肽;此蛋白属于丝氨酸蛋白酶家族中枯草杆菌蛋白酶类(Subtilisins)成员,并命名为SprD;SprD的前体蛋白在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中重组表达时,在前导肽辅助下自加工为活性蛋白酶;SprD呈现出较高的催化活力,其反应最适条件为温度70℃,pH9－10。【结论】SprD在碱性(pH 7.0－ 10.0)、中高温(25℃－60℃)条件下的稳定性及较高的催化能力使其具有一定的研究和潜在利用价值。     

蕲蛇蛇毒中一种新型自降解抗凝血酶AA-ACA-I的纯化和表征

利用嗜硫色谱和POROS HQ20离子交换色谱从蕲蛇蛇毒中纯化得到一种新型P-Ⅲ型蛇毒金属蛋白酶（snake venom metalloproteases SVMP) AA-ACA-I.该酶经SDS-PAGE测得分子量为 47.6 kD,含有链内二硫键,加DTT处理后,分子量为50.8 kD,中性糖含量为3.5%,具有出血毒性和抗凝血活性.在70℃和pH 9.0条件下保温60 min,该酶会自降解成分子量30 kD左右的新蛋白,降解得到的新蛋白抗凝血活性高于原蛋白     

枯草芽孢杆菌中性蛋白酶基因的克隆与表达

本研究对枯草芽孢杆菌中性蛋白酶的基因进行克隆,并在大肠杆菌中诱导表达。从枯草芽孢杆菌基因组克隆到编码中性蛋白酶的全长基因,构建大肠杆菌原核表达载体pET30b,转化大肠杆菌BL21得到重组工程菌。通过菌落PCR和酶切筛选验证重组体。在25℃,110 r/min条件下,用IPTG诱导重组蛋白表达。表达蛋白用SDS-PAGE验证,并对酶活力进行测定。测序结果表明克隆序列与NCBI上的登录的序列同源性高达99%。SDS-PAGE结果表明诱导出的蛋白相对分子质量56.6 kD,酶活力达到39 U/mL。证明成功克隆得到枯草芽孢杆菌中性蛋白酶基因,并在大肠杆菌中得到高效表达。     

小反刍兽疫病毒N蛋白原核表达条件的 优化及反应活性

目的探讨小反刍兽疫病毒(Peste des Petits Ruminants Virus,PPRV)N蛋白原核表达、条件优化及反应活性。方法参照GenBank中PPRV (Nigeria/75/1)N基因序列,人工合成该基因,构建重组表达质粒pET-30a (+)-N,转化至BL21 (DE3)感受态细胞,IPTG诱导表达,进行SDS-PAGE电泳、Western-blot分析。在不同温度、时间、IPTG浓度条件下诱导表达N蛋白,确定最佳表达条件。结果 PPRV N蛋白(64.4kD)成功表达,能被羊PPRV免疫血清所识别。N蛋白主要以包涵体存在,其最佳诱导条件:诱导温度28℃、IPTG终浓度2.0mmol/L、诱导时间16h。结论原核表达的PPRV N蛋白具有良好的特异性和反应活性,为单克隆抗体的制备及快速诊断方法的建立提供了技术资料。     

pH渐变条件下多酶分步连续酶解工艺制备鲟鱼硫酸软骨素与胶原蛋白肽

pH渐变条件下采用碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶分步连续酶解鲟鱼软骨,同时制备鲟鱼硫酸软骨素和胶原蛋白肽。分别通过温度、酶解时间、酶用量3个单因素实验,研究其对连续酶解效果的影响。综合分析得出最佳条件：碱性蛋白酶酶解温度为45℃,酶解时间为2 h,酶用量为100 U·g^-1底物;木瓜蛋白酶的酶解温度为50℃,酶解时间为2 h,酶用量为50 U·g^-1底物;菠萝蛋白酶的酶解温度为50℃,酶解时间为2 h,酶用量为30 U·g^-1底物。该工艺条件下制备的鲟鱼硫酸软骨素提取率为85%,纯度93%,胶原蛋白肽的提取率为82%,纯度为90%。研究建立的pH渐变条件下多酶分步连续酶解工艺,产率与纯度较国内现有生产方法均有提高,且碱液使用量减少,避免了有机溶剂的引入,从而可以降低生产成本,减轻环境污染负担。     

甲醇/山梨醇共混流加诱导改变毕赤酵母生产猪α干扰素过程的代谢产能途径强化发酵性能

旨在探讨毕赤酵母生产猪α干扰素过程的代谢产能规律及其对发酵性能的影响。在10 L罐下,开展了不同诱导条件下的毕赤酵母高效发酵生产猪α干扰素过程的代谢酶学和能量再生分析研究。结果表明:甲醇单独诱导条件下、将诱导温度从30℃降低到20℃,胞内醇氧化酶(AOX)、甲醛脱氢酶(FLD)和甲酸脱氢酶(FDH)的比活性增加显著,细胞的甲醇代谢和甲醛异化产能能力、猪α干扰素抗病毒活性大幅提高,最高抗病毒活性达到1.4×106IU/mL,约为30℃诱导条件下的10倍。30℃、甲醇/山梨醇共混流加下,主要供能途径由甲醇单独诱导时的甲醛异化代谢转向TCA循环,甲醛异化供能途径被弱化、毒副产物甲醛的生成积累得到抑制,走向目标蛋白合成途径的甲醇分配比例得到提高。此时,最高抗病毒活性达到1.8×107IU/mL,是30℃甲醇单独诱导下最高活性的100倍以上。更加重要的是,共混流加诱导可以在常温、使用空气供氧的条件下进行,发酵成本明显下降、整体发酵性能改善显著。     

蚓激酶基因F238在大肠杆菌中的可溶性表达

应用PCR技术扩增获得蚓激酶成熟肽基因F238,并将其克隆至大肠杆菌质粒pET22b-TrxA中,构建双顺反子表达载体p17rx-F238.重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),1.0 mmol/LIPTG、30℃条件下诱导6 h,经SDS-PAGE证实蚓激酶成熟肽蛋白获得了高效表达,所表达的蛋白产物相对分子量与预期...     

大白菜几丁质酶CHB4基因的表达研究

根据本研究组已克隆的大白菜ClassⅣ类几丁质酶基因序列设计引物,通过RT-PCR反应扩增得到该几丁质酶成熟肽基因CHB4,构建原核表达载体pET-CHB4,利用IPTG诱导表达并对诱导表达参数进行优化,SDS-PAGE分析表明,该基因表达的蛋白分子量为28 kD左右,其表达产物主要以包涵体的形式存在,25℃并没有改变表达蛋白的可溶性,而在pH9.5的培养基条件下,诱导表达产物的上清液中却有重组蛋白条带出现。以酵母菌为指示菌做抑菌圈实验,结果显示IPTG浓度为0.6 mmol/L时抑菌效果最明显。几丁质酶的活力测定结果表明,当IPTG浓度为0.6 mmol/L时,几丁质酶活力达到最大值2.8 U/mL。     

嗜热脂肪地芽孢杆菌NAD激酶克隆表达及酶学性质研究

NAD激酶能催化NAD生成NADP。本研究采用PCR技术从嗜热脂肪地芽孢杆菌基因组中获得NAD激酶基因,以pET30a（＋）为表达载体、E．coliBL21（DE3）为宿主菌,实现其在大肠杆菌中异源表达,并进行酶学性质研究。结果显示,嗜热脂肪地芽孢杆菌中NAD激酶编码基因大小为816bp,酶分子量大约为35kD。酶学性质分析表明,来源于嗜热脂肪地芽孢杆菌的NAD激酶最适反应温度和pH分别为35℃、pH7．5,在35qC中保温2h后仍能保持80％左右的活性。Mn2＋、Ca2＋对该酶有较强的激活作用,在最适反应条件下该酶的比活力为4．43U／mg。动力学性质分析结果显示NAD激酶对底物NAD催化的k和圪。,分别为1．46mmol／L和0．25tzmol／（L·min）。NAD激酶在大肠杆菌的异源表达为以NAD为底物生物合成NADP提供了更多生物资源。     

酵母表达肌肉生长抑制素前肽发酵工艺的优化

突变型肌肉生长抑制素前肽（MMP）在治疗肌肉萎缩症和培育多肌肉牲畜上有着广泛的应用前景。以重组表达MMP的毕赤酵母工程菌为模式,对该工程菌在30L发酵灌中培养与诱导备件进行优化,建立该表达系统大规模发酵的最佳生产条件,以期荻得最短的发酵时间和最低的生产损耗。毕赤酵母发酵过程通常分为3个阶段：分批培养（基础培养）阶段、分批补料培养阶段、诱导阶段。对发酵过程的第2与第3阶段进行了优化。通过分步提高甘油流加速度：以20mL／L·h^-1的速度流加5h、以30mL／L·h^-1的速度流加5h、以50mL／L·h^-1速度流加14h,并通入纯氧气,维持60％的溶氧度,使甘油流加阶段的时间从常规的48h缩短至24h,即只需24h即可达到常规方法48h才能达到的菌体密度。在诱导表达阶段,通过甘油与甲醇的交替流加,同时对发酵液中甲醇含量的实时监测,保持甲醇的浓度不超过0．5％的高限,使诱导的时间从常规的72h缩短至36h,而且表达量提高了约1倍。优化后,整个发酵周期从120～148h缩短至72～80h,显著提高了MMP蛋白的生产效率。     

产HSA—CP融合蛋白毕赤酵母的发酵条件优化

为提高重组毕赤酵母生产人血清白蛋白-C肽融合蛋白（HSA—CP）的产量和生产强度,在摇瓶条件下考察了甲醇诱导时间和浓度对目的蛋白产量的影响。结果表明,质量浓度10g/L的甲醇诱导72h最适于产物表达。通过对7L发酵罐中各因素的优化,得到最佳条件为：初始甘油质量浓度10g/L,30℃培养,菌体生长期和诱导期的pH及溶氧分别控制在pH5．0、30％溶解O2或pH6．0、15％的溶解O2。10g/L的甲醇诱导72h,最终使干细胞质量浓度达到56．43g/L,目的蛋白产量达368．45mg／L。生产强度为3．920mg/（L·h）,目标蛋白的比生产速率为5．12mg/（L·h）。     

甲醇／山梨醇共混诱导改善重组毕赤酵母表达猪a干扰素发酵过程和NADH再生效率

在10L发酵罐中利用重组毕赤酵母诱导表达猪a干扰素（pIFN-a）,考察甲醇／山梨醇共混诱导策略对pIFN-a表达水平提高和能量（NADH）再生效率的影响。结果表明：在诱导稳定期,甲醇／山梨醇共混诱导可弱化细胞的甲醇代谢,有利于缓解毒副中间产物（过氧化氢、甲醛等）的生成积累;以0．785g／（L·h）的速率缓慢共混流加山梨醇时,pIFN-a抗病毒活性最大,最高活性可达1．8×107IU／mL,与30℃常温甲醇单独诱导（最高活性1．0X10。IU／mL）和20℃低温甲醇单独诱导（最高活性1．4×lO6IU／mL）相比,活性均大幅提高,且胞外pIFN-a的降解减缓;发酵体系的抗高甲醇浓度冲击能力有效提高,发酵生产的稳定性增强;能量利用效率大幅提高,NADH的再生利用效率提高了29％-84％。     

SARS-CoV-2中和性纳米抗体的原核表达及中和活性检测

纳米抗体(nanobody,Nb)作为目前已知的能与目标抗原结合的最小单位抗体,在生物医药、临床研究等方面具有良好的应用前景。根据大肠杆菌密码子偏好性优化合成严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome-coronavirus 2,SARS-CoV-2)中和性纳米抗体H11-D4基因,将其克隆到pET28a表达载体上后,转化至大肠杆菌感受态细胞Rosetta(DE3)进行诱导表达,通过镍柱纯化、质谱分析、Western Blot鉴定H11-D4的表达情况并使用中和试验验证其中和活性。研究结果显示,纳米抗体H11-D4可成功在大肠杆菌中表达,最佳诱导条件为IPTG终浓度1.0 mmol·L^-1,37℃诱导5 h。H11-D4抗体的分子量大小约为17.9 kD,与预测值相符。经镍柱纯化后,产量为25.16 mg·L^-1。透析复性后利用TritonX-114快速有效地去除了内毒素,中和试验成功验证了H11-D4的中和活性(IC50)为171.1 nmol·L^-1,研究结果可为...     

降低诱导温度提高毕赤酵母甲醇代谢关键酶基因转录水平和猪-α干扰素生产性能

以一株表达猪-α干扰素(pIFN-α)重组毕赤酵母为研究对象,考察了诱导温度对pIFN-α表达、细胞代谢活性及甲醇代谢关键酶的影响.在5 L发酵罐开展毕赤酵母高密度流加培养生产表达pIFN-α研究,利用实时PCR技术对不同诱导温度、诱导稳定期的胞内甲醇代谢关键酶(包括解毒酶)基因转录水平进行定量分析.低温(20℃)可以...     

一步法发酵菊芋产乙醇菌种的筛选及产酶条件、酶学性质的研究

从腐烂的菊芋及实验室保存的菌种中,选育到一株发酵菊芋产乙醇的菌株克鲁维酵母Kluyveromyces marxianus Y1。利用正交实验法对克鲁维酵母产菊粉酶的培养基组成及培养条件进行优化,确定培养基组成（g/L）为：菊粉40,酵母粉4,蛋白胨4,尿素1;初始pH5．0,温度30℃,150r／min条件下培养达到最佳产酶效果（57U／mL）。该菌株所产菊粉酶的性质测定结果表明：以菊粉为底物,该菊粉酶最适反应温度为55℃,在60℃以下稳定性很好,高于60℃时酶迅速失活;最适pH为5．0,pH4．6—5．2范围内酶稳定性很好;该酶属于外切型菊粉酶,体积分数为8％的乙醇对酶活力基本没有影响。     

啤酒糟固态发酵产β-葡萄糖苷酶的研究

利用啤酒糟为培养基对黑曲霉固态发酵产β-葡萄糖苷酶的工艺条件进行了优化和动力学研究。单因素试验表明,最适产酶温度、料液比和接种量分别为30℃、1∶5(啤酒糟∶水,g∶mL)和10%(mL/g);利用L9(34)正交试验优化反应条件,结果表明,在25℃,初始料水比为1:5,接种量10%的条件下,培养4d,β-葡萄糖苷酶的酶活可达10.85U/g。动力学研究表明,β-葡萄糖苷酶在96h进入产酶的高峰期,120h达到酶活最大值。     

argE基因在大肠杆菌中的表达优化

N-乙酰鸟氨酸脱酰基酶可在重组菌BL21（DE3）-pET22b-argE中表达。首先确定了该酶的细胞表达定位,再研究了诱导温度、诱导剂种类及浓度、诱导起始菌体密度、诱导时间等因素对重组菌生长及目的蛋白表达活性的影响。结果表明,IPTG和乳糖皆可诱导目的蛋白表达,乳糖的诱导效果优于IPTG。在诱导起始0D600为0．46时加入15g／L乳糖,20℃诱导18h最适于目的蛋白的活性表达。表达条件优化后,酶活从1．68U／mL提高至282．99U／mL,约为原来的168倍。     

麻疯树叶中过氧化物酶JCP-1的分离纯化和几种特性的检测

麻疯树叶片蛋白粗提液经硫酸铵分级沉淀,强阴离子琼脂糖、强阳离子琼脂糖和交联葡聚糖层析,得到一个比活为4499U·mg-1（蛋白）过氧化物酶,命名为JCP-1。其分子量为49kDa,等电点为pH3.3,最适pH为5.0-6.0。以H2O2为底物的Km为2.14mmol·L-1。JCP-1具有宽泛的最适保存pH（7.0-11.0）和较高的耐热性（80℃高温处理15min,活性保持在90%以上）。30%PEG6000处理模拟干旱胁迫及50℃高温胁迫麻疯树苗,其叶片中JCP-1活性分别提高121%和155%。