嗜碱芽孢杆菌PB92碱性蛋白酶基因启动子的克隆及应用

摘要: 利用TAIL-PCR方法从嗜碱芽孢杆菌PB92基因组中扩增出碱性蛋白酶基因上游启动子活性片段, 测序分析后登录GenBank(EU130686)。此序列具有多个启动子特征区域, 且在－538~－370 bp和－275~－128 bp两个区域存在反向读码框。对启动子片段进行功能缺失的分析结果表明, TSS上游105 bp片段具有明显启动子活性, 但以长为414 bp~619 bp时活性更为显著。此外, 对PB92碱性蛋白酶的信号肽分析结果表明, 此信号肽具有典型分泌型(Sec-type)信号肽结构。将PB92碱性蛋白酶基因启动子和信号肽序列克隆入pBE2, 构建成表达载体pBEAC, 并以其为载体实现了植物甜蛋白monellin基因在枯草芽孢杆菌1A751中的高效表达。     

碱性蛋白酶SubC在枯草芽孢杆菌中的高效异源表达

【背景】碱性蛋白酶是工业用酶中占比最大的酶类,广泛应用于清洁、食品、医疗等行业。近期研究发现碱性蛋白酶在生产生物活性肽方面有巨大潜力,这将进一步拓宽其在保健食品领域中的应用。【目的】利用枯草芽孢杆菌异源表达地衣芽孢杆菌来源的碱性蛋白酶SubC。【方法】通过筛选3种枯草芽孢杆菌宿主菌株(Bacillus subtilis 1A751、MA07、MA08)和6种信号肽(AmyE、AprE、NprE、Pel、YddT、YoqM),同时优化诱导剂浓度、发酵培养基和发酵时长,最终得到最优重组菌株MA08-AmyE-subCopt。【结果】重组菌株MA08-AmyE-subCopt的胞外酶活力为3.33×103 AU/mL,胞外蛋白分泌量为胞内可溶蛋白表达量的4倍,与携带野生型信号肽的对照组菌株WT相比,酶活提高了73.4%。【结论】异源碱性蛋白酶SubC在枯草芽孢杆菌中成功表达,为碱性蛋白酶SubC的表达和在保健食品领域的工业化应用提供了理论基础。     

枯草芽孢杆菌碱性蛋白酶基因的克隆和表达

目的:获得碱性蛋白酶基因。方法:用PCR的方法从枯草芽孢杆菌A-109中扩增碱性蛋白酶基因(apr),并进行测序分析,构建表达载体,最后转化大肠杆菌BL21,SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳检测该基因的表达情况。结果:apr基因片段含1092个碱基对。该基因片段核苷酸序列与Bacillus amyloliquefaciens subtilisin DFE precursor有99%的同源性,对应的氨基酸序列与Bacillussp.DJ-4有99%的同源性。apr基因在大肠杆菌BL21中获得表达,并表现出蛋白酶活性。结论:获得了具有活性的新的碱性蛋白酶基因。     

产碱性蛋白酶嗜碱芽孢杆菌的筛选及其研究

利用造纸黑液对土样进行富集,筛选出3株碱性蛋白酶酶活力较高的嗜碱芽孢杆菌X1、X2、X3。对它们的生长曲线,产酶曲线,在不同C、N源、pH值、盐浓度下的产酶活力进行的研究表明:3株嗜碱芽孢杆菌(Bacillussp.JBX1、X2、X5)酶活力较高(达到100U/mL),X2最高酶活可达140U/mL。最适pH值为9.5,碳源中的蔗糖,氮源中的酵母浸提物和硝酸钠均利于产酶。X1、X5两株嗜碱芽孢杆菌均表现出较强的耐盐耐高渗透压的能力。X1在11%的NaCl浓度下生长良好,酶活仍然达到80U/mL以上。而X2和X5对温度的耐受性比较强,在经70℃处理15min后依然保持了80%以上的酶活力,所产蛋白酶为高温碱性蛋白酶,从而为进一步的应用和研究奠定了基础。     

嗜碱性芽孢杆菌碱性蛋白酶的研究II.诱变株选育及产酶条件

嗜碱性的短小芽孢杆菌R115(Alkaliphilic Bacillus pumilus)经0．4mg／ml亚硝基胍和0.4μg／ml利福平处理,获得一株具有高产稳产碱性蛋白酶的变异株(B45),产酶活力由2803μ／ml提高到6000u／ml(28℃测定),该诱变株的最适产酶条件为起始pH10．5-11．0,温度30—35℃,培养时间52—54b。0．4-0．6％K2HPO4．可增加酶的产量。     

嗜碱性短小芽孢杆菌碱性蛋白酶的研究III．酶的性质及应用

本文对嗜碱性短小芽孢杆菌(Alkaliphilic Bacillus pumilus)B45菌株产生的碱性蛋白酶性质进行了研究。该酶对酪蛋白水解的最适pH为10．0—10．5,在PH7-l0之间稳定,最适反应温度为45℃,稳定性较好。最适底物浓度为1％。四硬酸钠、氯化钙对酶有激活作用,三聚磷酸钠及碳酸钠在常温下对酶话力无影响,而在40℃时对活力略有抑制,加入0．2g／LCaCl2可以保护酶的活性。B 45蛋白酶对血、奶污布的去污效果明显,其去污力比一般洗衣粉高10-13倍。     

嗜碱芽孢杆菌XE22—4—1碱性弹性蛋白酶发酵条件的研究

从西藏天然碱湖中筛选到一株产碱性弹性蛋白酶（alkaline elastase)菌株,最适生长pH为10．0,经鉴定为Bacillus sp.,编号XE22－4－1.该菌产酶最适碳源为2％葡萄糖,氮源为0．25％酵母粉,豆饼粉对发酵产酶有促进作用。2L发酵罐实验表明,溶解氧是影响该菌株产酶的重要因素。通过提高通气量和改变搅拌速度,该菌株可在发酵48h内达到产酶高峰,酶活力最高达266u/mL。     

大肠杆菌蛋白酶系统的研究进展

基因工程菌大肠杆菌细胞中含有多种蛋白酶,具有重要的生理功能,同时也是影响外源蛋白表达水平的重要因素,大肠杆菌蛋白酶系统的研究是工程菌改良的基础。为减少蛋白酶对外源蛋白的降解,从不同的角度做了大量工作,其中利用反义RNA技术控制蛋白酶活性是一条值得探索的思路。     

人白细胞介素－3在大肠杆菌中的高效表达

人白细胞介素－３（ｈｕｍａｎＩｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ３,ｈＩＬ－３）是一种造血前体细胞早期分化的关键调节因子。用ＰＣＲ方法从人Ｔ淋巴细胞ｃＤＮＡ文库中扩增出０．４４ｋｂ的ＤＮＡ片段,并克隆入ｐＵＣ１９载体中。经ＤＮＡ序列测定,确定０．４４ｋｂ的ＰＣＲ产物合完整的编码人白细胞介素－３成熟蛋白ｃＤＮＡ序列,并在信号肽与成熟蛋白编码序列之间通过突变引入了限制性内切酶位点和ＡＴＧ起始密码。构建的ＰＬ启动子控制下的ｈＩＬ－３ｃＤＮＡ表达质粒,转入大肠杆菌Ｔａｐ１０６,经４２℃热诱导,获得ｈＩＬ－３的表达产物。ＳＤＳ－ＰＡＧＥ电泳显示表达产物为１５ｋｄ,约占细菌总蛋白的１５％。表达产物经ＥＬＩＳＡ和Ｗｅｓｔｅｒｎ－ｂｌｏｔ验证。ｈＩＬ－３表达产物在细胞内形成包涵体,纯化包涵体,使产物纯度提高到７０．８％,产物复性后,能明显促进ｈＩＬ－３依赖细胞株生长,具有明显的生物活性。产物转移到ＰＶＤＦ膜后进行Ｎ端序列分析,Ｎ端１６个氨基酸正确。     

小鼠Nanog基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

按照nanog基因编码序列设计合成引物,利用RT-PCB从小鼠的囊胚期胚胎中扩增得到该 基因,并将该基因克隆到pET-28b(+)载体上,获得pET-28b(+)-nanog原核表达重组质粒,限制 性酶分析和DNA序列测定均证实该克隆插入片段为nanog基因编码序列。重组质粒转化大肠杆 菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达,在大肠杆菌表达系统中获得了高效表达,western杂交证实该 蛋白具有6-His抗原活性,从而证实目的蛋白为Nanog蛋白。     

高赖氨酸蛋白基因在大肠埃希菌中的表达

从四棱豆中克隆高赖氨酸蛋白基因wblys,通过PCR扩增wblys片段,转入原核表达载体pGEX-4T-1,构建pGEX-4T-1/wblys大肠埃希菌工程菌,表达重组蛋白,IPTG诱导后,发现细菌全蛋白在44 ku(含GST标签)处多出1条明显条带。HPLC检测赖氨酸含量。诱导后菌体总赖氨酸含量比正常菌体提高15.84 mg/g。在大肠埃希菌中高效表达植物源高赖氨酸蛋白基因,为该基因在益生菌中表达提供研究工作基础。     

天花粉蛋白突变基因TCSA-S在大肠杆菌BL21中的表达

天花粉蛋白是具有N-糖苷酶活性的一种植物Ⅰ型核糖体失活蛋白,本研究用PCR方法获得了天花粉蛋白的突变基因TCSA-S,构建了表达载体pET-30a( )-TCSA-S,转化大肠杆菌BL21(DE3),并在30℃条件下诱导表达。经SDS-PAGE电泳检测,重组的突变体基因TCSA-S表达产物主要存在于包含体中。     

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。     

丙型肝炎病毒解旋酶在大肠杆菌中的表达纯化及鉴定

解旋酶(helicase)在HCV基因组复制中负责RNA的解链,在复制中起着关键的作用。利用反转录PCR,从HCV患者血液中扩增出解旋酶基因,克隆入原核表达载体pProEXHTb,成功构建了HCV解旋酶原核表达质粒pProEXHTb-helicase。重组质粒转化DH5α大肠杆菌,经IPTG诱导表达后,表达产物经SDS-PAGE和Westernblot证实系解旋酶,并用镍离子亲和层析方法获得纯化解旋酶。     

地衣芽孢杆菌2709碱性蛋白酶基因的克隆、序列测定及其表达

以克隆的地衣芽孢杆菌2709碱性蛋白酶编码序列的PCR扩增片段为探针。通过原位杂交从2709基因文库中筛选出两个含有完整的2709碱性蛋白酶基因的阳性克隆：Psci和Psc7。对Psc7中的插入片段构建若干亚克隆后测定了其全部DNA序列,结果显示该插入片段含2709碱性蛋白酶及其信号肽与导肽(Pro—peptide)在内的全部编码序列(1140碱基对)及长度分别为299和832碱基对的上、下游序列,该序列同M．Jacobs等克隆的地衣芽孢杆菌NcIB 6816的subtlisin Carlsberg基因序列显示了极高的同源性。通过枯草杆菌-大肠杆菌穿梭质粒Pbe2将克隆的2709碱性蛋白酶基因转入到蛋白酶缺陷型的枯草芽孢杆菌DB104中,结果表明2709碱性蛋白酶基因在枯草芽孢杆菌中得到了明显的表达。     

枯草杆菌中性蛋白酶基因在大肠杆菌中的表达

蛋白酶是枯草杆菌(Bacillus subtilis)产生的具有重要工业价值的水解酶。对蛋白酶基因的分离与高效率表达一直是基因工程研究领域的重要内容之一^[1-4]。蛋白酶基因的筛选可采用不同的方法,如“免疫法”、“DNA 杂交法”、“遗传互补法”等。大肠杆菌(Escherichia coli)是基因工程中最常用的宿主菌, 若能以E．Coli作为筛选蛋白酶基因的宿主苗,那么使用E．Coli的常规载体,便可直接获得完整的蛋白 酶基因。枯草杆菌的蛋白酶基因能否在大肠杆菌中表达．则是实现这一目标的关键。Koide等人^[5]报道过枯草杆菌的胞内丝氨酸蛋白酶基因在大肠杆菌中的表达。转化细胞在含有脱脂牛奶的平板上可产生十分微弱的水解圈。Ikeraara等人^[6]将Subtilisin E(枯草杆菌蛋白酶E)插人大肠杆菌的表达载体,具有活性的Subtilisin E便可分泌到大肠杆菌的细胞周质中。吴汝平撰文指出^[7]。克隆的枯草杆菌蛋白酶基因不能在大肠杆菌中表达。是因为大肠杆菌不能转录枯草杆菌的促使生长调节基因。Wang等人^[8]则认为,在大肠杆菌中观察不到野生型的中性蛋白酶基因E(nprE)的表达。是因为nprE的表达产物对大肠杆菌有致死作用．除去该基因上的核糖体结合位点,nprE便能在大肠杆菌中低水平表达,并能将表达产 物分泌至胞外。由上可知．枯草杆菌的蛋白酶基因能否在大肠杆菌中表达以及表达的位置仍然是一个众说纷纭的问题,这一问题也正是能否用大肠杆菌作为宿主菌筛选蛋白酶基因的关键。