巴卡亭Ⅲ转化生成10-脱乙酰基巴卡亭Ⅲ的微生物筛选与鉴定

10-脱乙酰基巴卡亭Ⅲ(10-DAB)是紫杉烷类抗肿瘤药物多烯紫杉醇的前体物质。以巴卡亭Ⅲ为底物,通过TLC、HPLC、LC-MS等方法,对课题组前期从污泥中得到的分离株进行筛选,获得了六株转化巴卡亭III生成10-DAB的菌株,分别命名为P1-A-19、P2-A-8、P2-A-10、P2-A-11、P2-A-12、P2-A-13,通过形态学观察、生理生化试验和16S r DNA序列分析确定其种属信息,P1-A-19被鉴定为解鸟氨酸拉乌尔菌(Raoultella ornithinolytica),P2-A-8被鉴定为成团泛菌(Pantoea agglomerans),P2-A-11、P2-A-12、P2-A-13均被鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。其中,Raoultella ornithinolytica P1-A-19是首次发现的产10-DAB能力的微生物。     

一株能水解巴卡亭ⅢC-10位乙酰基的成团泛菌的筛选和鉴定

10-脱乙酰巴卡亭Ⅲ是合成紫杉醇和多烯紫杉醇的前体。以巴卡亭Ⅲ为底物,结合TLC、HPLC、HPLC-MS分析方法,通过设计专门的筛选方法筛选产酶菌株,得到一株巴卡亭ⅢC-10位脱乙酰基酶产生菌株Z1-56。以形态特征、生理生化特征、16S rDNA序列分析作为菌株的鉴定手段,Z1-56被鉴定为成团泛菌(Pantoea agglomerans),首次发现成团泛菌产生巴卡亭ⅢC-10-脱乙酰酶。     

噬菌体展示系统表达玉米赤霉烯酮模拟表位肽

拟用pⅧ噬菌体展示系统表达玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)模拟表位肽,并验证其反应原性。通过将含有ZEN模拟表位序列以及肠激酶酶切位点的寡聚核苷酸与经过EcoR I和BamH I双酶切的pC89S4噬菌粒连接,构建表达载体pC89-CZEN。pC89-CZEN转化感受态XL1-Blue得到工程菌pC89-ek-zen,然后用KM13超感染、IPTG诱导表达,纯化后得到展示有玉米赤霉烯酮模拟表位的噬菌体颗粒。对KM13超感染时菌体浓度OD600、IPTG诱导时菌体浓度OD600、IPTG加入量以及诱导表达温度和时间进行优化,以探索最佳表达条件;通过ELISA测定反应原性,对比肠激酶酶切前后模拟表位肽与ZEN抗体的结合效果。结果显示,成功构建了表达载体pC89-CZEN,最优表达条件为KM13超感染时菌体浓度OD600为0.4、IPTG诱导时菌体浓度OD600为0.6以及IPTG加入量为终浓度1.0 mmol/L、诱导表达温度为24℃、时间8 h,酶切后结合效果明显高于酶切前。     

产紫杉醇内生真菌枝状枝孢霉MD2的发酵条件优化

[目的]通过优化内生真菌枝状枝孢霉MD2的发酵条件,提高10-去乙酰巴卡亭Ⅲ (10-DAB)和紫杉醇(Taxol)的产量.[方法]采用单因素试验分析不同的培养基初始pH值、培养温度、摇床转速和培养时间对10-DAB和紫杉醇产量的影响,优化枝状枝孢霉MD2的培养条件;以YES为基本培养基,采用单因素试验和正交试验分析添加苯甲酸钠、苯丙氨酸、丝氨酸和甘氨酸4种前体物对10-DAB和紫杉醇产量的影响,优化枝状枝孢霉MD2的培养基组分.[结果]优化后发酵条件为:在初始pH为5.0的300 mL YES培养基中,添加15 mg/L苯甲酸钠、25 mg/L苯丙氨酸、5 mg/L丝氨酸、15 mg/L甘氨酸,接种1 mL枝状枝孢霉MD2的孢子悬液(107-10s个孢子/mL),28.0℃、220 r/min发酵培养12d.在此条件下,枝状枝孢霉MD2的生物量、10-DAB和紫杉醇的产量分别为15.5 g/L、471.5 μg/L和569.5 μg/L,与初始发酵条件相比,分别提高了1.3、3.6和3.4倍.[结论]首次获得了枝状枝孢霉MD2生产10-DAB和紫杉醇的较适摇瓶发酵条件,可为进一步放大发酵培养提供参考.     

植病生防菌成团泛菌电击转化条件的研究*

研究了植病生防菌成团泛菌（Ｐａｎｔｏｅａ ａｇｇｌｏｍｅｒａｎｓ）的电击转化条件。结果表明受体菌固体培养、生长到对数早期时的细胞转化效果最好;质粒ＤＮＡ分子量增加１０培,转化效率降低１００倍;质粒ＤＮＡ浓度在０．０１－１μｇ／μＬ范围内其变化与转化频率呈正比,与转化效率成反比;从成团泛菌中提纯的质粒ＤＮＡ比从大肠杆菌中提纯的相同质粒ＤＮＡ转化成团泛菌的效率高出３０倍;最佳电击条件为场强１５ｋＶ／ｃ     

重组戊型肝炎病毒衣壳蛋白工程菌的高密度培养

在10L发酵罐中对戊型肝炎病毒衣壳蛋白在重组大肠杆菌中表达发酵工艺进行了研究,用分批培养方法探讨了不同培养基、培养基中磷酸盐浓度和Mg^2＋浓度等因素对菌体生长与重组蛋白表达的影响;用分批补料培养研究了不同的补料工艺对菌体生长与重组蛋白表达的影响,同时对重组菌诱导时期、诱导持续时间以及不同诱导温度表达包含体在尿素溶液中的溶解性进行了研究。结果表明,在优化后的培养基中,磷酸盐浓度、Mg^2＋浓度分别为80mmol/L 与20mmol/L时菌体生长与表达效果较好;分批补料培养中,37℃培养9h菌体达到对数期中期(约45OD600)为适宜诱导时期,加入终浓度为10mmol/L IPTG后诱导5h,OD600达到80以上,重组蛋白表达量达到29.74％,为最适收获菌体时间;37℃表达的包含体80％以上溶解在4mol/L的尿素溶液中,最终浓度达到14mg/mL; 10L发酵罐中确定的发酵工艺参数在30L发酵罐中进行了放大培养,10L发酵罐中确定的发酵工艺参数在30L发酵罐上具有可放大性与重复性, 可以应用于工业生产。     

黄杆菌肝素酶Ⅱ重组菌培养条件的优化及高密度发酵

黄杆菌肝素酶Ⅱ(HepⅡ)是一类可特异性切割肝素、硫酸乙酰肝素类分子内连接键的酶。文中对黄杆菌肝素酶Ⅱ重组菌的诱导时机、诱导剂添加量、诱导温度、诱导时间等诱导产酶条件进行优化。经过优化最佳摇瓶发酵产酶条件为:37℃培养重组菌至对数生长前期,添加诱导剂IPTG至终浓度为0.3 g/L,20℃下诱导10 h,酶活达到最高,为570 U/L。在此基础上通过发酵罐高密度培养手段将菌体浓度OD600进一步提高到98,酶活大幅度提高到9 436 U/L,该研究结果为HepⅡ的工业化生产与应用奠定了良好的基础。     

副溶血弧菌外膜铁蛋白受体pvuA基因的原核表达及产物的诱导条件优化

为构建弧菌铁蛋白受体pvuA重组质粒,提高其在大肠杆菌BL21中的表达产量,优化表达条件,并为其免疫原性研究奠定基础,从副溶血弧菌基因组DNA扩增了弧菌铁蛋白受体pvuA基因,构建了重组质粒pET-28a(+)-ferric vibrioferrin receptor,转入大肠杆菌BL21并经异丙基硫代半乳糖苷（isopropyl β-D-thiogalactoside,IPTG）诱导表达蛋白。在单因素试验的基础上,以菌体初始浓度、诱导时间、诱导温度、诱导剂浓度为自变量,菌体蛋白浓度为响应值,根据响应面法的Box-Benhnken中心设计原理,研究自变量及其交互作用对弧菌铁蛋白产量的影响,利用Design-Expert和响应面分析相结合的方法对诱导条件进行优化。IPTG诱导获得的重组蛋白以包涵体的形式存在,优化后最终确定重组弧菌铁蛋白受体pvuA最佳表达条件为菌体初始浓度OD600=0.6,诱导时间10 h,诱导温度37℃,IPTG浓度为1.0 mmol·L-1,此时包涵体沉淀中蛋白含量最高,为11.00 mg·mL-1。构建了弧菌铁蛋白受体pvuA的大肠杆菌重组表达质粒,通过优化表达...     

铜绿假单胞菌最佳电转化条件的研究

以临床分离的一株铜绿假单胞菌 (Pseudomonasaeruginosa)PA68作受体菌 ,将具有卡那霉素抗性标记的质粒pSMC2 8通过电转化导入到受体菌中 ,研究细胞生长状态、电击电压、细胞浓度、感受态细胞的贮备方式对转化效率的影响。结果表明 ,在细胞生长至OD5 40 =0 7～ 0 8时收集菌体 ,在低温 (2℃ )条件下 ,制备浓度为 10 11个细胞 mL的感受态细胞 ,在较高的电压 (2 6kV)电击下 ,能获得较高的转化效率。最高可达 1 68× 10 8个转化子 μgDNA(CFU μgDNA)。用此优化的转化条件 ,在国际上首次成功地将Mu转座复合物导入到P .aeruginosa中 ,并获得 2 4× 10 4 CFU μgDNA的高转化效率。由于Mu转座重组技术具有随机单点插入的优点 ,克服了传统转座子能在染色体上迁移的缺点 ,保证了表型的改变与转座子插入位点所在的基因突变的一一对应关系 ,为进一步研究P .aerugi nosa的基因组功能奠定基础     

响应面法优化油茶炭疽病拮抗细菌R6发酵条件

[目的]为了获得拮抗细菌R6的最佳发酵条件,提高其对油茶炭疽病菌的抑菌活性。[方法]采用响应面分析法对拮抗细菌R6发酵条件进行了优化。首先通过Plackett-Burman试验筛选出对菌体浓度影响较大的3个重要因素即初始p H、摇床转速、培养温度,最后应用响应面法进行分析。[结果]菌株R6的最佳发酵条件为:初始p H8.10、培养温度30.30℃、摇床转速171.00r/min、接种量5%、培养时间24h,此时,发酵液的OD600为1.915,与模型的预测值基本相符。优化后菌体浓度和对油茶炭疽病菌的抑菌率较优化前分别提高了9.56%和12.24%。[结论]响应面法优化得到的R6的发酵条件参数准确,该模型可以用于R6菌株发酵条件的优化。     

解纤维梭菌培养条件的优化

解纤维梭菌Clostridium cellulolyticum是产纤维小体的专性厌氧菌,由于其培养困难,目前仍难以实现高效培养.文中采用响应面法对产纤维小体的解纤维梭菌C.cellulolyticum高细胞密度培养的条件进行了优化.首先用Plackett-Burman实验设计对影响因素效应进行评价,筛选出的显著影响因素分别为:酵母提取物浓度、纤维二糖浓度及培养温度.之后用最陡爬坡实验设计逼近菌体最佳生长条件的区域范围.最后通过中心组合实验设计和响应面分析方法确定显著影响因素的水平和C.cellulolyticum的最优培养条件.优化后的显著影响因素酵母提取物浓度、纤维二糖浓度和培养温度分别为3 g/L、7 g/L和34℃.在最优条件下,摇瓶培养的菌体浓度OD600值由0.303提高到了0.586,增加了93.4％.在发酵罐批次培养条件下,菌体OD600值达到了3.432,比文献报道值高出了2.8倍.研究结果为C.cellulolyticum培养及应用研究提供了基础.     

重组人抗血栓蛋白在大肠杆菌中的自诱导表达及纯化

旨在优化重组人抗血栓蛋白(rHAP)工程菌的自诱导培养基,以提高菌体产量及可溶性的重组rHAP蛋白含量.选取蛋白胨、酵母提取物、甘油、葡萄糖为因素,各取4个水平,采用正交表L16(45)进行试验设计,时影响菌体生长和可溶性rHAP表达水平的乳糖浓度进行了优化.结果表明自诱导培养基碳氮源的最优配比:2％蛋白胨,1.5％酵母,0.5％甘油,0.03％葡萄糖,0.2％乳糖.此时表达菌密度OD600和可溶性rHAP目标蛋白表达量分别是未优化前的2.04倍和2.85倍.在20 L发酵表达时,rHAP工程菌OD600值高迭93,菌体温量为1 620 g/20L.利用Q-Sepharose和SP-Sepharose纯化,Western blotting结果表明表达蛋白为目的融合蛋白.     

细菌肥料Agr、PfPt和Mic对曼地亚红豆杉幼苗生长和次生代谢物含量的影响

运用单因素随机区组设计,在田间栽培条件下,对曼地亚红豆杉(Taxus media Rehder)1年生幼苗施用3种细菌肥料﹝放射性土壤杆菌肥料(Agr)、荧光假单胞菌肥料(PfPt)和微球菌肥料(Mic),浓度为2×107 CFU·mL-1,施肥2次﹞,对翌年生长期幼苗株高和冠幅的增长量变化以及枝叶中4种次生代谢物﹝紫杉醇、三尖杉宁碱、10-去乙酰紫杉醇和10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ(10-DAB Ⅲ)﹞含量进行比较分析。结果表明：施用Agr、Mic和PfPt后的翌年11月份,曼地亚红豆杉幼苗株高和冠幅的增长量均大于CK(不施肥,对照)组,其中,施用PfPt后幼苗株高增长量最大,且显著高于CK组(P<0.05);施用Mic后幼苗的冠幅增长量最大,但与CK组间无显著差异(P>0.05)。施用Agr、Mic和PfPt后枝叶中紫杉醇、三尖杉宁碱和10-DABⅢ含量均显著高于CK组,其中,施用Mic后紫杉醇含量最高,施用PfPt后三尖杉宁碱和10-DAB Ⅲ含量最高,且总体上显著高于其他处理组;施用Mic后10-去乙酰紫杉醇含量最高,且显著高于CK组及其他处理组,而施用Agr和PfPt后10-去乙酰紫杉醇含量与CK组无显著差异。研究结果显示：施用Agr、Mic和PfPt均对曼地亚红豆杉幼苗生长以及枝叶中次生代谢物积累有一定的促进作用,但不同细菌肥料的促进效应存在差异,因此,在曼地亚红豆杉的栽培过程中应根据不同需求选择适宜的细菌肥料。     

抗镰刀菌单链抗体在大肠杆菌中可溶性表达条件的研究

通过优化诱导表达条件,实现抗镰刀菌单链抗体在大肠杆菌周质中高效可溶性表达。将抗镰刀菌单链抗体FvSG7转化到大肠杆菌XL1-Blue中,确定诱导表达培养基,在不同的诱导温度、诱导剂IPTG的浓度和诱导时间条件下培养重组大肠杆菌,通过Western杂交和ELISA检测分析单链抗体的可溶性表达情况以及抗体的活性。重组大肠杆菌培养至OD600nm为0.5时加入终浓度为0.1 mmol/L IPTG,25℃诱导表达2 h可获得最大量的可溶性单链抗体。通过对诱导温度、IPTG浓度和诱导时间等表达条件的优化,可以显著提高Fv SG7抗体在大肠杆菌XL1-Blue周质中的表达量。     

重组大肠杆菌共表达亮氨酸脱氢酶和甲酸脱氢酶发酵条件优化

在摇瓶中对共表达亮氨酸脱氢酶(Leu DH)和甲酸脱氢酶(FDH)的重组大肠杆菌(E.coli)的发酵条件进行优化。首先考察基础培养基中碳、氮源种类和浓度及初始p H等因素对重组大肠杆菌生长和产酶的影响,实验结果表明甘油和酵母膏为最佳碳源和氮源,最适质量浓度均为10 g/L,培养基最适初始p H为8.0。然后对诱导条件进行优化,确定最适的诱导时机为菌体密度(OD600)达到0.6时,最适的诱导温度、诱导剂IPTG浓度和诱导时间分别为25℃、0.2 mmol/L和20 h。在优化后的培养条件下,菌体密度(OD600)可达8.6,Leu DH和FDH酶比酶活分别达1 543.3和2 572.4 U/L,是优化前的2.0和3.1倍。     

根癌农杆菌介导的轮枝镰孢菌遗传转化及T-DNA插入突变体的筛选

建立并优化了农杆菌介导转化轮枝镰孢菌Fusarium verticillioides获得T—DNA插入突变体的体系,在镰孢菌孢子浓度10^6／mL、农杆菌OD600=0．15—0．20、乙酰丁香酮浓度为200μmol／mL的条件下共培养36h转化率最高,可达60—120个／10^6个孢子。共获得转化子1000多个,连续转接5代能够稳定遗传。PCR验证潮霉素B抗性基因已整合进转化子基因组DNA中,部分转化子表现为生长和形态异常。该转化体系的建立为研究该菌的致病机制和功能基因分析奠定了基础。     

葡萄糖3-脱氢酶工程菌的构建、表达及其合成3-酮对硝基苯井冈霉胺

采用基因挖掘技术,从NCBI数据库发现来源于Glaciecola polaris的葡萄糖3-脱氢酶基因,该基因经密码子优化后合成,构建p ET28b-GpG3DH重组表达载体,转入大肠杆菌E. coli BL21中进行重组表达,结果显示:GpG3DH实现了部分可溶表达,其分子量为5. 5×104。随后,优化了GpG3DH的表达条件,结果发现,重组菌在TB培养基中37℃培养至OD600为0. 8时,加入IPTG至终浓度为0. 5 mmol/L,16℃诱导表达10 h,GpG3DH酶活为2. 83×10-2U/m L。进一步将重组菌用于3-酮对硝基苯井冈霉胺的细胞转化法合成,细胞用10 mmol/L的EDTA处理,在p H为7. 5、25℃的条件下转化32 h,3-酮对硝基苯井冈霉胺的产率(Y3-KpNPV)为0. 54。     

FGF20原核表达载体构建及在大肠杆菌中优化表达

[目的]构建人FGF20原核表达载体并在大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)中优化表达。[方法]从胃癌细胞中经RT-PCR扩增FGF20基因并构建p ET28b-FGF20载体,转化E.coli,IPTG诱导表达。对诱导OD值、IPTG浓度、诱导温度、时间及溶氧量进行优化,同时采用正交试验优化培养基配方,以SDS-PAGE及Western Blot检测蛋白表达,以确定最佳表达条件。[结果]构建了p ET28b-FGF20原核表达载体,实现了FGF20蛋白的表达,确定最佳表达条件为:培养基占锥形瓶容积20%,菌体生长至OD600=0.4,加入终浓度1.0 mmol/L的IPTG,37℃诱导6 h。培养基最佳成分为:蛋白胨11 g/L、酵母提取物5 g/L、氯化钠10 g/L、葡萄糖0 g/L。[结论]实现了FGF20在大肠杆菌中的优化表达,为其基因工程药物生产及药用研究奠定了基础。     

大肠杆菌yfiF基因原核表达系统构建、表达条件优化及蛋白纯化

[目的]构建大肠杆菌功能未知基因yfi F的原核表达系统,对诱导表达条件进行优化,并纯化表达的可溶性Yfi F融合蛋白。[方法]使用p ET16b表达质粒构建p ET16b-yfi F原核表达载体,转化大肠杆菌BL21,IPTG诱导表达Yfi F融合蛋白,对IPTG加入时机、终浓度及诱导时间进行优化,并使用镍柱纯化裂菌上清液中的可溶性Yfi F融合蛋白。[结果]构建了p ET16b-yfi F重组质粒,IPTG诱导表达Yfi F融合蛋白,最佳诱导条件为细菌生长至OD600值为1时加入IPTG,终浓度为0.1 mmol/L,诱导9 h。裂菌上清液中的可溶性Yfi F融合蛋白纯化后浓度为209μg/ml。[结论]成功构建了yfi F的原核表达系统,优化了诱导表达条件,可溶性Yfi F融合蛋白得到纯化。     

一种费氏丙酸杆菌细胞离位转化生产维生素B_(12)的方法

为建立费氏丙酸杆菌的半连续耦合发酵工艺,克服DMB对维生素B_(12)连续发酵的不利影响,考察了费氏丙酸杆菌菌体细胞离位转化合成维生素B_(12)的可行性,优化了其离位转化工艺,确定了最佳的转化时机、转化体系及DMB添加方式,具体如下:当发酵进行至84 h时,将发酵液离心,收集菌体,然后用离心上清液重悬菌体,配成5倍浓度的菌液,加入终浓度为4.5 mg/L的DMB,于30℃条件下转化48 h,维生素B_(12)的产量达到108.06 mg/L,转化效率为2.26 mg/(Lh)。