甘油脱水酶再激活因子的克隆表达及活性鉴定

运用PCR技术从克雷伯氏菌的基因组中分别扩增得到了编码甘油脱水酶再激活酶α、β两个亚基的基因gdrA、gdrB。将gdrA、gdrB克隆至Pmd-18T载体上,构建克隆载体Pmd-gdrAB。经测序正确后,将gdrAB亚克隆至表达载体Pet-28a(+)上构建表达质粒Pet-28gdrAB。利用双抗生素筛选法,将Pet-28gdrAB与连有甘油脱水酶基因的表达载体Pet-32gldABC在大肠杆菌菌株BL21(DE3)中共表达,鉴定了甘油脱水酶再激活酶的活性。     

甘油脱水酶gldC基因克隆、表达与鉴定

目的：表达及纯化甘油脱水酶γ亚基蛋白。方法：使用PCR及DNA重组技术,将甘油脱水酶7亚基基因gldC重组到含麦芽糖结合蛋白(MBP)的融合蛋白表达载体pMAL—c2x中,在大肠杆菌中进行表达。结果：转化重组质粒pMAL/gldC的大肠杆菌经IPTG诱导,SDS—PAGE分析显示表达出的MBP—gldC融合蛋白相对分子质量约66kD,与预期大小一致,并经Western blot分析证实。用直链淀粉树脂亲和层析纯化得到电泳均一的融合蛋白。结论：成功地获得甘油脱水酶γ亚基融合蛋白,以便进一步研究其生物学性能。     

甘油脱水酶再激活因子提高重组大肠杆菌3-羟基丙酸合成能力

甘油脱水酶是甘油转化3-羟基丙酸生物合成途径中的关键性限速酶,然而底物甘油的存在会抑制该酶的活性,从而引起3-羟基丙酸合成量的下降.因此解除底物甘油对甘油脱水酶活性的抑制作用,是提高生物合成3-羟基丙酸产量的方法之一.克隆来源于克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)的甘油脱水酶编码基因dhaB、甘油脱...     

弗氏柠檬酸菌甘油脱水酶激活因子基因的克隆、表达与功能鉴定

1,3-丙二醇是一种重要的化工原料,其生物法生产的研究逐渐受到的关注。研究以弗氏柠檬酸菌的总DNA为模板,通过PCR分别扩增出约1.8kb（dhaF）和0.4kb（dhaG）的两个基因片段分别编码甘油脱水酶激活因子大、小亚基, 连接于pMD-18T载体,测序分析显示与GenBank中相关基因的相似性最高为86%。将两基因以多顺反子的方式与pSE380连接构建表达载体,并在大肠杆菌中进行高效表达,表达量占总蛋白的30%。将高效表达的激活因子用金属亲合层析和分子筛进行了纯化,得到电泳纯级的甘油脱水酶激活因子,SDS-PAGE分析显示：大、小亚基分子量约为63kDa和12kDa;非变性胶分析显示：全酶的分子量约为150kDa,经扫描分析推测甘油脱水酶激活因子很有可能是以α2β2方式结合的。以弗氏柠檬酸菌甘油脱水酶为研究对象,进行激活实验,结果证实该激活因子具备甘油脱水酶激活因子的功能,为进一步阐明甘油脱水酶的激活机制及1,3-丙二醇的高效生产奠定了基础。     

罗伊乳酸杆菌甘油脱水酶基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

迅速升温的生物柴油投资热导致了其副产物甘油的大量积累,这一现状使得开发和利用甘油生产各种精细化工产品备受关注。本实验通过构建基因工程菌来生物转化甘油生产3-羟基丙醛,为甘油下游产品的开发开辟了一条新途径。3-羟基丙醛是一种重要的化学中间体,同时也是一种有效的抗菌剂和生物组织的固定剂,在化学工业中具有广泛的应用前景。实验主要利用甘油脱水酶N末端序列,并根据NCBI中公布的甘油脱水酶的氨基酸序列设计了一对克隆引物,并以菌株罗伊乳酸杆菌Lactobacillus reuteri的基因组DNA为模板进行PCR扩增,获得约为1.6kb的片段,将其克隆到T载体上进行测序,对测序结果进行分析,重新设计两端含有EcoRI和HindIII酶切位点的表达引物,利用PCR扩增得到了甘油脱水酶基因,该基因片段长度为1674bp,编码558个氨基酸。将所得片段定向克隆到pET28b载体中,并转化至大肠杆菌BL21感受态细胞中。经IPTG诱导后,进行SDS-PAGE电泳,在约65kD处检测出一蛋白表达条带,另外还对该重组菌进行比活力测定,最高比活力可达1.14U/mg,比野生型菌株提高了86.88%。     

克雷伯氏菌甘油脱水酶基因在大肠杆菌中的克隆与表达

利用PCR技术从克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae ATCC49790)总DNA中扩增得到甘油脱水酶(glycerol dehydratase,DHAB)基因的DNA片段,并将其连接到表达质粒pSE380,携带有重组质粒pSE-dhaB的大肠杆菌JM109实现了dhaB基因的表达;对含有dhaB工程菌进行表达研究,表明工程菌在37℃,以1．0mmol／L IPTG诱导5h酶活力即达到1164．14u／L,比野生菌酶活力(168．69U／L)提高了6．9倍。     

克雷伯杆菌产1,3-丙二醇关键酶甘油脱水酶的酶活分析方法研究

有氧条件下,建立了克雷伯杆菌破碎方法及其生产1,3-丙二醇代谢途径中关键酶甘油脱水酶的酶活测定方法。甘油脱水酶酶活测定时在超声时间25min,功率为300w的条件下最适破碎频率为破碎时间1s,停息时间4s;甘油脱水酶酶活测定所用磷酸盐缓冲液的最适浓度为0.045mol/L,最适pH值7.2。甘油脱水酶酶活测定反应的最佳温度为37℃,甘油脱水酶酶活测定反应液的最佳吸收波长为290nm。     

双质粒系统共表达大肠杆菌肉碱脱水酶基因caiB及其辅酶合成基因caiE

caiB基因和caiE基因分别编码肉碱脱水酶及其辅因子合成酶 ,两者的共表达可以获得高活性肉碱脱水酶的重组菌。分别用两相容性质粒和不相容质粒共表达肉碱脱水酶及其辅酶合成基因 ,并对两种方法进行了比较。经IPTG诱导 ,相容性双质粒系统中两基因表达量分别占菌体总蛋白质的 17%和 10 % ;不相容性双质粒系统中两基因表达量分别占菌体总蛋白质的 39%和 2 0 %。共转化菌的酶活力比pET2 8caiB单质粒转化菌均提高 2 .3倍左右。两种双质粒转化系统相似 ,都需在外界抗生素选择压力下保持质粒稳定性     

弗氏柠檬酸菌甘油脱水酶基因在大肠杆菌中的克隆和表达

以弗氏柠檬酸菌（Citrobacter freundii）基因组DNA为模板,通过PCR得到甘油脱水酶（glycerol dehydratase）基因dhaB、dhaC、dhaE,克隆到表达载体pSE380上,得到重组质粒pSn-dhaBCE。将此重组质粒转化到E．coli JM109中,重组菌株SDS-PAGE结果显示有明显的61kD、22kD、16kD三条特异性蛋白条带出现。重组菌株经诱导表达,酶活力为11．59U／mL。     

从甘油富集菌宏基因组中克隆甘油脱水酶基因*

采用一种简便快速的方法从经甘油富集培养的土样中提取出质量较好宏基因组DNA。然后以此DNA为模板,以扩增肺炎克雷伯氏菌、弗氏柠檬酸菌和丁酸梭菌甘油脱水酶基因的引物进行PCR,分别扩增出目的条带,并将其克隆至T载体中。进行测序分析显示,PCR扩增出来的片段与其引物相应的甘油脱水酶序列同源性分别达到99%,90%和99%。这表明克隆出来的这3个基因为相应的甘油脱水酶基因。     

Classifying glycerol dehydratase by its functional residues and purifying selection in its evolution

Glycerol dehydratase (GD) catalyses glycerol reductive conversion to 3-hydroxypropanaldehyde (3-HPA), this being the first step required for the microbial conversion of glycerol to 1, 3 -propanodiol. GD has been functionally characterised to date and two main groups have been determined, one of them being vitamin B(12)-dependent and the other B(12)-independent. GD evolutionary history has been described and an exhaustive analysis made for detecting the functional residues responsible for type I divergence. GD phylogenetic tree topology was seen to be statistically robust and the data indicated strong purifying selection operating on the GD proteins within it. Two clades were indentified, one for vitamin B(12)-dependent and the other for B(12)- independent classes. The ancient hot-pot residues responsible for protein divergency for each clade were also identified. The basic evolutionary biology for GD proteins has been described, thereby opening the way forward for developing rational mutagenesis studies.     

克雷伯氏菌gdrA和gdrB基因的克隆、协同表达与功能鉴定

1,3-丙二醇是一种重要的化工原料,其生物法生产的研究越来越受到广泛的关注。以克雷伯氏菌的总DNA为模板,通过PCR分别扩增出约1．8kb的gdrA和0．4kb的gdrB的两个基因片段,随后,将此两基因以多顺反子的方式与pSE380相连构建表达载体,并在大肠杆菌中进行了高效表达,表达量约占总蛋白的30％。将高效表达的激活因子用金属亲合层析和分子筛进行了纯化,得到电泳纯级的激活因子,SDS-PAGE分析显示：大、小亚基分子量约为64kDa和12kDa;非变性胶分析显示：全酶的分子量约为150kDa,扫描分析激活因子是以勉＆方式结合的。以克雷伯氏菌甘油脱水酶为研究对象,进行激活实验,结果证实该激活因子具备甘油脱水酶激活因子的功能。该研究为进一步阐明甘油脱水酶的激活机制及1,3一丙二醇的高效生产奠定了基础。     

重组依赖辅酶B12的甘油脱水酶基因表达系统构建

采用PCR方法从肺炎克雷伯氏杆菌基因组中分别扩增得到了编码依赖辅酶B12的甘油脱水酶α、β、γ三个亚基的基因gldA、gldB、gld将gldBC基因克隆至pSIM—T载体上,经测序正确后亚克隆至pGEX-4T-1载体中。将gldA进行T-A克隆后测定核苷酸序列正确,亚克隆至连有gldBC基因的pGEX-4T-1载体中。从而成功的构建了gldABC基因的同向串联原核融合表达载体pGEX—gldABC。     

dhaBCE基因与yqhD基因串联表达载体的构建及其生物转化甘油

将来自于肺炎克雷伯氏杆菌的甘油脱水酶基因插入到质粒pET28(a+) -yqhD的上游,并用SD序列隔开,串联构建重组质粒pET28(a+)dhaBCE-yqhD,转化到大肠杆菌E.coli novablue中进行共表达。结果显示：含有pET28(a+) dhaBCE-yqhD的重组菌在28℃条件下,IPTG诱导16h后,甘油脱水酶和yqhD氧化还原酶的酶活力分别达到35 U/ mg和 82 U/ mg ,而对照组检测不到甘油脱水酶酶活;当甘油浓度为55g/L,产物1,3-PD的产量可达39g/L;甘油浓度过量不利于产物合成,且产物1,3-丙二醇对合成反应具有一定的抑制作用。     

Heterologous expression and characterization of recombinant glycerol dehydratase from Klebsiella pneumoniae in Escherichia coli

Glycerol dehydratase (EC 4.2.1.30), as one of the key enzymes in converting glycerol to the valuable intermediate 1,3-propanediol, is important for biochemical industry. The dhaB genes encoding coenzyme B(12)-dependent glycerol dehydratase in Klebsiella pneumoniae were cloned and expressed in Escherichia coli. An effective co-expression system of multiple subunits protein was constructed. Heterologous expression vectors were constructed using the splicing by overlap extension-PCR technique to co-express the three subunits of the glycerol dehydratase. After induction by isopropyl-beta-D-thiogalactopyranoside, SDS-PAGE analysis revealed that: (i) only the alpha subunit of glycerol dehydratase was expressed in direct expression system, (ii) the three subunits of glycerol dehydratase with predicted molecular massess of 64 (agr;), 22 (beta), and 16 kDa (gamma) were expressed simultaneously in co-expression system, and (iii) the fusion expression system expressed the fusion protein of 99 kDa. Enzyme assay showed that the activities of three heterologous expression products were 27.4, 2.3, and 0.2 U/mg. The highest enzyme activity was almost 17 times of that in K. pneumoniae. The recombinant enzyme was purified and biochemically characterized. The apparent Km values of the enzyme for coenzyme B(12) and 1, 2-propanediol were 8.5 nM and 1.2 mM, respectively. The enzyme showed maximum activity at pH 8.5 and 37 degrees C.