NK13中(S)- 酮基布洛芬拆分用酯酶基因的克隆及表达

以本实验室筛选出的一株具有不对称拆分消旋酮基布洛芬氯乙酯的菌株NK13为材料,经初步鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium),通过构建其基因文库,从中筛选得到一阳性克隆重组子pUC-NK。测序分析表明,该重组子质粒中包含一长度为933bp的酯酶基因的完整开放阅读框,核苷酸同源性对比证明该酯酶基因属首次发现（GenBank登录号为DQ196347）,将此基因克隆到原核表达载体pET21b+中构建重组表达质粒pET-NKest,转化E.coli BL21,经IPTG诱导在宿主菌中得到表达,经SDS-PAGE电泳检测证明该酯酶蛋白分子量约为34KDa。薄层层析与HPLC检测结果显示,表达菌株的转化效率较原始菌有明显提高,由表达菌45min就能转化酮基布洛芬氯乙酯47.4％,而得到的(S)-酮基布洛芬过量（e.e.%）由野生菌NK13的5.84％提高到55.46％,提高将近10倍,说明该酯酶具有优先拆分得到(S)-酮基布洛芬的特性。     

(S)-酮基布洛芬拆分用脂肪酶基因的克隆及表达

本实验室筛选出一株具有不对称拆分消旋酮基布洛芬氯乙酯的菌株NK13为材料,经鉴定为巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium。通过构建其基因文库,从中筛选得到阳性克隆重组子pUC-NK1。测序分析表明,该重组子质粒中包含一长度为633bp的脂肪酶基因的完整开放阅读框,核苷酸同源性对比证明该脂肪酶基因属首次发现(GenBank Accession No.EU381317),将此基因克隆到原核表达载体pET21b(+)中构建重组表达质粒pET-NKest1,转化Escherichia coli BL21,经Isopropyl-β-D-Thiogalactoside(IPTG)诱导在宿主菌中得到表达,经SDS-PAGE电泳检测证明该脂肪酶成熟蛋白分子量约为20kDa。薄层层析与HPLC检测结果显示,表达菌株转化外消旋酮基布洛芬氯乙酯得到(S)-酮基布洛芬过量(e.e.%),由野生菌NK13的5.84%提高到75.28%,提高约15倍,说明该脂肪酶具有优先拆分得到(S)-酮基布洛芬的特性。     

拆分获得(S)-酮基布洛芬脂肪酶基因在枯草芽孢杆菌中的克隆与表达

【目的】筛选具有不对称拆分消旋酮基布洛芬氯乙酯能力的脂肪酶基因,构建其表达分泌型工程菌,并进一步提高该脂肪酶的立体选择性。【方法】以自筛选出的一株具有不对称拆分消旋酮基布洛芬氯乙酯能力的菌株NK13为材料,通过构建其基因组文库,筛选具有不对称拆分消旋酮基布洛芬氯乙酯能力的脂肪酶基因。通过构建该脂肪酶基因的分泌型诱导表达载体pHY300-plk-sacR-gene,将其转入枯草芽孢杆菌WB600,获得基因重组菌WB600(pHY300-plk-sacR-gene)。用SDS-PAGE检测其表达和转化情况,采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法纯化脂肪酶;并利用TLC和HPLC检测该酶的立体选择专一性。【结果】得到了具有专一性拆分获得(S)-酮基布洛芬能力、长度为633bp的脂肪酶基因(GenBank登录号为:EU381317)。该脂肪酶在枯草芽孢杆菌WB600中得到了分泌表达。TLC和HPLC检测结果显示,纯化的脂肪酶对底物转化40h时转化率为30%,生成(S)-酮基布洛芬的e.e.%值最高,达60.02%,与未加Tween-80的枯草芽孢杆菌转化子体系相同。而在含Tween-80的环境下,枯草芽孢杆菌表达重组菌对底物转化36h时转化率约为45%,生成(S)-酮基布洛芬的e.e.%值最高,达93.64%,是野生菌NK13的16倍。【结论】从NK13号菌株中筛选得到的新的脂肪酶具有很高的不对称拆分获得(S)-酮基布洛芬的能力,实现了NK13菌中633bp脂肪酶基因在枯草芽孢杆菌中的分泌表达,研究证明Tween-80能提高该脂肪酶的拆分专一性。     

酮基布洛芬拆分用酯酶产生菌的筛选及其催化特性

从土壤中筛选获得一株可以高对映选择性水解酮基布洛芬乙酯的酵母KET4,经鉴定为芸苔丝孢酵母（Trichosporon brassicae）。研究了该菌的生长和产酶过程,考察了其静息细胞对酮基布洛芬乙酯水解的催化特性。用该菌催化酯水解时,转化率为41%时,产物的对映体过量值为91%,对映选择率达到45。     

酮基布洛芬拆分用酯酶产生菌的筛选及其催化特性*

从土攘中筛选获得一株可以高对映选择性水解酮基布洛芬乙酯的酵母KET4,经鉴定为芸苔丝孢酵母（Trichosporon　brassicae）。研究了该菌的生长和产酶过程,考察了其静息细胞对酮基布洛芬乙酯水解的催化特性。用该菌催化酯水解时,转化率为41％时,产物的对映体过量值为91％,对映选择率达到45。     

转化奎宁酮为(R)-3-奎宁醇菌株的筛选及转化条件优化

(R)-3-奎宁醇是一种用于合成各类药物的重要手性砌块,以奎宁酮盐酸盐为唯一碳源,筛选得到一株能够将奎宁酮不对称还原为(R)-3-奎宁醇的菌株X15。常规生理生化鉴定和18S rDNA序列分析表明,菌株X15属于粘红酵母菌Rhodotorula mucilaginosa,定名为R.mucilaginosa X15。结果显示,菌株X15具有酮基还原能力和辅酶再生能力,在100 mL反应体系中可将奎宁酮还原为(R)-3-奎宁醇,转化率90%,ee值为88%。     

不对称水解(R,S)-2,6-二甲基苯基氨基丙酸甲酯新菌种的分离鉴定及酯酶基因的克隆、表达

【目的】筛选鉴定1株可以选择性水解农药甲霜灵的中间体(R,S)-2,6-二甲基苯基氨基丙酸甲酯(MAP)的菌株,并克隆、表达该菌株中的酯酶基因。【方法】以MAP为唯一碳源,对活性污泥样品中的微生物进行富集培养,采用罗丹明B平板显色法进行初筛,通过摇瓶复筛得到了1株对MAP具有最高对映体选择性和水解活力的新菌株,根据其形态、生理生化特征及16S rRNA序列分析,确立该菌株的系统发育学地位。构建该菌株的基因文库,筛选获得含目的基因的克隆子,通过序列分析和引物扩增得到酯酶基因,将基因与表达载体pET28a(+)连接后,转化大肠杆菌BL21Gold(DE3)plysS,构建重组菌。【结果】该菌属于革兰氏阴性菌,结合16S rRNA基因、形态特征和生理生化实验结果,鉴定该菌为反硝化无色杆菌。通过基因文库法,找到了该菌中的酯酶基因EHest,并成功构建了重组大肠杆菌EHest-p ET28a(+)-BL21Gold(DE3)plys S,表达了来自Achromobacter denitrificans 1104且具有不对称水解MAP活性的酯酶EHesterase,大小约27 kDa,表达酶活是原始菌株的27.1倍。用EHesterase催化MAP水解,底物浓度50 g/L,反应1 h,底物转化率为29.5%,产物(酸)的ee_p为85.1%,对映体选择性为R型。该酶的最适反应pH和温度分别为pH 9.0和50°C。它水解MAP的活性分别是水解橄榄油和乙酸乙酯活性的333倍和667倍。【结论】筛选到1株具有不对称水解MAP能力的新菌株Achromobacter denitrificans 1104。     

近平滑假丝酵母(R)-专一性羰基还原酶基因的克隆与表达*

根据纯化得到的（R）-专一性羰基还原酶（rCR）蛋白质测序结果推导出的核苷酸序列设计引物,以筛选得到的近平滑假丝酵母（Candida parapsilosis）CCTCC M203011基因组为模板,通过PCR扩增目的片段,克隆后测序。核苷酸序列测定结果表明rcr基因全长1011bp,共编码336个氨基酸,分子量为35．9kD。将序列递交NCBI比对,与醇脱氢酶超家族成员序列同源性达99％。在大肠杆菌（Escherichia coli）JM109中表达rcr基因,重组菌可还原β-羟基苯乙酮得到（R）-苯乙二醇,光学纯度为100％e．e,摩尔产率为80．4％,在反应体系中无需外加辅酶再生系统即可完成转化。     

有机相脂肪酶催化酮基布洛芬的立体选择性酯化*

从５种脂肪酸中筛选出了具有较高催化活性和对映体选择性的脂肪酶Ｎｏｖｏｚｙｍ ４３５。进一步探讨了酶浓度、底物结构、底物浓度等因素对脂肪酶拆分酮基布洛芬（Ｋｅｔｏｐｒｏｆｅｎ）的影响。结果表明,以１０ｍＬ除水环己烷为反应介质,酶浓度为 ５ｍｇ／ ｍＬ, Ｎｏｖｏｚｙｍ ４３５催化 ６．７ｍｍｏｌ／ Ｌ Ｋｅｔｏｐｒｏｆｅｎ与２６．８ｍｍｏｌ／ Ｌ丙醇进行酯化反应,反应 ３０ｈ,转化率为 ６８％时,Ｓ－酮基布洛芬对映作过剩值可达 ９２％。     

近平滑假丝酵母(R)-专一性羰基还原酶基因的克隆与表达*

根据纯化得到的?-专一性羰基还原酶(rCR)蛋白质测序结果推导出的核苷酸序列设计引物,以筛选得到的近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis)CCTCC M203011基因组为模板,通过PCR扩增目的片段,克隆后测序。核苷酸序列测定结果表明rcr基因全长1011bp,共编码336个氨基酸,分子量为35·9kD。将序列递交NCBI比对,与醇脱氢酶超家族成员序列同源性达99%。在大肠杆菌(Escherichia coli)JM109中表达rcr基因,重组     

Enantioselective hydrolysis of insoluble (R,S)-ketoprofen ethyl ester in dispersed aqueous reaction system induced by chiral cyclodextrin

The enantioselective hydrolysis of insoluble (R,S)-ketoprofen ethyl ester to the optically active (S)-ketoprofen was carried out in a dispersed aqueous lipase reaction system induced by the inclusion of chiral cyclodextrins for complexation of the substrate. Hydroxypropyl-beta-cyclodextrin was the most effective chiral selector and disperser giving an enantiomeric excess and conversion yield of 0.99 and 0.49, respectively.     

S-扁桃酸脱氢酶基因的克隆及表达

S-扁桃酸脱氢酶能够选择性催化S-扁桃酸生成苯甲酰甲酸。通过PCR扩增获得Pseudomonas p utida NUST的S-扁桃酸脱氢酶全长基因(mdlA),并构建了表达载体pET30a(+)-mdlA,转化大肠杆菌E.coli BL21(DE3)后,经异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)诱导获得表达,SDS-PAGE结果显示表达蛋白为43kDa。所以工程菌细胞具有转化S-扁桃酸生成苯甲酰甲酸能力。     

致病钩体表层膜蛋白新基因（Lslp）的克隆表达及免疫原性研究

克隆表达钩端螺旋体表层膜蛋白新基因Lslp并分析表达产物的免疫原性。根据前期研究得到的致病钩体新基因Lslp(GenBankAF32 5 80 7)的序列设计引物 ,在 6株致病钩体中扩增Lslp基因并测序。以BamHⅠ酶切Lslp和pGEX 1 λT ,构建重组质粒并用酶切和PCR鉴定 ,进一步在大肠杆菌中诱导表达 ,并进行免疫印迹分析 ;纯化表达产物免疫家兔 ,ELISA检测血清抗体滴度。结果显示Lslp在 6株致病钩体中均能扩增出相应片段 ,且序列同源性达到99 6 % ;构建高效原核表达重组质粒pGST LslP ,经IPTG诱导在大肠杆菌中可表达出 6 6kDGST融合蛋白 ,并能与全钩抗血清发生免疫印迹反应 ;将上述融合蛋白免疫新西兰大白兔产生 1 :5 1 2 0高滴度的IgG抗体。研究结果提示致病钩体膜蛋白新基因Lslp可在大肠杆菌进行高效表达 ,表达产物能被全钩抗血清识别 ,为研究钩体的致病机制和筛选保护性抗原提供了基础     

枣树肌动蛋白基因cDNA片段的克隆及其表达分析

根据GenBank中登录的植物肌动蛋白基因同源核苷酸保守序列设计引物,以壶瓶枣(Ziziphus jujuba Mill.Hupingzao)刚萌发结果枝构建的cDNA文库为模板,利用PCR技术得到了一个478 bp的cDNA片段.与其它植物同源序列进行分析表明,其核苷酸序列的同源性在70%以上,氨基酸序列的同源性在85%以上,证明它是肌动蛋白基因在枣树中的同源cDNA片段,命名为ZjAT1(Ziziphus jujuba actin1),GenBank登录号为EU251882.DNA印迹分析结果表明,ZjAT1在枣树基因组中以单拷贝的形式存在.对不同发育阶段的不同器官组织进行了RT-PCR分析,结果显示ZjAT1基因只在花和幼果中有明显表达,在毛根、幼茎、叶片、成熟茎尖、成熟茎段以及成熟果实的果肉和种仁中都没有检测到表达.     

南海深海微生物酯酶EST12-7在制备(R)-2-氯丙酸乙酯中的应用研究

利用来源南海深海的微生物酯酶EST12-7不对称水解反应拆分制备（R）-2-氯丙酸乙酯。并探寻了温度、pH、底物浓度、有机溶剂和反应时间等因素对酯酶EST12-7催化制备（R）-2-氯丙酸乙酯的影响。结果表明,深海微生物酯酶EST12-7催化制备（R）-2-氯丙酸乙酯的最佳反应条件为：13.8 μg/ml酯酶EST12-7,50 mmol/L（±）-2-氯丙酸乙酯,2%正癸醇,pH8.5,30℃,0.05mol/L Tris-HCl,反应60 min。在最佳反应条件下,（±）-2-氯丙酸乙酯的转化率可达49%,所制备的（R）-2-氯丙酸乙酯的光学纯度为98%。通过对酯酶EST12-7拆分制备（R）-2-氯丙酸甲酯和（R）-2-氯丙酸乙酯进行比较,2-氯丙酸酯中的链长对酯酶EST12-7拆分反应有极大的影响。     

番茄COBRA基因克隆、表达模式及生物信息学分析

COBRA作为一种重要的胞外糖基磷脂酰肌醇(GP-I)锚定蛋白,影响植物细胞壁中纤维素含量及细胞的定向伸长。目前已有多个拟南芥、玉米及水稻的COBRA基因的突变体被研究。而有关番茄COBRA基因克隆的研究尚未见报道。本研究利用RT-PCR技术克隆了一个假定编码番茄COBRA蛋白的SlCOBRA基因,并在GenBank注册(JN398667)。序列测定和分析表明,该序列由6个外显子组成,编码444个氨基酸残基;氨基酸序列中存在COBRA蛋白的CCVS保守基序,N端的跨膜信号肽及C-末端的疏水性尾部和GPI锚定ω-位点。系统进化分析表明番茄SlCOBRA与拟南芥AtCOB具有80%氨基酸序列同源性,聚在一个分支上。Real-time PCR分析番茄各个组织中COBRA基因的表达结果表明番茄COBRA为组成型表达,在营养器官(根、茎、叶)中的表达量高于花和果实,尤其在成熟的果实中(从转色期到红熟期)表达量明显减少。     

肾综合征出血热病毒R22株核蛋白基因的克隆序列分析及其表达

为研究肾综合征出血热病毒疫苗侯选株R22核蛋白的结构与特性,应用逆转录PCR扩增了R22编码区基因,并将扩增产物克隆于pET-3a表达质粒,测得R22株S片段编码区序列为1290个核苷酸。比较分析表明与Seoul型同源性高达96．2％,而与Hantaan型同源性仅为71．0％,与用血清学分型的结果一致。将克隆的pET－R22NP转化到BL21后,IPTG诱导得到较高效的表达,产物纯化后进行Westernblot分析,结果表达的NP仅与NP蛋白特异的单克隆抗体A35和3D9反应,而与G2蛋白特异的3D8不反应。表达的产物为汉坦病毒的诊断提供了特异性抗原。     

Enantioselective microbial reduction of 6-oxo-8-[4-[4-(2-pyrimidinyl)-1-piperazinyl]butyl]-8-azaspiro[4.5]decane-7,9-dione: Cloning and expression of reductases

The enantioselective microbial reduction of 6-oxo-8-[4-[4-(2-pyrimidinyl)-1-piperazinyl]butyl]-8-azaspiro[4.5]decane-7,9-dione (1) to either of the corresponding (S)- and (R)-6-hydroxy-8-[4-[4-(2-pyrimidinyl)-1-piperazinyl]butyl]-8-azaspiro[4.5]decane-7,9-diones (2 and 3, respectively) is described. The NADP⁺-dependent (R)-reductase (RHBR) which catalyzes the reduction of 6-ketobuspirone (1) to (R)-6-hydroxybuspirone (3) was purified to homogeneity from cell extracts of Hansenula polymorpha SC 13845. The subunit molecular weight of the enzyme is 35,000 kDa based on sodium dodecyl sulfate gel electrophoresis and the molecular weight of the enzyme is 37,000 kDa as estimated by gel filtration chromatography. (R)-reductase from H. polymorpha was cloned and expressed in Escherichia coli. To regenerate the cofactor NADPH required for reduction we have cloned and expressed the glucose-6-phosphate dehydrogenase gene from Saccharomyces cerevisiae in E. coli. The NAD⁺-dependent (S)-reductase (SHBR) which catalyzes the reduction of 6-ketobuspirone (1) to (S)-6-hydroxybuspirone (2) was purified to homogeneity from cell extracts of Pseudomonas putida SC 16269. The subunit molecular weight of the enzyme is 25,000 kDa based on sodium dodecyl sulfate gel electrophoresis. The (S)-reductase from P. putida was cloned and expressed in E. coli. To regenerate the cofactor NADH required for reduction we have cloned and expressed the formate dehydrogenase gene from Pichia pastoris in E. coli. Recombinant E. coli expressing (S)-reductase and (R)-reductase catalyzed the reduction of 1 to (S)-6-hyroxybuspirone (2) and (R)-6-hyroxybuspirone (3), respectively, in >98% yield and >99.9% e.e.