双启动子对重组溶源性枯草杆菌中外源蛋白表达的增强作用

探讨了双启动子对基于溶源性噬菌体构建的重组枯草杆菌中外源蛋白表达的影响。分别将不含或含有本身启动子的α-淀粉酶基因(来源于Bacillus amyloliquefaciens)和青霉素酰化酶基因(来源于Bacillus megaterium)克隆到溶源性枯草杆菌中,得到重组菌B.subtilisAMY1,B.subtilisAMY2,B.subtilisPA1以及B.subtilisPA2。由于同源重组,所克隆的片段整合到溶源性枯草杆菌中的噬菌体基因组上,并处于噬菌体强启动子的下游。在重组菌AMY1和PA1中,在热诱导的情况下外源基因的转录只受到噬菌体启动子的作用,而在重组菌AMY2和PA2中,在热诱导下外源基因的转录同时受到噬菌体启动子和基因本身所带启动子的作用。双启动子的应用使重组α-淀粉酶的表达量提高了133%,使重组青霉素酰化酶的表达量提高了113%。     

枯草杆菌表达载体pUB23的构建及地衣杆菌α-淀粉酶基因的表达

将克隆的解淀粉芽胞杆菌强启动子经DNA序列分析后连接到能在枯草杆菌中复制的质粒pUB18上,构建枯草杆菌表达载体pUB23。为了测试构建的表达载体能否表达外源基因,将地衣杆菌抉失了启动子的α-淀粉酶基因接到pUB23上启动子的下游,组建重组质粒,转化枯草杆菌QB1130(amy~-),获得能分泌α-淀粉酶的转化株,证明缺失了启动子的结构基因在pUB23上克隆启动子的启动下获得表达。酶活力测定结果表明,表达水平是用原启动子时的2.5倍.     

地衣芽孢杆菌高温α-淀粉酶异源表达研究

目的：以地衣芽孢杆菌高温α-淀粉酶基因（amyL）为报告基因,构建含不同启动子的枯草杆菌表达载体,转化枯草杆菌,并对重组菌的酶活进行分析,比较不同启动子对amyL基因在枯草杆菌中表达的影响。方法：以高温α-淀粉酶高产菌株B.licheniformis0204染色体DNA为模板,PCR扩增得到amyL并分别与PQ启动子和P43启动子进行连接构建表达载体pUB-PQ-amyL和pUB-P43-amyL,化学法转化枯草杆菌1A717,筛选得到重组转化子后对重组菌的表达产物进行SDS-PAGE和酶活检测。结果：重组菌摇瓶发酵105h后测定高温α-淀粉酶酶活,B.subtilis1A717（pUB-PQ-amyL）的最高酶活为280.1U/mL,B.subtilis1A717（pUB-P43-amyL）的最高酶活为190.5U/mL。结论：PQ启动子调控的高温α-淀粉酶最高表达水平是P43启动子调控的最高表达水平的1.47倍,说明PQ启动子能使amyL基因在枯草杆菌中更高效地表达。     

采用Red重组系统构建包装菌株DH-gⅢ

选择感染性噬菌体技术是研究蛋白相互作用的良好手段,获得基因Ⅲ缺陷的辅助噬菌体是构成SIP体系的关键.为制备基因Ⅲ缺失的辅助噬菌体,利用λRed重组系统将完整的噬菌体基因Ⅲ和氯霉素抗性基因整合到大肠埃希菌DH5α的染色体上组氨酸操纵元位点构建包装菌株,经氯霉素抗性筛选并用PCR及组氨酸表型鉴定,获得包装菌株DH-gⅢ;将缺失功能基因Ⅲ的缺陷型噬菌体基因组转化到包装菌株中培养制备辅助噬菌体,以集落形成试验来检测缺陷型噬菌体的感染能力,结果滴度可达到4.3×108,只具备一次感染力,表明包装菌株构建成功,能用来制备辅助噬菌体,有望用于SIP体系.     

热稳定α—淀粉酶稳定性工程菌的构建

本文以质粒pE194为载体亚克隆B.licheniformis热稳定α-淀粉酶基因,构建成重组质粒pNW102,通过噬菌体PBS1将它转导进入中温α-淀粉酶生产菌B.subtilis BF7658。B.subtilis BF7658(pNW102)经过长时间非许可温度处理,筛选得到2株热稳定α-淀粉酶稳定性表达的工程菌株。酶学分析显示同源重组具有热点,2株重组菌株B.subtilis BFNW产生的热稳定α-淀粉酶符合B.licheniformis产生的淀粉酶特性。     

应用转化方法从枯草杆菌168中选育高产α-淀粉酶产生菌

以枯草杆菌168(trp~-)为受体菌,枯草杆菌SH-16(Str~R)和枯草杆菌209(lin~R)为供体菌,通过DNA转化而获得抗链霉素,抗林可霉素和色氨酸缺陷回复原养型的各种枯草杆菌转化体。其中,有小部分转化体产生的α-淀粉酶比供体菌高达24%,大部分转化体产生的α-淀粉酶与供体菌差不多或较低,但均比受体菌高。结果表明用DNA转化方法来选育新菌种是有一定价值的。     

应用转化方法从枯草杆菌168中选育高产α-淀粉酶产生菌

以枯草杆菌168(trp~-)为受体菌,枯草杆菌SH-16(str~R)和枯草杆菌209(lin~R)为供体菌,通过DNA转化而获得抗链霉素,抗林可霉素和色氨酸缺陷回复原养型的各种枯草杆菌转化体。其中,有小部分转化体产生的α-淀粉酶比供体菌高达24%,大部分转化体产生的α-淀粉酶与供体菌差不多或较低,但均比受体菌高。结果表明用DNA转化方法来选育新菌种是有一定价值的。     

酶和发酵工程

枯草杆菌(Bacillus subtilis)2633能超量生产α-淀粉酶(比其亲本品系枯草杆菌6160约高3000倍)。采用枯草杆菌-大肠杆菌穿梭载体 PHY 300 PLK 将枯草杆菌2633的一个α-淀粉酶基因克隆到大肠杆菌中。当含有α-淀粉酶基因的重组质粒 PAM 26被导入枯草杆菌6160后,一个转换体大约可产生40000 U/毫升的α-淀粉酶,为枯草杆菌6160的4000倍。这表明2633的α-淀粉酶基因(淀     

以温和噬菌体pll为载体克隆α-淀粉酶基因

温和噬菌体p11 DNA和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)168染色体DNA用BamHl酶消化和T4 DNA连接酶连接,转化到被噬菌体p11溶源化了的501菌株中,经过体内交换整人到染色体上,培养48小时后,从1020个菌落中挑出含Arol+一Amy+基因的3个转化子,分别命名为p11Amy1、p11Amy2和p11Amy3。取p11Amy1进行繁殖和丝裂霉素c诱导,诱导后的重组噬菌体用于测定噬斑形成能力和转导活性,提取其DNA再用于转化,均证明构建成了含淀粉酶基因的重组特异性转导噬菌体。     

西方许旺酵母α-淀粉酶基因的克隆及其在大肠杆菌中的分泌表达

目的:将带有完整自身信号肽的西方许旺酵母α-淀粉酶基因克隆到大肠杆菌中,验证西方许旺酵母α-淀粉酶基因能否在大肠杆菌中有效表达。方法:利用PCR扩增带有完整自身信号肽的西方许旺酵母α-淀粉酶基因,并将其接入Zeocin启动子片段,构建了重组表达载体GapZA,转化大肠杆菌,验证得到的阳性克隆菌株是否表达α-淀粉酶活性。结果:阳性克隆菌株均有α-淀粉酶活性。结论:证明了许旺酵母α-淀粉酶能在自身信号肽引导下分泌到大肠杆菌细胞外,并且表现出明显酶活。     

利用淀粉直接发酵生产肌苷菌株的构建

以肌苷生产菌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)TF_2为受体菌,利用质粒DNA的原生质体转化法,将携带糖化型α-淀粉酶基因的重组质粒pBX96导入肌苷产生菌TF_2中,转化频率为5.7×10^(-6),获得一株能以淀粉为碳源生产肌苷的转化子T140(pBX96),该工程菌株能在以淀粉为碳源的培养基上平均积累肌苷4.64g/L,经过92代,质粒自发丢失率为0.78％。培养48h后,工程菌株的糖化型α—淀粉酶活力为受体菌的7.79倍。并对工程菌株TI40(pBX96)的发酵条件做了初步摸索。     

枯草杆菌克隆体系的研究

为了重组基因能良好地表达,需要发展多种克隆体系。本文综述了枯草杆菌作为克隆载体的优点,枯草杆菌中天然质粒的筛选,异源质粒的引入,一系列重组质粒的构建,噬菌体载体的发展,DNA分子与转化的关系,原生质体的转化及外源基因在枯草杆菌体系中的表达等方面的研究概况。     

枯草杆菌克隆体系的研究

为了重组基因能良好地表达,需要发展多种克隆体系。本文综述了枯草杆菌作为克隆载体的优点,枯草杆菌中天然质粒的筛选,异源质粒的引入,一系列重组质粒的构建,噬菌体载体的发展,DNA分子与转化的关系,原生质体的转化及外源基因在枯草杆菌体系中的表达等方面的研究概况。     

通过信号肽筛选优化耐高温α-淀粉酶在枯草芽孢杆菌中的分泌

以大肠-枯草穿梭载体p MA5质粒为基本骨架,以来源于嗜热脂肪地芽孢杆菌Geobacillus stearothermophilus NUB3621的耐高温α-淀粉酶基因为目标基因,利用POE-PCR法,成功构建针对淀粉酶的信号肽筛选载体。从枯草芽孢杆菌168基因组中扩增得到46个信号肽,利用POE-PCR法,使46个信号肽分别与线性化的筛选载体形成对应的multimer产物,直接转化枯草芽孢杆菌1A751,得到含不同信号肽的重组菌株。发酵结果显示,除了5个与淀粉酶适配性很低的信号肽,其它信号肽均有不同的引导淀粉酶细胞外分泌的能力,其中bgls引导淀粉酶细胞外分泌的能力最强,上清酶活的峰值达1 393.3 U/m L。     

短短小芽孢杆菌启动子筛选载体的构建

为了筛选短短小芽孢杆菌强启动子元件,应用PCR技术从枯草杆菌168中分离出α-淀粉酶基因,用其作为报告基因与质粒pUB110和pKF3一起构建了启动子筛选载体pKB/A.将短短小芽孢杆菌细胞壁蛋白基因启动子引入该载体构建成重组质粒pKB/PA,电穿孔法转化短短小芽孢杆菌50后发现α-淀粉酶以活性形式分泌表达.结果表明短短小芽孢杆菌启动子筛选载体构建成功.     

乳链菌肽前体基因（nisZ）在乳酸乳球菌中的克隆和表达

用PCR技术从克隆有完整乳链菌肽生物合成基因簇（来自于乳链菌肽高产菌株L.lactis AL2)的重组噬菌体λHJ-3中扩增了编码乳链菌肽的前体基因,与pMG36e连接得到重组质粒pHJ201,用电击转化法将pHJ201转化到L.lactis NZ9800中,经活性测定和Tricine－SDS－PAGE电泳证实乳链菌肽前体基因获得了功能表达。DNA序列分析表明乳链菌肽高产菌株L.lactis AL2产生的是NisinZ。发现pHJ201d L.lactis NZ9800 中有良好的稳定性。     

金黄色葡萄球菌中PVL基因与噬菌体DNA的同源性

为了探讨金黄色葡萄球菌PVL基因与噬菌体的相关性,从4株含有PVL基因的菌株中分离出DNA,用HindⅢ或EcoRI酶切后,分别与PVL和Lukm-lukF-PV探针进行Southern印迹杂交,以及对含有PVL基因及其下游区域的片段克隆、测序和同源性分析。结果表明3株菌的PVL基因及其下游区域的序列与V8菌株噬菌体ΦPVL的PVL基因及其下游噬菌体stt site的序列一致。另一菌株的LukM-lukF-PV基因与ΦPVL,的PVL基因有78％的同源性,并且在LukM-lukF-PV基因的下游区域发现与金黄色葡萄球菌噬菌体Φ11整合位点有98％同源性的序列,根据PVL基因存在于噬菌体的基因组上,推测可通过噬菌体转导在金黄色葡萄球菌中传播。     

用带有α-乙酰乳酸脱羧酶编码基因的固定化酵母生产啤酒

啤酒酵母VTT-A-88085(A-85)是含有α-乙酰乳酸脱羧酶(α-ALDC)基因的试验菌株。它是由深层发酵啤酒酵母VTT-A-63015(A-15)菌株构建的转化子。A-85是一株整合菌昧,即α-ald基因插入到酵母染色体DNA上,因此比用质粒转化得到的转化子更稳定。转化子产生的α-ALDC酶可直接把α-乙酰乳酸转化成乙偶姻而不形成双乙酰,因此可以免除或缩短常规啤酒发酵所需的冗长的后期发酵。     

耐高温α—淀粉酶基因在枯草杆菌染色体上的整合,扩增及表达的研究

通过构建一套整合载体,将来自嗜热脂肪芽孢杆菌的耐高温α－淀粉酶基因以及质粒ｐＣ１９４上的一段Ｃｍ抗性基因随机整合至枯草杆菌１Ａ２８９染色体上,通过提高整合菌的抗氯霉素能力和反复进行整合,可提高耐高温α－淀粉酶基因在染色体上的拷贝数,最终耐高温α－淀粉酶基因在染色体上的拷贝数由整合初的一个增至七个以上。同时,在无选择压力的情况下,可产酶２２０ｕ／ｍｌ以上。     

解淀粉芽胞杆菌启动基因的克隆及其对地衣杆菌α-淀粉酶基因的调控

用大肠杆菌启动基因探针质粒pHE5克隆了解淀粉芽胞杆菌的启动基因。供体菌DNA的HindⅢ片段与pHE5重组后转化大肠杆菌,获得一批带启动基因的抗四环素转化子,其中四株的抗性达到200μg/mL,从这四株高抗性转化子中提取质粒,并对其中的一个重组质粒pAE23的插入片段进行限制性图谱分析和缺失研究,获得了一个缺失了部份片段,四环素抗性仍达到200μg/mL的衍生质粒pAED23,经酶切分析证明其上的启动基因位于0.8kb的EcoR Ⅰ—HindⅢ片段上。点杂交分析证实该片段来自解淀粉芽胞杆菌的DNA。将地衣杆菌的α-淀粉酶基因亚克隆至pAED23启动基因下游的HindⅢ位点上能增强该基因在大肠杆菌中的表达。