米曲霉功能基因组研究策略和进展

丝状真菌米曲霉是发酵工业中的重要菌种,常用于酱油、豆豉、次级代谢产物及酶类产品的生产。近年来,随着米曲霉全基因组序列的破译,米曲霉的功能基因组研究成为一个热点。由于米曲霉转化体系的不成熟和多核现象的存在,导致了米曲霉功能基因组研究的进展缓慢。综述了米曲霉目前所用的几种遗传转化策略,并比较了它们之间的优缺点;介绍了近几年米曲霉的功能基因组研究进展,重点阐述了米曲霉蛋白质分泌、分生孢子形成和次级代谢产物合成等重要的功能基因研究结果 ;最后对米曲霉在传统酿造和工业用酶及其次级代谢产物生产的应用上进行了展望。     

米曲霉FleA基因的原核表达及纯化

目的 研究米曲霉FleA基因克隆菌株的构建及米曲霉凝集素(Aspergillus oryzae lectin,AOL)蛋白表达。 方法 培养米曲霉RIB40,TRIzol法提取米曲霉RNA,用反转录试剂盒合成FleA全基因,设计引物扩增FleA基因,并将此片段与PJET克隆质粒连接构建克隆菌株,经双酶切筛选出阳性克隆菌株送去测序,将序列正确的克隆菌与表达载体pET 28a(+)分别经过双酶切后连接,转化到宿主菌E. coil BL21,IPTG诱导AOL目的蛋白表达,SDS PAGE 检测分析。 结果 PCR成功扩增获得FleA基因,大小约950 bp,成功连接至PJET克隆载体后,经双酶切回收后又与pET 28a(+)成功连接,经过IPTG诱导后SDS PAGE检测结果显示目的基因成功表达。 结论 该研究成功构建了米曲霉FleA基因,获得了表达蛋白,为今后结构和功能研究奠定了一定的基础。     

米曲霉葡萄糖淀粉酶基因glaB启动子研究概况

米曲霉表达系统与大肠杆菌表达系统和酵母表达系统相比有许多优点,目前绝大多数研究都关注如何提高米曲霉在液体发酵条件下生产蛋白质,但米曲霉在固体培养条件下生产多种蛋白的能力比在液体培养条件下强,这不仅与米曲霉在不同培养条件下的生长形态有关,还与不同代谢途径中特定基因的调控因子如启动子的特性有关。米曲霉葡萄糖淀粉酶基因glaB在固体培养条件下的表达效率明显高于其在液体培养条件下的效率,以葡萄糖淀粉酶基因glaB为例,综述了glaB启动子的研究概况,为今后更好地利用这类启动子提供参考。     

米曲霉木糖还原酶基因的克隆及序列分析

木糖还原酶（XR, EC 1.1.1.21）是真菌微生物代谢木糖的关键酶之一。本文以米曲霉基因组DNA为模板,克隆木糖还原酶基因（xr,GenBank登录号：FJ957890.1）,并对XR的序列、系统进化树、理化性质及蛋白结构等进行生物信息学分析。结果表明： xr基因序列长1449 bp,其中开放阅读框长960 bp,编码319个氨基酸,蛋白质分子质量35.9 kDa,等电点为5.78;米曲霉XR与其他菌种XR有较高的同一性,含有醛酮还原酶家族的两个指纹结构和一个参与辅酶结合活性位点指纹结构,以及醛酮还原酶家族典型的（β/α）8 TIM桶结构,说明米曲霉XR属于醛酮还原酶家族。     

米曲霉木聚糖酶基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达

目的:构建米曲霉木聚糖酶基因的真核表达载体,并转化巴斯德毕赤酵母,进行分泌表达。方法:以米曲霉总RNA为模板,根据已知的米曲霉木聚糖酶基因序列设计引物,采用RT-PCR技术克隆木聚糖酶基因cDNA序列,将其与pPIC9K质粒连接构建表达载体后转化毕赤酵母,经MM/MD快慢斑筛选,得到Muts型重组子,进行甲醇诱导表达。结果:克隆得到的cDNA序列全长666 bp,连续编码221个氨基酸;阳性克隆子在诱导培养数天后,将菌液点于RBB-木聚糖平板上,产生了明显的透明圈,表明重组木聚糖酶在毕赤酵母中获得表达。结论:木聚糖酶基因的真核表达载体构建成功,并能够在毕赤酵母中表达。     

米曲霉植酸酶基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达

根据已发表的植酸酶基因phyA序列(GI：4815609和GI：22901877)设计引物,以米曲霉(Asperillus oryae Cohn,编号：ACCC30155)的总DNA为模板,利用PCR扩增得到目的片段。将此片段克隆到表达载体pPIC9K的EcoRI酶切位点构建重组质粒,通过电转化方式将重组质粒转化毕赤酵母(Pichia pastoris)。检测结果表明,植酸酶基因在毕赤酵母中得到了表达。     

米曲霉中蓝藻抗病毒蛋白-N基因的克隆与表达

[目的]提高蓝藻抗病毒蛋白-N(CVN)的异源表达量,获得大量高纯度可溶性蛋白。[方法]采用RT-PCR从酱油发酵酱醪宏基因组中克隆获得CVN基因cvn-SF,构建了重组表达载体p ET32a-cvn-SF,转化E.coli BL21菌株,获得工程菌株,优化表达条件,通过Ni-NTA凝胶亲和层析对CVN-SF蛋白进行纯化。[结果]工程菌株在温度30℃、添加1 mmol/L的IPTG诱导剂、培养时间12 h的条件下获得最高表达量的可溶性蛋白。Ni-NTA凝胶亲和层析纯化得到了230.8 mg/L的CVN蛋白,占提取总蛋白含量的33.37%。[结论]所得CVN蛋白高于目前报道的CVN在大肠杆菌的最高表达量140 mg/L~([11])。     

米曲霉外源表达系统研究进展

丝状真菌米曲霉是发酵工业的重要菌种,具有强大的蛋白分泌能力和较高的食品安全性,可作为表达外源蛋白的细胞工厂。近年来,米曲霉全基因组序列的测序完成和基于表达序列标签的基因组学研究,为深入研究米曲霉外源表达系统提供了条件。从基因组学进展、遗传转化体系等方面综述了米曲霉作为外源蛋白表达宿主的研究进展。针对米曲霉在外源蛋白表达中存在的瓶颈,提出构建蛋白酶缺陷株、使用强启动子、融合表达等策略,以提高外源蛋白的表达和产量。最后介绍了米曲霉表达系统的应用,利用米曲霉代谢工程菌生产工业用酶和次级代谢产品具有良好的前景。     

用基因工程技术研究预防细菌性腹泻疫苗的进展

引起腹泻的病原菌种类很多,包括细菌、病毒、原虫等等。引起腹泻的类型亦各不相同,有些细菌能定居于小肠粘膜、繁殖、产生毒素,使肠道电解质失去平衡而产生水样腹泻,如毒素性大肠杆菌和霍乱弧菌。     

新克隆的曲霉基因

芬兰Alko公司(Rajanmttki)和美国Panlabs公司(Bothell,Washington)相互合作,从黑曲霉(Aspergillus niger)中克隆出2个基因,肌醇六磷酸酶和pH2.5酸性磷酸酶基因。这两个基因将用于Alko公司的研究。该公司的兴趣在于生产大量补加到家畜饲料添加剂中的酶类。基因现已克隆出来了,下面就是设计能超产该酶的黑曲霉菌株。将上市的肌醇六磷酸酶和酸性磷酸酶饲料添加剂商品名定为Finase。Finase加入饲料后可提高食物矿物质的生物利用度并使家畜粪尿中的磷含量减少一半以上。 Alko公司是芬兰最大的公司之一,专营乙醇的生产和销售。但现在也把目标转向了生物技术。其现     

米曲霉6-磷酸葡萄糖脱氢酶基因gsdA的克隆及生物信息学分析

6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化6-磷酸葡萄糖生成6-磷酸葡萄糖酸,并生成NADPH,是微生物胞内磷酸戊糖途径（PPP）的关键酶。本研究以食品安全菌米曲霉CICC2012为材料,克隆获得6-磷酸葡萄糖脱氢酶基因(GenBank登录号：JN123468)。序列分析表明,该酶是由222个氨基酸组成的亲水性蛋白;128～134位氨基酸序列DHYLGKE为活性区域;170～176位氨基酸序列GTEGRGG可能为辅因子结合位点。进化树分析表明,米曲霉6-磷酸葡萄糖脱氢酶同其他丝状真菌及酵母的G6PDH较相似。     

黄曲霉和米曲霉的多相鉴定方法

【背景】黄曲霉(Aspergillus flavus)和米曲霉(Aspergillus oryzae)形态特征相近,基因组高度相似,较难区分。【目的】旨在总结一套准确鉴别二者的分类方法。【方法】利用22株标准菌株对传统形态学、产毒培养基、酶联免疫毒素检测、系统发育分析、产毒基因检测等5种鉴别方法分别进行验证。【结果】各鉴定方法的结果存在异同,单一的鉴定方法容易出现假阴性或假阳性结果。【结论】利用单一方法区分黄曲霉和米曲霉具有潜在风险,多相鉴定方法可以准确鉴别二者。     

米曲霉氨基酰化酶的双水相萃取研究

本文利用聚乙二醇和磷酸盐组成的水溶液双相系统,从米曲霉(Aspergillus oryzae)中提取氨基酰化酶。通过实验对影响氨基酰化酶分配的各参数进行了研究,确定了最适体系:PEC-1540 10％(W/V),K_2HPO_418％(W/V),pH8.5;PEG-154010％(W/V),K_2HPO_412％(W/V),NaCl 0.5mol/L,pH8.5。二步萃取收率90％,纯化倍数9。为实验室和工业上采用双水相系统萃取氨基酰化酶提供了一个新方法。     

紫外诱变选育米曲霉高产蛋白酶菌株

以从自然发酵黄豆酱中筛选的5株野生米曲霉为供试菌株,以这些菌株产蛋白酶(酸、中、碱)、淀粉酶(α-淀粉酶、糖化酶)活力大小为评价标准,筛选出米曲霉K61作为诱变出发菌株。采用紫外诱变对米曲霉K61菌株进行改造,最终筛选出一株蛋白酶活力高且遗传性能稳定的突变株Y29。将米曲霉Y29菌株应用于黄豆酱的生产中,并与目前工业生产中广泛应用的米曲霉沪酿3.042菌株进行比较。性能实验结果表明米曲霉Y29菌株的蛋白酶(酸、中、碱)活力明显高于米曲霉沪酿3.042菌株,但α-淀粉酶、糖化酶、生长速度和孢子数这4个指标两者的差异并不显著;制酱品质试验结果表明,米曲霉Y29菌株的酱香更浓郁一些,氨基酸态氮含量达到0.77g/100mL,高于米曲霉沪酿3.042菌株,其它指标均符合国家标准GB2718-1996。