GL-7-ACA酰化酶的分离纯化及性质研究

CU334是高表达GL-7-ACA酰化酶工程菌,其菌悬液用超声波处理后,经硫酸铵分级沉淀、DEAE-Sephadex A-50离子交换柱层析、DEAE—纤维素DE-52柱层析、Sephadex G-200凝胶过滤及羟基磷灰石吸附柱层析等步骤,得到了凝胶电泳均一的GL-7-ACA酰化酶蛋白,纯化了22倍,得率4.0％,比活力为13.8U/mg。用浓度梯度PAGE测得GL-7-ACA酰化酶的分子量为134kD,用SDS-PAGE测得两个亚基分子量分别为15.5kD和58.4kD。用PI法测得等电点为3.5。GL-7-ACA酰化酶反应最适pH为7.0。反应最适温度为37℃,GL-7-ACA酰化酶对底物GL-7-ACA的K_m值为0.50mmol/L,V_(max)为13.10U·mg~(-1)。Ca²⁺、EDTA和巯基乙醇对该酶有激活作用,Cu²⁺、Fe²⁺和Mg²⁺等有一定程度的抑制作用。产物7-ACA、戊二酸均为GL-7-ACA酰化酶的反竞争性抑制剂,其K_1值分别为16.58mmol·L~(-1)和9.88mmol·L~(-1)。     

产GL-7-ACA酰化酶重组大肠杆菌的构建和表达

为了实现GL-7-ACA酰化酶在大肠杆菌中的成功表达,将GL-7-ACA酰化酶基因用PCR的方法去除其信号肽序列,并将其连接到质粒pET-28a,通过筛选得到了表达GL-7-ACA酰化酶的重组菌B121(DE3),pET-ACY。分别考察了诱导温度、菌浓(OD600)、诱导剂IFrG的用量等因素对重组菌表达GL-7-ACA酰化酶的影响。在优化条件下,GL-7-ACA酰化酶酶活可达266U／L。GL-7-ACA酰化酶经一步DEAE-Sepharose纯化即可达到80％的纯度,酶活收率为50％。     

GL-7-ACA酰化酶发酵培养基的均匀优化设计

采用国产原料,应用均匀设计优选试验方法,对GL-7-ACA酰化酶生产用的发酵培养基配方进行了优化,取得了良好的效果,最终摇瓶效价达3919．03U／L。     

产GL-7-ACA酰化酶重组大肠杆菌的构建和表达*

为了实现GL-7-ACA酰化酶在大肠杆菌中的成功表达 ,将GL-7-ACA酰化酶基因用PCR的方法去除其信号肽序列 ,并将其连接到质粒pET-28a ,通过筛选得到了表达GL-7-ACA酰化酶的重组菌BL21 (DE3) /pET ACY。分别考察了诱导温度、菌浓 (OD₆₀₀)、诱导剂IPTG的用量等因素对重组菌表达GL-7-ACA酰化酶的影响。在优化条件下 ,GL-7-ACA酰化酶酶活可达 266U/L。GL-7-ACA酰化酶经一步DEAE Sepharose纯化即     

产GL-7-ACA酰化酶重组菌的构建及高表达研究

戊二酰基-7-氨基头孢烷酸(GL-7-ACA)酰化酶是7-氨基头孢烷酸(7-ACA)两步酶法生产中的关键酶。成功构建组成型表达的产GL-7-ACA酰化酶重组大肠杆菌JM105/pMKC-ACY,并对其高表达条件进行了研究,得到了组成简单、廉价的国产培养基配方及操作简便、易于实现工业化的发酵工艺。在优化条件下,上罐补料高密度发酵的酶活高达6668.9U/L,是优化前的12.4倍,产率最高可达275.5U/(L.h),达到了工业生产的要求。     

GL-7ACA酰化酶表达检测系统的建立

戊二酰 7 氨基头孢烷酸 (GL-7ACA)酰化酶能够催化GL-7ACA分解生成 7-ACA ,后者是工业半合成生产头孢类抗菌素所需的重要前体。为了准确地检测GL-7ACA酰化酶及其突变体的表达 ,本研究通过构建一系列质粒载体 ,建立了两个简便有效地测定GL-7ACA酰化酶基因acy表达量的系统 ,从而可对酶的比活力进行定量。我们将两个报告基因 ,即儿茶酚双加氧酶基因 (xylE)和 β-半乳糖苷酶基因 (lacZ)分别置于acy基因的下游 ,使之与acy基因共用一个启动子 ,进行串联表达 ,各自构成一个多顺反子系统。实验证明 ,基因融合后的儿茶酚双加氧酶或 β-半乳糖苷酶的活力可以间接反映acy的表达量。     

水稻氨基酰化酶的分离纯化与性质分析

氨基酰化酶是专一水解Ｎ－酰基化Ｌ－氨基酸的蛋白酶,从水稻黄化苗得到的抽提液,经过硫酸铵分级沉淀,丙酮分级沉淀和阴离子交换层析三个步骤,纯化得到了该酶,比活达到１００Ｕ／ｍｇ蛋白,在无还原剂在的ＳＤＳ－聚丙炮酰胺凝胶电泳下显单一条带,分子量为４０ｋＤ。而交层分析分析表明活性分子的分子量约９０ｋＤ,因此可推测它的活性分子由两个亚基通过非共份键作用组合而成。     

水稻氨基酰化酶的分离纯化与性质分析

氨基酰化酶（N－acylamino－acidamidohydrolase或acylaseⅠ,EC3．5．1．14）是专一水解N-酰基化L-氨基酸的蛋白酶．从水稻黄化苗得到的抽提液,经过硫酸铵分级沉淀、丙酮分级沉淀和阴离子交换层析三个步骤,纯化得到了该酶,比活达到100U／mg蛋白,在无还原剂存在的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳上显单一条带,分子量为40kD．而凝胶层析分析表明活性分子的分子量约90kD,因此可推测它的活性分子由两个亚基通过非共价键作用组合而成．进一步研究此酶的性质,在所测的五种乙酰化氨基酸中,最适底物为N-乙酰-L-甲硫氨酸．该酶的最适温度为50℃,最适pH为7．0～8．0．Co2＋和Zn2＋能增强酶活性,但烷基化试剂对酶活性没有影响,表明酶活性中心不含活化的巯基或羟基基因     

大肠杆菌AE109青霉素G酰化酶的分离纯化及性质研究

 由发酵培养液所得大肠杆菌AE109菌体,先经高渗休克处理,继经D-苯甘氨酸-Sepharose 4B和DEAE-纤维素柱层析分离纯化得到青霉素G酰化酶,酶制品在非变性条件下的聚丙烯酰胺凝胶电泳上呈一条区带,而且可以结晶。在SDS变性条件下解离为α和β两个亚基。 酶性质的研究结果表明,由大肠杆菌工程菌AE109菌株所得青霉素G酰化酶与其亲本大肠杆菌AS1.76菌株所得青霉素G酰化酶性质相同。     

GL-7ACA酰化酶基因工程菌(Escherichia coli MMR204/pZC1)批式补糖发酵条件优化

戊二酰-7-氨基头孢烷酸(GL-7-ACA)酰化酶(3．1．5．11)可有效催化GL-7ACA分子中戊二酰基侧链水解,形成7-氨基头孢烷酸(7-ACA)而成为两步酶法生产7-ACA的重要工业用酶之一。在已构建的GL-7ACA酰化酶基因(acy)重组质粒pZC1基础上,进一步对酰化酶基因工程菌Escherichia coli MMR204／pZC1的产酶发酵条件进行了考察。研究表明,工程菌的最佳发酵温度为33℃,pH7．5～8．5的微碱条件有利于酶的生成。LB培养基补加适量葡萄糖(1～5g／L),可提高发酵生物量和产酶水平,但葡萄糖的过量补加(6g／L以上),则导致发酵液偏酸(低至pH4．0)而完全抑制酰化酶生成,并证明工程菌生长和产酶对乙酸的抑制效应较为敏感。同时通过5L自控发酵罐的批式补糖试验,对恒速流加、pH反馈控制和指数流加等三种补糖模式的发酵产酶进程进行了比较。结果发现,三种方式的补糖条件下,acy基因在tac启动子控制下,呈组成型表达,细胞生长与产酶同步,无需诱导;其中,以指数流加方式得到的生物量和产酶水平最高。而从acy基因的表达效率,即比酶活看,pH反馈的补料方法略高于恒速或指数流加模式。     

大肠杆菌抗氟乙酸变株的选育及应用

In the cultivation of gene engineered strain of Escherichia coli on glucose medium, excretion and accumulation of acetic acid inhibit not only cell growth but also the the expression of heterologous protein. It is obvious that the desirable host strain maintaining acetate at a low level is one of the approaches to increase the production of recombinant protein. The present article deals with the selection of mutants of E.coli DP19, DP8, which grow on the medium containing pyruvate as the sole carbon…     

尖镰孢青霉素V酰化酶的纯化及性质

通过硫酸铵沉淀、硅藻土吸附、DEAD-纤维素离子交换层析和Sephadex G-200凝胶过滤,由尖镰孢(Fusarium oxysporum)FP941培养滤液中得到了聚丙烯酰胺凝胶电泳均一的青霉素V酰化酶。酶作用最适pH为7.0,最适温度为50℃。酶在pH6.0—8.0和42℃以下稳定。酶作用青霉素V的米氏常数Km为4.65×10~(-3)mol/L;苯氧乙酸是酶的竞争性抑制剂,抑制常数Ki为23.87×10~(-3)mol/L;6-氨基青霉烷酸是酶的非竞争性抑制剂,抑制常数Ki为30.01×10~(-3)mol/L。某些金属离子对酶有抑制作用,Fe~(2+)最强,其次是Hg~(2+)和Cu~(2+)。用SDS凝胶电泳测定酶亚基分子量为77600;用分子筛测定自然酶分子量为148000。     

假单胞菌sp.130 GL-7-ACA酰化酶的核苷酸和蛋白质序列分析

对来源于假单胞菌sp.130的戊二酰-7-氨基头孢烷酸（GL－7－ACA）酰化酶结构基因的全序列及所编码蛋白质的α,β亚基的N末端和C末端的氨基酸序列进行了测定。将蛋白质序列与其他同类的GL－7－ACA酰化酶进行了同源性比较,结果显示该酶与来源于假单胞菌GK16和C427的酰化酶的序列有较高同源性,而与其它同类酰化酶的同源性较低。这些酶的α亚基N－末端差别较大,但是β－亚基的N－末端有较高的保守性。     

黑曲霉纤维素酶系中β-葡聚糖纤维二糖水解酶的提纯和性质

通过硫酸铵分段,Sephadex G-100凝胶过滤及DEAE-SephadexA-25(A-50)离子交换柱层析等提纯步骤,从黑曲霉(Aspergillus niger)培养液中分离到β-葡聚糖纤维二糖水解酶的两个组分(Ⅰ-3a,Ⅰ-3b),经凝胶电泳鉴定均为单一带,Ⅰ-3a和Ⅰ-3b的最适pH分别为4.0及4.5,最适温度50℃及45℃,在pH2.0—8.0之间稳定,保温1h时的半失活温度t 1/2分别为52℃及48℃。SDS-凝胶电泳法测得Ⅰ-3a和Ⅰ-3b的分子量分别为57000及55000;聚丙稀酰胺凝胶等电聚焦法测得二者的等电点分别为3.2和3.0。在所测定的化学试剂中,Ag~+、Hg~(2+)和Cu~(2+)对该酶均有较强的抑制作用。     

乳酸乳酸球菌AL2产生的乳链菌肽的提纯和性质

用NaCl饱和的乳酸乳酸球菌(Lactococcus lactis subsp. Lactis)AL2发酵液经正丙醇提取和CM-Sephadex C-25柱层析,得到聚丙烯酰胺凝胶电泳纯的乳链菌肽组分,比活力从24427IU/mg提高到39865IU/mg,活力回收为41.7％。Α—胰凝乳蛋白酶可使乳链菌肽丧失活性;在低pH条件下,乳链菌肽对热较稳定;对许多革兰氏阳性菌有强烈抑制作用,而对革兰氏阴性菌、酵母菌和霉菌没有作用。     

短小芽孢杆菌碱性蛋白酶BP的纯化和性质

短小芽孢杆菌产生的碱性蛋白酶BP经CM—Sephadex-C-50和Sephadex-G75两个柱层析,得到了聚丙烯酰胺凝胶电泳纯的酶组分,比活力从1307μ/mg提高到5538μ/mg.活力回收为21%,酶水解酪蛋白的最适反应温度为50℃,最适pH为9.5,Mn^2+、Ca^2+对酶有激活作用,Hg2+、Ag^+对酶有抑制作用.酶的热稳定性不高,但在Ca^2+保护下,热稳定性明显提高.酶的最适作用底物为酪蛋白,对血红蛋白、蛇毒蛋白、牛血清蛋白、卵蛋白、核糖核酸酶也有水解作用.对酪蛋白的Km为0.62%,V_max为50μg/min.DFP可完全抑制酶活性,PMSF和NBS也严重抑制酶活力,PCMB、_o-PTH和EDTA几乎不抑制酶活力.纯酶的分子量为25000Dal.该酶蛋白含有17种氨基酸,其中甘氨酸(Gly)和丙氨酸(Ala)为主要氨基酸.     

GL-7ACA酰化酶表达检测系统的建立

戊二酰－7－氨基头孢烷酸（GL－7ACA）酰化酶能够催化GL－7ACA分解生成7－ACA,后者是工业半合成生产头孢类抗菌素所需的重要前体。为了准确地检测GL－7ACA酰化酶及其突变体的表达,本研究通过构建一系列质粒载体,建立了两个简便有效地测定GL－7ACA酰化酶基因acy表达量的系统,从而可对酶的比活力进行定量。我们将两个报告基因,即儿茶酚双加氧酶基因（xylE)和β－半乳糖苷酶基因（lacZ)分别置于acy基因的下游,使之与acy基因共用一个启动子,进行串联表达,各自构成一个多顺反子系统。实验证明,基因融合后的儿茶酚双加氧酶或β－半乳糖苷酶的活力可以间接反映acy的表达量。     

林肯链霉菌丙氨酸脱氢酶的纯化和性质

采用硫酸铵分级沉淀、DEAE-纤维素52柱层析、亲和蓝柱层析和琼脂糖凝胶Sepharose6B柱层析的方法,分离纯化了林肯链霉菌丙氨酸脱氢酶,用聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定为单一组分。以凝胶过滤和聚丙烯酰胺梯度凝胶电泳测得该酶的分子量为170000,SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测得其亚基分子量为42500,表明林肯链霉菌丙氨酸脱氢酶由四个相同的亚基组成。该酶加氨反应最适pH为9．0,脱氨反应最适pH为9．5,加氨反应和脱氨反应的最适温度均为50℃。加氨反应丙氨酸脱氢酶的表现米氏常数km值为：丙酮酸2．08×10－4mol／L,NH4+2．00×10-2mol／L,NADH2．38×10-5mol／L;脱氨反应的Km为：L-Ala1．43×10-2mol／L;NAD+6．67×10-5mol／L。