构建大肠埃希菌底盘细胞合成N-糖基化蛋白的研究进展

N-糖基化是自然界中主要的翻译后修饰之一,对蛋白质结构和功能的影响十分重要。随着糖工程领域的快速发展,在大肠埃希菌(Escherichia coli)中完成治疗性蛋白的N-糖基化修饰变得更加普遍。利用基因编辑技术对大肠埃希菌基因组进行编辑,使大肠埃希菌获得新的性状和生产能力,可以提高目标糖蛋白的产量。本文综述了通过基因编辑技术改造大肠埃希菌基因组来构建大肠埃希菌底盘细胞,及在此基础上优化N-糖基化效率以提高N-糖基化蛋白产量的研究进展,为构建具有N-糖基化修饰功能的工程菌株提供依据,为更好地进行糖蛋白生产,及进一步高效开发“糖蛋白工厂”提供策略。     

重组大肠埃希菌发酵工艺的影响因素及策略

重组大肠埃希菌的高密度发酵是现代发酵工程研究的一个热点 ,也是基因工程产品大规模生产的重要技术。采用高密度培养技术 (Ｈｉｇｈｃｅｌｌ ｄｅｎｓｉｔｙｃｕｌｔｒｅ,ＨＣＤＣ) ,也就是高密度发酵技术 ,提高菌体的发酵密度 ,最终提高产物的比生产率 ,不仅可减少培养体积、优化下游分离提取 ,还可以缩短生产周期、降低生产成本 ,从而极大地提高在市场上的竞争力。这一目的的实现 ,除了重组菌本身的表达性质外 ,还必须赋予重组菌生长和产物表达的最适环境条件 ,包括适宜的培养基组成、宿主菌的选择、补料的调控、代谢副产物的限制、比生…     

高赖氨酸蛋白基因在大肠埃希菌中的表达

从四棱豆中克隆高赖氨酸蛋白基因wblys,通过PCR扩增wblys片段,转入原核表达载体pGEX-4T-1,构建pGEX-4T-1/wblys大肠埃希菌工程菌,表达重组蛋白,IPTG诱导后,发现细菌全蛋白在44 ku(含GST标签)处多出1条明显条带。HPLC检测赖氨酸含量。诱导后菌体总赖氨酸含量比正常菌体提高15.84 mg/g。在大肠埃希菌中高效表达植物源高赖氨酸蛋白基因,为该基因在益生菌中表达提供研究工作基础。     

大肠埃希菌TA系统mazEF的研究进展

大部分细菌的遗传物质中含有毒素-抗毒素系统(TA)的遗传基因.mazEF是大肠埃希菌染色体上的一对毒素抗毒素基因,由毒素基因mazF和抗毒素基因mazE组成.其在细菌的生长调控和细胞程序性死亡中发挥了重要的作用.环境压力激活mazEF后,MazF可以通过对mRNA的剪切作用造成翻译停止.mazEF的存在可以增加细菌对环境压力的耐受性、保持细菌遗传物质的稳定、参与抗生素引起的细胞死亡、也在细菌的耐药性中发挥重要作用.     

中药抗耐药大肠埃希菌研究进展

近年来,耐药大肠埃希菌感染日趋严重,产超广谱β-内酰胺酶的大肠埃希菌株不断增加,由于细菌的多重耐药性,西药抗生素治疗效果差.医药工作者将新药物研究的方向投向中药.本研究就近年来中药抗耐药大肠埃希菌研究进展进行综述.     

大肠埃希菌蛋白指纹图谱的建立

目的建立大肠埃希菌（Escherichia coli,E．coli）蛋白指纹图谱,为Ecoli感染快速诊断奠定基础。方法收集临床分离E.coli88株,提取细菌DNA,PCR检测Ecoli 16S rRNA。蛋白提取液提取细菌蛋白,干化学法测蛋白浓度,应用表面增强激光解析电离飞行时间质谱技术（SELDI-TOF-MS）检测Ecoli蛋白,采用Ciphergen Pro-teinchip软件自动采集数据。重复测定20次Ecoli混合标本,评价SELDI检测Ecoli蛋白分子量的重复性。结果E．coil标准菌株ATCC 25922和临床分离株均可检出16S rRNA。AU芯片能捕获近30个E．coli蛋白峰,其中19个蛋白峰构成E．coli特征性蛋白指纹图谱,各蛋白峰在临床分离E．coli间分子量变异系数≤0．2％。SELDI重复检测20次E．coli混合标本显示同一蛋白峰的分子量变异系数≤0．05％。结论E．coli在分子量3～20kD范围内具有特征性蛋白指纹图谱,为快速诊断E.coli感染提供了新思路。     

大肠埃希菌耐药机制的研究进展

外膜渗透性降低及主动外排作用是细茵对多种抗生素耐药的重要机制,大肠埃希茵的细胞外膜上存在多种通道蛋白(主要是OmpF和OmpC),其丢失导致药物的内渗减少,从而产生耐药;而大肠埃希茵的主动外排机制是由多种外排蛋白系统介导的,与常用抗生素、合成抗茵药、染料、去污剂及金属离子的多重耐受密切相关,且外排系统具有能量依赖性、底物广泛性、系统多样性及功能复杂性的特点。本文综述了该茵的外膜低渗和主动泵出系统在耐药过程中的作用和表达的调控。     

渗透压突然改变对大肠埃希菌水通道蛋白GlpF基因表达的影响

目的 探讨水-甘油通道蛋白(glycerol protein ficilitator,GlpF)的生理功能及对细菌生长繁殖的影响.方法 将大肠埃希菌接种于等渗透压的液体培养基(1 IM)培养,18h后,突然改变培养液的渗透压,在30、60、120 min时间点检测细菌的A600nm值,RT-PCR分析其GlpF的表达.结果 突然改变渗透压后,大肠埃希菌数量均有不同程度的减少.在1/2 IM组、1/4 IM组细菌的A600nm值与其各自对照组相比,变化并不明显,但其细菌GlpF表达量明显降低.在高渗组,2 IM组的A600nm值与等渗组相比变化不大,而其GlpF表达量明显高于等渗组.结论 在环境渗透压突然改变时,细菌可以通过调控GlpF的表达来实现对细菌细胞内外水份的调节,以维持胞内环境稳定.     

一种快速提取禽源性大肠埃希氏菌外膜蛋白的方法

介绍一种快速提取禽源性大肠埃杀氏外膜蛋白的方法,该法是对Ｋａｐｕｒ等发表的方法的改进,全过程只需超速离心一次,比Ｋａｐｕｒ等的方法缩短了４ｈ,所得样品可直接用于禽源性大肠埃希氏菌外膜蛋白模式的测定。     

利用重组大肠杆菌进行寡糖合成的研究进展

随着更多寡糖生物学活性的阐明,寡糖合成研究已成为糖生物学研究的热点之一,其中,以重组大肠杆菌作为酶盒或生物反应器,利用Leloir途径合成寡糖的方法,是近年来发展起来的一类重要的寡糖生物合成技术,并取得了较多的进展。将从细菌糖基转移酶的表达和鉴定、糖核苷酸的供给和寡糖的合成途径等几个方面,关注利用细菌功能尤其是利用重组大肠杆菌合成寡糖的研究进展,并分析各技术手段的优缺点及其应用前景。     

利用重组大肠杆菌合成几丁寡糖的研究

提取根瘤菌Mesorhizobium.loti基因组,克隆编码N-乙酰氨基葡萄糖转移酶nodC基因,插入质粒pUC19的lac启动子的下游,构建并筛选出能够合成几丁寡糖的重组大肠杆菌DCL-3。利用优化的MMYNG培养基,重组大肠杆菌DCL-3在10L发酵罐中培养26h后,培养液菌体浓度测定OD560=10.8,几丁寡糖得率达到526mg/L。收集重组细菌的细胞并煮沸破碎,利用活性炭的吸附和P4凝胶层析对几丁寡糖产物进行分离纯化。纯化产物的液质分析(LC-ESI-MS)结果表明主要寡糖产物为几丁四糖(m/z,831[M H] )和几丁五糖(m/z,1034[M H] )。     

1株产L-天冬氨酸酶大肠埃希菌噬菌体分离和生理特性初步研究

对产L-天冬氨酸酶大肠埃希菌噬菌体进行分离和生理特性研究,有助于为生产过程中噬菌体污染的防治提供指导。采用双层平板法对噬菌体进行分离纯化。利用透射电镜观察噬菌体形态。进行噬菌体全基因组测序和比对。通过测定不同处理条件下噬菌体活性,研究温度、pH、有机溶剂氯仿、去垢剂SDS对噬菌体的影响。从噬菌体污染的L 天冬氨酸酶生产菌种大肠埃希菌HY-05C发酵培养液中分离出1株噬菌体。电镜结果表明,该噬菌体由呈多面体对称的头部和极短的尾部构成。基因组测序和比对结果表明,噬菌体与T7样噬菌体的相似性最高。生理特性研究表明,噬菌体对高温和去垢剂SDS敏感,对有机溶剂氯仿不敏感;最适pH为7.0,碱性条件下活力较为稳定,酸性条件容易失活。噬菌体保藏编号为CICC 80001。     

Recombinant streptokinase production by fed-batch cultivation of Escherichia coli

Streptokinase (SK) is a specific effective medicine for thrombolytic therapy of acute myocardial infarction. This study established a process for the pilot production of recombinant streptokinase (r-SK). Engineering bacteria were fermented in a 20-l fermentor to produce r-SK. After simple renaturation and purification, 12.9 g of r-SK with 97.8% of purity and about 10⁵ IU mg⁻¹ of specific activity was obtained, the yield of protein and the recovery of activity were 44.9% and 51%, respectively. Finally, the r-SK was made into about 700 doses of injections for clinical applications.     

大肠杆菌丁醇耐受机制及耐受菌选育研究进展

随着全球变暖和能源危机日益加剧,生物丁醇因能用作清洁能源和重要化学品而备受关注。大肠杆菌(Escherichia coli)由于具有优良的遗传操作性能成为丁醇生产的底盘菌,但丁醇对细胞的毒害作用已成为提高工程菌丁醇产量的瓶颈,因而增强E.coli丁醇耐受性是提高工程菌丁醇产量的必要前提。为此,需要详细了解E.coli丁醇耐受机制。丁醇可破坏细胞膜的屏障作用、扰乱物质转运和传递功能,细胞产生与热激、渗透等胁迫类似的生理应答反应,通过转录与翻译调节应答丁醇胁迫。从上述几个方面综述了E.coli丁醇耐受机制,并总结了运用基因工程理性设计获得丁醇耐受菌株的研究进展。然而目前丁醇耐受机制尚未完全揭示,限制了理性设计策略的应用,因此概括了运用定向进化获得耐受丁醇菌株并解析丁醇耐受功能基因的反向代谢工程策略在此方面的研究进展。同时也关注和评述了最新的组合策略、化学修饰方法提高E.coli丁醇耐受性的研究。最后总结和展望了提高底盘菌株E.coli丁醇耐受性的关键策略。     

Morphogenesis of Escherichia coli

Morphogenesis of the rod-shaped Escherichia coli is determined by controlled growth of an exoskeleton made of murein (peptidoglycan). Recent insights in the growth strategy of the stress-bearing murein sacculus has contributed to our understanding of how the required concerted action of murein polymerizing and hydrolyzing enzymes is achieved. The proteins involved are coordinated by the formation of multienzyme complexes. In this review, we summarize the recent results on murein structure and metabolism. On the basis of these findings, we present a model that explains maintenance of the specific rod shape of E. coli.     

Recombinant Wheat Antifungal PR4 Proteins Expressed in Escherichia coli

PR proteins are soluble and host-coded molecules with antifungal activity induced by a variety of agents. Wheat contains several PR proteins and among them are those of the class 4 coded wheatwin1 and wheatwin2; the two native proteins have been isolated from wheat kernel and the coding cDNA clones have been recently characterized. Herein, we report the expression of recombinant wheatwin1 and wheatwin2 in Escherichia coli-insoluble fractions; a new protocol for the purification in high yields and correct processing of the two proteins was developed. The recombinant proteins have molecular weights identical to that of the native proteins, indicating that the removal of the N-terminal methionine and cyclization of glutamine to pyroglutamate was complete. Both recombinant proteins inhibited in vitro the growth of Fusarium culmorum exhibiting antifungal properties similar to those of the native proteins.     

信号肽在大肠杆菌分泌系统中的研究与应用进展

大肠杆菌以其明显的优势成为表达重组蛋白常用的系统,但是大肠杆菌本身不具备细胞内形成二硫键的氧化条件和分子机制,而且高水平表达时常容易聚集形成包涵体,限制了其使用,改善这一缺点的重要方法是通过信号肽实现蛋白质的分泌表达.信号肽一般存在于分泌蛋白的氨基端,能够引导蛋白质通过大肠杆菌中的Sec或/和Tat系统分泌至周质空间....