重组人干扰素βser17工程菌发酵培养条件的优化研究

实验对重组人干扰素βser17(rhIFNβser17)工程菌的发酵培养条件进行了研究,通过实验优化确定了适宜rhIFNβser17表达的培养基、诱导剂使用浓度、诱导时期和诱导后的收获时间等,建立了发酵培养工艺,并在50L发酵罐进行了中试发酵,菌体收获量湿重达13.08g/L,rhIFNβser17表达量占菌体总蛋白的20.2%,纯化后比活性达2×107IU/mg蛋白以上,为进一步的下游开发奠定了基础。     

人基因工程r—干扰素发酵过程的研究

分析大肠杆菌K802(pLY—4)生产人r—干扰素的发酵过程后发现,采用丰富培养基(改良LB+M9),既适合于细菌生长,又适合于r—干扰索的表达。采用逐步升温、控制不同发酵阶段的pH及保持高的溶解氧浓度,可提高重组质粒的稳定性和细胞的生长速率,使r—干扰素的表达量达4．0 X 106IU／ml,表达水平约占菌体蛋白的55％。     

重组人抗血栓蛋白在大肠杆菌中的自诱导表达及纯化

旨在优化重组人抗血栓蛋白(rHAP)工程菌的自诱导培养基,以提高菌体产量及可溶性的重组rHAP蛋白含量.选取蛋白胨、酵母提取物、甘油、葡萄糖为因素,各取4个水平,采用正交表L16(45)进行试验设计,时影响菌体生长和可溶性rHAP表达水平的乳糖浓度进行了优化.结果表明自诱导培养基碳氮源的最优配比:2％蛋白胨,1.5％酵母,0.5％甘油,0.03％葡萄糖,0.2％乳糖.此时表达菌密度OD600和可溶性rHAP目标蛋白表达量分别是未优化前的2.04倍和2.85倍.在20 L发酵表达时,rHAP工程菌OD600值高迭93,菌体温量为1 620 g/20L.利用Q-Sepharose和SP-Sepharose纯化,Western blotting结果表明表达蛋白为目的融合蛋白.     

重组干扰素γ的中间试制

用带有表达质粒ＰＢＶ２２０（含有γ干扰素基因）的大肠杆菌ＤＨ５α株进行发酵培养,３批中试的菌产量平均为１４．１克／Ｌ,γ干扰素的表达量平均为１．０２±１０＾９ＩＵ／Ｌ,收集的菌体经高压匀质破菌后收集包涵体,用７ｍｏｌ／Ｌ盐酸胍提取干扰素,此过程中去除７８．４％菌体蛋白,而干扰素活性仅损失１０．４１％,粗制干扰素经复性可使干扰素活性提高４０５％,比活也有明显提高,３批平均为１．７６×１０＾７ＩＵ／ｍ     

重组戊型肝炎病毒衣壳蛋白工程菌的高密度培养

在10L发酵罐中对戊型肝炎病毒衣壳蛋白在重组大肠杆菌中表达发酵工艺进行了研究,用分批培养方法探讨了不同培养基、培养基中磷酸盐浓度和Mg^2＋浓度等因素对菌体生长与重组蛋白表达的影响;用分批补料培养研究了不同的补料工艺对菌体生长与重组蛋白表达的影响,同时对重组菌诱导时期、诱导持续时间以及不同诱导温度表达包含体在尿素溶液中的溶解性进行了研究。结果表明,在优化后的培养基中,磷酸盐浓度、Mg^2＋浓度分别为80mmol/L 与20mmol/L时菌体生长与表达效果较好;分批补料培养中,37℃培养9h菌体达到对数期中期(约45OD600)为适宜诱导时期,加入终浓度为10mmol/L IPTG后诱导5h,OD600达到80以上,重组蛋白表达量达到29.74％,为最适收获菌体时间;37℃表达的包含体80％以上溶解在4mol/L的尿素溶液中,最终浓度达到14mg/mL; 10L发酵罐中确定的发酵工艺参数在30L发酵罐中进行了放大培养,10L发酵罐中确定的发酵工艺参数在30L发酵罐上具有可放大性与重复性, 可以应用于工业生产。     

蛇毒锯鳞蝰素融合蛋白的发酵与纯化

研究大肠杆菌表达重组蛇毒锯鳞蝰素(Echistatin,Ecs)融合蛋白的发酵和纯化工艺。将Ecs基因插入表达载体pTXB1,转化E.coliBL21(DE3)构建工程菌。对工程菌进行补料分批培养并诱导表达,研究培养基、培养和诱导时间对工程菌生长和目的蛋白表达的影响,几丁质亲和层析纯化Ecs融合蛋白,经DTT裂解后,检测Ecs活性。发酵后菌体湿重可达75g/L,融合蛋白表达量约占总蛋白的35%,重组质粒在BL21宿主菌中传代稳定。亲和层析纯化后,得到Ecs单体,得率为28mg/L发酵液。生物学活性分析显示,重组Ecs能有效抑制血小板的聚集,其活性与天然Ecs相似。优化了Ecs融合基因工程菌的发酵和纯化条件,为规模化生产奠定基础。     

重组大肠杆菌产普鲁兰酶的高密度发酵工艺研究

以表达普鲁兰酶的重组大肠杆菌作为出发菌株,在摇瓶培养的基础上,建立了大肠杆菌工程菌产普鲁兰酶的高密度发酵工艺。通过测定细胞密度、细胞干重、分离菌体可溶性成分与不溶性成分及SDS-PAGE电泳,分析重组大肠杆菌的生长和普鲁兰酶的表达情况。摇瓶试验使用合成培养基和LB培养基,重组大肠杆菌在合成培养基生长较慢,诱导5 h的普鲁兰酶表达量高于LB培养基,包涵体比例低于LB培养基。重组大肠杆菌的高密度发酵使用合成培养基,补料阶段采用指数流加的工艺,在设定细胞的比生长速率为0.12的前提下,限制补料中碳源的供应,以阻止乙酸的产生。当细胞密度OD600达到70.0开始诱导,最终细胞密度为每升53.3 g细胞干重,细胞内可溶性普鲁兰酶为每升1.35 g。     

纳豆激酶基因在E.coli HB101中的初步表达研究

利用PCR技术以纳豆杆菌染色体DNA为模板扩增纳豆激酶基因,将该基因克隆到温度诱导型表达形体pVB220上,转化E．coliHB101,获得转豆激酶基因重组菌。在确定了其最佳培养时间与诱导时间后,SDS－PAGE分析结果表明基因表达产物为分泌型,蛋白表达量占菌体蛋白的12％左右,液体发酵后纳豆激酶产量可达120U／ml菌液,对重组菌中重组质粒的稳定性进行研究,结果表明该质粒在宿主菌中具有良好的分离稳定性,而结构稳定性较差。     

重组尿酸氧化酶发酵工艺优化

目的:优化并获得重组尿酸氧化酶(rUOX)基因工程大肠杆菌BL21(DE3)/pET-32a-uox高密度发酵的工艺参数。方法:在三角摇瓶中进行培养条件的优化实验,分别考察了pH值、接种量、无机盐、碳源、诱导强度等对工程菌生长和重组蛋白表达的影响,得到了优化的发酵条件;在此基础上放大至NBS BIOFLO 110 14 L发酵罐,通过对诱导时机的优化,利用分批补料发酵的方式,使rUOX在高密度培养的条件下得到高表达。结果:在优化的发酵条件下,菌体密度(D600nm)最终达到50以上,相当于20 g/L干重;可溶性rUOX占菌体总蛋白量的45%,其含量达到3.45 g/L。结论:为规模化制备重组黄曲霉尿酸氧化酶奠定了基础。     

表达重组人骨形态发生蛋白-7工程菌的发酵及表达产物的纯化

目的:研究表达重组人骨形态发生蛋白-7工程菌的发酵和表达产物的纯化工艺。方法:利用16L发酵罐发酵培养工程菌,设定了溶氧、搅拌速度、诱导时机、补料和培养基pH值等发酵条件;通过包涵体洗涤、离子交换层析法纯化目的蛋白。结果:工程菌目的蛋白质表达量占菌体总蛋白质的30%以上,纯化后目的蛋白的纯度可达98%。结论:建立了大肠杆菌高效表达人骨形态发生蛋白-7的发酵及纯化工艺。     

鸡α干扰素基因的克隆与表达

通过对鸡α干扰素基因的克隆,获取一定纯度的干扰素蛋白.从NCBI上搜索出鸡α干扰素基因的序列,根据其成熟蛋白编码序列设计引物,通过PCR从家鸡肝脏基因组中扩增出成熟鸡α干扰素的编码基因,利用基因重组技术构建出pUcm-T/IFN-α,再亚克隆至载体质粒pET-43.1a( ),构建出pET-43.1a( )/IFN-α重组质粒,经酶切鉴定、DNA测序,证明重组质粒构建正确.将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)进行发酵,IPTG诱导表达后进行纯化及SDS-PAGE分析.工程菌诱导表达后的电泳图谱在相对分子量约19kDa的位置出现明显目的条带,约占菌体总蛋白的30%,表达产物主要以包涵体形式存在,经过NI2 -NTA亲和层析纯化,SDS-PAGE电泳后经凝胶扫描纯度达95%以上.获得了纯度较高的目的蛋白,为下一步对鸡α干扰素进行复性及活性研究奠定了基础.     

高密度培养大肠杆菌YK537/pSBHL11生产重组人细胞白介素-3

在B.Braun ES-10型15L和NBS BioFlo 3000型5L发酵罐中,利用补料分批培养技术高密度表达培养含重组质粒pSBHL-11的大肠杆菌YK537,生产重组人白细胞介素-3(IL-3),发现在发酵过程中,限制性流加甘油,控制溶解氧在30%～40％左右、30℃生长11h,42℃诱导培养4h,能将发酵液中最终菌体密度从OD₁₆600提高到OD₅₃600(相当于每升发酵液含106克湿菌体),并且保持了白细胞介素-3的表达量,占菌体总蛋白的30%左右,含量超过3.3%g/L,使IL-3包涵体产量从湿重2.2g/L提高到8.5 g/L,纯化步骤比较简单,超声破菌后经两次洗涤纯度就达到70%以上。     

大肠杆菌发酵生产重组人源抗-HBs Fab

在KLF2000发酵罐中利用补料分批培养技术培养表达含重组质粒pBAD/HBs Fab的TOP10大肠杆菌,生产人源抗-HBs Fab,为批量生产作准备,在发酵过程中,控制溶氧30%以上,温度37℃,在基础培养基内生长4h后,补加以甘油为碳源的补料,继续生长到9h,加入阿拉伯糖,至终浓度为0.02%,30℃诱导表达5h,收集菌体,纯化制备目的蛋白。利用Western blot方法检测Fab抗原性,Dot blot方法检测生物学活性。14h发酵结束后,菌体密度最终达96g/L,纯化所得蛋白大约占菌体总蛋白的6%,含量为80mg/L,以重组质粒pBAD/HBs Fab,大肠杆菌TOP10表达表达比率与摇瓶相比没有降低,表达量达80mg/L左右,为大批量生产作了准备。     

嘧啶核苷磷酸化酶基因工程菌发酵条件的优化

目的:优化嘧啶核苷磷酸化酶(PyNPase)基因工程菌的发酵条件。方法:通过工程菌摇瓶培养、测定吸光度D值、凝胶灰度扫描分析表达量。结果:当起始pH值为7.0～7.2,以60/500mL的装液量、5%的接种量,于32℃培养3h,加入终浓度为0.2g/L的L-阿拉伯糖诱导6h后收获菌体,可得到较高的生物量和重组蛋白表达量。L-阿拉伯糖诱导开始时间和菌体收获时间对蛋白表达有显著影响。结论:为PyNPase结构研究和工业化生产奠定了基础。     

高密度培养大肠杆菌YK537／pSBHL—11生产重组人细胞白介素—3

在Ｂ．Ｂｒａｕ ＥＳ－１０型１５Ｌ和ＮＢＳ ＤｉｏＦｌｏ３０００型５Ｌ发酵罐中,利用补料分批培养技术高工表达培养含重组质粒ｐＳＢＨＬ－１１的大肠杆菌ＹＫ５３７,生产重组人白细胞介素－３（ＩＬ－３）,发现在发酵过程中,限制性流加甘油,控制溶解氧在３０％－４０％左右,３０℃生长,１１ｈ,４２℃诱导培养４ｈ,能将发酵液中最终菌体密度从ＯＤ１６６００提高到ＯＤ５３６００,并且保持了白细胞介素－３的表达量。     

高密度培养大肠杆菌YK537/pSBHL-11生产重组人细胞白介素

在 Ｂ． Ｂｒａｕｎ Ｅ Ｓ１０ 型１５ Ｌ 和 Ｎ Ｂ Ｓ Ｂｉｏ Ｆｌｏ ３０００ 型５ Ｌ 发酵罐中,利用补料分批培养技术高密度表达培养含重组质粒ｐ Ｓ Ｂ Ｈ Ｌ１１ 的大肠杆菌 Ｙ Ｋ５３７ ,生产重组人白细胞介素３（ Ｉ Ｌ３） ,发现在发酵过程中,限制性流加甘油,控制溶解氧在３０ ％ ～４０ ％ 左右、３０ ℃生长１１ｈ ,４２ ℃诱导培养４ｈ ,能将发酵液中最终菌体密度从 Ｏ Ｄ１６６００ 提高到 Ｏ Ｄ５３６００（ 相当于每升发酵液含１０６ 克湿菌体） ,并且保持了白细胞介素３ 的表达量,占菌体总蛋白的３０ ％ 左右,含量超过３３ ％ ｇ／ Ｌ,使 Ｉ Ｌ３ 包涵体产量从湿重２２ｇ／ Ｌ 提高到８５ ｇ／ Ｌ,纯化步骤比较简单,超声破菌后经两次洗涤纯度就达到７０ ％ 以上。     

重组别藻蓝蛋白β亚基（His-β~（APC））表达菌株遗传稳定性的研究

工程菌株的遗传稳定性在目的产物的生产应用中至关重要。为了确定工程菌株的遗传稳定性,通过对重组别藻蓝蛋白β亚基（His-βAPC）生产菌株E.coliJM109（DE23）/pET28α-βAPC进行了菌体生长量的测定,平板划线,质粒酶切,产物鉴定等研究,检验了该工程菌质粒的稳定性。通过实验得到如下结果：该工程菌株在没有抗生素选择压力下传代,质粒丢失率为5代6%,10代8%,15代9%,20代15%;该菌株经固体平板连续划线传代20次后,菌落大小和形态基本不变;质粒经BamHⅠ和HindⅢ酶切后进行琼脂糖凝胶电泳结果显示该菌株携带的重组质粒目的片段在传代前后没有发生变化;经诱导培养后,His-βAPC在原代和第5、10、15和20代宿主菌中都可以表达,表达量没有明显差别,且表达产物在SDS-PAGE中的带型基本一致。以上结果表明,该工程菌质粒具有结构稳定性和分裂不稳定性。     

50L规模中试发酵重组核苷二磷酸激酶A工程菌

中试规模发酵重组人核苷二磷酸激酶A（rhNDPK-A）工程菌,并对表达产物进行纯化。摇瓶培养一级种子至合适密度,以10%比例接种二级种子培养基,在7L发酵罐中培养至OD600为9.6～10.5,然后转入80L发酵罐中进行补料分批培养,所得菌体裂解后,经离子交换层析和亲和层析两步纯化得重组蛋白制品。结果表明,50L培养液经过10h培养后,湿菌收量为1560 g/批,NDPK-A表达量为23.8%。另外,补料方式对发酵密度有明显影响。与单纯补加碳源相比,同时补加碳源和氮源可以显著提高菌体产量,但对目的蛋白表达量地提高不明显。在较优条件下,菌体产量为(2220.00±169.71) g/批,蛋白表达量为(22.00±0.42) %,纯化后重组蛋白得率为510mg/L。产物可溶、密度适中、工艺简便的中试发酵条件的建立为高得率、大规模制备重组rhNDPK-A奠定了基础。     

重组昆虫病原细菌Cip蛋白基因工程菌发酵条件的初步研究

昆虫病原细菌产生两种胞内晶体蛋白CipA和CipB,为新型的生物农药——昆虫病原线虫提供必需的营养。在已构建原核表达载体pET-15b-cipA和pET-15b-cipB的基础上,研究了这两种重组载体在不同宿主菌中的表达情况,重组菌的生长特性,摇瓶培养时表达重组Cip蛋白工程菌的发酵条件。结果显示:以E.coli BL21(DE3)为宿主菌,在LB培养基中培养至OD600为0.8～1.0时,1 mmol/L IPTG诱导8 h,CipA和CipB的表达量可达30.9%和32.6%,重组质粒具有良好的分离稳定性和结构稳定性。     

FGF21(L~(59)R)突变体基因工程菌发酵表达条件的优化

本研究对影响FGF21(L~(59)R)突变体基因工程菌发酵条件的因素进行了优化。采用正交试验确定FGF21(L~(59)R)突变体基因工程菌的最佳LB培养基配方,利用SDS-PAGE电泳检测不同发酵条件对FGF21(L~(59)R)突变体蛋白表达情况。LB培养基最佳配比(g/L):蛋白胨11,酵母粉6,氯化钠10,葡萄糖1;在此基础上优化基因工程菌发酵条件,确定LB培养基p H 6.5~7.2,装液量(溶解氧)20%,菌体密度(A_(600))1.0,IPTG浓度0.6 mmol/L,37℃条件下诱导5 h,突变体蛋白的表达量由优化前的12%提高至35%。结果表明,培养基配方、p H、装液量(溶解氧)、菌体密度(A_(600))、IPTG浓度、温度、诱导时间均对FGF21(L~(59)R)突变体基因工程菌表达量有影响。