重组巴斯德毕赤酵母发酵生产内切几丁质酶的培养条件优化

探讨重组巴斯德毕赤酵母发酵生产内切几丁质酶的最适培养条件,以期获得最佳的内切几丁质酶活力。以内切几丁质酶活力为指标,通过部分因子试验设计以及响应面法优化确定重组巴斯德毕赤酵母高产内切几丁质酶的最适培养条件。部分因子试验设计筛选的影响重组巴斯德毕赤酵母高产内切几丁质酶的3个关键因子为甲醇、油酸和吐温-80。响应面法优化的上述3个关键因子的最佳浓度分别为0.71%、0.086%和0.31%。重组巴斯德毕赤酵母发酵生产内切几丁质酶的最适培养条件为：酵母膏1%、酵母氮碱（YNB）1.34%、蛋白胨2%、甲醇0.71%、油酸0.086%、吐温-80 0.31%、PTM₁ 0.8%、pH 6.0。在上述培养条件下,重组巴斯德毕赤酵母产内切几丁质酶的活力高达30.92U/mL。与未优化前相比,酶活力提高了1.44倍。研究结果为内切几丁质酶的产业化生产和应用奠定了良好基础。     

重组巴斯德毕赤酵母发酵生产几丁质酶的条件优化研究

研究了利用重组巴斯德毕赤酵母诱导表达重组几丁质酶的条件。在摇瓶水平上研究了诱导时间、pH、甲醇流加量、油酸等因素对重组几丁质酶表达的影响。结果发现诱导108h蛋白表达量最高;偏酸性环境不利于蛋白表达,维持在pH5.5～6.0最佳;甲醇最佳诱导浓度为1%;添加0.05%的油酸有助于提高蛋白表达量。在此基础上通过正交试验设计优化了培养基配方,在优化条件下,蛋白表达量达171.99mg/L,酶活达49.58U/mL。     

一种简化的巴斯德毕赤酵母基本培养基

通过逐步减少巴斯德毕赤酵母基本培养基中生长因子和微量元素的组成种类, 最终确认维持巴斯德毕赤酵母在平板上的生长, 除生物素外其它生长因子和微量元素不必额外添加。据此提出了一种简化的巴斯德毕赤酵母基本培养基SPMD, 其成分为6种无机盐、生物素和葡萄糖。除葡萄糖单独灭菌外, 配制时可以高温高压灭菌。使用该培养基用于转化子的筛选实验中, 获得了与使用常规MD培养基基本相当的转化效率。     

响应面分析优化产木聚糖酶毕赤酵母基因工程菌培养条件

研究不同碳源、氮源和无机盐对毕赤酵母AX181菌株产木聚糖酶的影响。实验表明,分别采用葡萄糖和玉米浆干粉为碳源和氮源可以明显提高木聚糖酶的产量。无机盐单因子优化实验显示添加适量的（NH4）2SO4、KH2PO4、MnSO4·H2O、FeSO4·7H2O也可以部分提高木聚糖酶产量。在此基础上利用响应面法优化毕赤酵母产木聚糖酶培养基,利用12次实验的Plackett—Burman设计实验筛选出影响产木聚糖酶的3个主要因素,即玉米浆干粉、MnSO4·H2O和FeSO4·7H20。并进一步通过最陡爬坡路径逼近最大响应区域,采用中心组合实验设计确定最佳条件。优化后的产木聚糖酶培养基组分为（g/L）：葡萄糖40．00,玉米浆干粉80．84,（NH4）2SO46．25,KH2PO41．25、MnSO4·H2O0．35,FeS04-7H2O1．31。培养基优化后,实际产酶2883．86u／mL,是优化前YPD培养基产酶的2．51倍。     

一个推测的拟南芥漆酶基因在巴斯德毕赤酵母中的表达

At5g01040基因是一个推测的拟南芥漆酶基因。根据其编码序列设计引物,利用RT—PCR方法扩增出1755bp的片段。测序结果表明,该片段存在3个突变位点,其中一个突变位点改变了所编码的氨基酸。将该片段克隆到表达载体pPICZaB上,电击转化毕赤酵母。经筛选获得80个候选重组菌株,其中18个菌株的培养液中存在漆酶活性,说明所克隆的基因在毕赤酵母中实现了分泌表达,证实了At5g01040编码的蛋白具有漆酶活性。     

巴斯德毕赤酵母表达外源蛋白的优化策略

巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)表达系统已成为外源蛋白最理想的表达系统之一,诸多的优点体现了其广泛的研究价值和应用价值。综述了P.pastoris表达外源蛋白时在载体选择与利用、外源基因改造、翻译后修饰及表达稳定性等方面的优化策略,以加速其应用。     

重组毕赤酵母高密度发酵生产内切型纤维素酶的条件优化

为优化内切型纤维素酶高密度发酵工艺条件,在7.5L发酵罐高密度发酵条件下,研究内切型纤维素酶表达量以及毕赤酵母胞外蛋白酶合成水平的影响因素。研究表明:经340mL甘油补料发酵后,在甲醇诱导阶段,pH为5.0,温度为25℃,利用甲醇检测流加控制器控制甲醇体积分数为0.33%～0.35%时,EGI表达量可达421.1IU/mL,比采用固定甲醇流加速率的发酵方法提高了1.49倍。     

重组毕赤酵母表达棘孢木霉几丁质酶Tachi1的酶学性质研究及表达条件优化

【目的】对转棘孢木霉几丁质酶基因tachi1的毕赤酵母工程菌GS-tachi1-K进行诱导表达,研究重组几丁质酶Tachi1的酶学性质,优化表达条件。【方法】对GS-tachi1-K进行甲醇诱导培养,纯化目的蛋白Tachi1进行几丁质酶酶学性质的研究;通过单因素和正交试验对GS-tachi1-K菌株产几丁质酶Tachi1表达条件进行优化。【结果】GS-tachi1-K表达的几丁质酶Tachi1表观分子量约为44 kDa,酶反应最适的温度和pH分别为50℃和5.5,具有较宽的温度、pH适用范围;50℃以下保持较高的酶活力,在碱性条件下稳定性较差;受Ag+、Hg2+、Cu2+、Fe2+和高浓度的SDS及β-巯基乙醇强烈抑制。该菌株的最佳表达条件为:pH为6.5,甲醇诱导浓度为0.5%,起始细胞浓度为OD600=2,甲醇诱导时间为180 h;几丁质酶Tachi1活力可达17.93 U/mL,蛋白表达量为6.19 g/L。【结论】成功实现了棘孢木霉新几丁质酶基因tachi1的毕赤酵母高效分泌表达,工程菌GS-tachi1-K具有高表达量和表达产物酶活性高两个特点,明确了几丁质酶Tachi1的酶学性质和最佳诱导表达条件,为该几丁质酶及其基因的深入研究和开发利用奠定了基础。     

响应面法优化产酰胺酶发酵培养基

采用响应面分析方法,对阿萨希丝孢酵母（Trichosporon asahii）ZZB-1产酰胺酶的发酵培养基进行了优化。运用单N子试验筛选出麦芽糖和酵母浸膏为最适碳源、氮源,金属离子Ca^2＋、Mn^2＋可提高发酵酰胺酶产量;通过最陡爬坡实验逼近以上4个因子的最大响应区域后,采用Box—Behnken响应面分析法,确定产酰胺酶最佳发酵培养基为麦芽糖18．84g／L、酵母浸膏9．55g／L、NaC15g／L、KH2PO41g／L、MgSO4·7H2O0．2g／L、FeS040．001g／L、CaC0370．84μmol／L、MnS0465．39肚mo[／L（1％丙烯酸诱导）,NH4·H2O调节pH至7．0。培养基优化后酰胺酶产量由初始2554U／L提高到4156U／L,为原始发酵培养基配方酶活产量的1．63倍。     

重组毕赤酵母产木聚糖酶的发酵条件优化研究

采用单因素实验确定重组毕赤酵母产木聚糖酶生长相的最适条件,然后利用Plackett—Bur—man实验设计对诱导相培养基成分和培养条件的10个因素进行筛选,方差分析结果表明,影响木聚糖酶表达的主要因子为酵母膏、诱导pH和摇床转速;在此基础上,用Box—Behnken的响应面方法对3个因素进行进一步优化,当酵母膏为11．13彰L,pH为6．38,摇床转速为228r／min时酶活有最大值,为262．77u／mL,较优化前提高了175．44％。优化后的摇瓶发酵条件应用于7L发酵罐并连续诱导培养120h,发现诱导72h后的木聚糖酶酶活最高,为2054．89u／mL。     

Causes of proteolytic degradation of secreted recombinant proteins produced in methylotrophic yeast Pichia pastoris: case study with recombinant ovine interferon-tau

It was observed that during fermentative production of recombinant ovine interferon-tau (r-oIFN-tau) in Pichia pastoris, a secreted recombinant protein, the protein was degraded increasingly after 48 h of induction and the rate of degradation increased towards the end of fermentation at 72 h, when the fermentation was stopped. Proteases, whose primary source was the vacuoles, was found in increasing levels in the cytoplasm and in the fermentation broth after 48 h of induction and reached maximal values when the batch was completed at 72 h. Protease levels at various cell fractions as well as in the culture supernatant were lower when glycerol was used as the carbon source instead of methanol. It can be concluded that methanol metabolism along with cell lysis towards the end of fermentation contributes to increased proteolytic activity and eventual degradation of recombinant protein.     

海参i-型溶菌酶在毕赤酵母基因工程菌中优化表达及纯化

将实验室已构建的毕赤酵母基因工程茵(pPIC9K-SjLys/GS115)作为海参i-型溶茵酶生产菌株,本研究分别从甲醇浓度、培养基pH、温度和诱导时间对其产酶发酵条件进行优化.实验得出甲醇诱导浓度为1.0％,发酵培养基初始pH 6.0,温度30℃,培养96 h为最佳目的蛋白表达条件,其发酵液中海参i-型溶菌酶含量达10.63 mg/L.将发酵液经离心和超滤浓缩后得到上清液,再经离子交换和凝胶过滤层析纯化获得海参i-型溶菌酶产品,其酶活力达826.44 U/mg.经测定该酶对革兰氏阳性菌溶壁微球菌和革兰氏阴性菌副溶血弧菌均具有明显的抑菌作用.     

Impact of methanol concentration on secreted protein production in oxygen-limited cultures of recombinant Pichia pastoris

The methylotrophic yeast Pichia pastoris is a powerful system for production of recombinant proteins, showing high ability to secrete properly folded proteins. A major plus is the strong AOX1 promoter highly induced by methanol. During growth on methanol, however, oxygen readily becomes limiting. In oxygen-limited cultivations of recombinant Pichia pastoris, the methanol concentration had a strong impact on the production of a single-chain antibody fragment (scFv). High methanol concentrations were required to compensate the lack of oxygen and fully induce recombinant protein production, at the same time reducing gratuitous biomass formation due to a lower biomass yield. Product concentrations of 60, 150, and 350 mg/L were obtained with methanol concentrations of 0.3, 1, and 3% (v/v). Moreover, accumulation of a putative product fragment that cannot be removed during affinity purification was prevented at high methanol concentrations. Cell vitality after 100 h was maintained above 98% and 96% of the culture with 0.3% and 3% methanol, respectively. In cultivations supplemented with oxygen, in contrast, methanol concentration between 0.3% and 3% did not influence the product yield of 300-400 mg/L. Thus, efficient recombinant protein production under oxygen-limitation seems to require high methanol concentrations, enabling product concentration as high as otherwise obtained only with expensive supply of pure oxygen.     

响应面分析法优化重组大肠杆菌生物合成谷胱甘肽的条件

通过响应面分析法和典型性分析得出重组大肠杆菌酶法合成谷胱甘肽的最优条件:菌体量249 mg/mL,磷酸钾缓冲液145 mmol/L,MgCl243 mmol/L和ATP 34 mmol/L,预测谷胱甘肽最大量为16.50 mmol/L。验证性实验证明在优化条件下,重组大肠杆菌酶法合成谷胱甘肽达16.42 mmol/L。响应面分析还表明,在重组大肠杆菌酶法合成谷胱甘肽各因素中,MgCl2和ATP,以及菌体量与磷酸钾缓冲液之间的交互作用较显著。     

双碳源流加对重组毕赤酵母高效表达葡萄糖氧化酶的影响

葡萄糖氧化酶(GOD)是一种具有广泛应用前景的工业酶.为了实现葡萄糖氧化酶的高效生产,提高重组毕赤酵母生产GOD的产量和增强生产强度,对重组毕赤酵母诱导阶段的初始菌体浓度和甲醇浓度进行了优化.在此基础上,诱导期采用了双碳源(甘油、山梨醇和甘露醇)与甲醇混合流加的模式.研究发现,最佳诱导前初始菌体浓度和甲醇浓度分别为100 g/L和18 g/L,此时GOD产量为427.6 U/mL.在诱导阶段采用甘油、山梨醇和甘露醇与甲醇的混合添加均可以提高GOD产量,其中甘露醇与甲醇的混合流加效果最为显著.当甲醇与甘露醇混合流加的比例为20∶1(W/W)时,诱导156h GOD产量和生产强度分别可达711.3 U/mL和4.60 U/(mL·h),比甲醇单一流加策略结果分别提高了66.3％和67.9％.此外采用合适的甘露醇混合流加策略不但不会抑制AOX1启动子的表达,甚至有一定促进作用,AOX酶活性为8.8 U/g(对照为5.2 U/g).双碳源流加方式还能推广到毕赤酵母其他表型中,为该系统高效表达外源蛋白提供一种新策略.     

重组毕赤酵母产青霉素G酰化酶的分批发酵动力学研究

构建了重组毕赤酵母产青霉素G酰化酶的分批发酵动力学模型。实验考察了分批发酵过程中甘油消耗、甲醇浓度、菌体浓度、溶氧、补料时间对青霉素G酰化酶活力的影响。应用Matlab软件,对菌体生长、基质消耗和产物生成方程进行最优参数估算和非线性拟合,得到相应的动力学模型。模型的计算值与实验值能较好地拟合,表明所建模型能较好反映重组毕赤酵母产青霉素G酰化酶的分批发酵过程。