乳糖诱导木聚糖酶基因在大肠杆菌中的可溶性表达

以构建好的大肠杆菌工程菌BL21(DE3)/xylanase为研究对象,研究了以IPTG和乳糖作为诱导剂时重组蛋白的表达规律。在摇瓶发酵条件下研究了诱导剂浓度、诱导时机、诱导培养时间和诱导培养温度对目标蛋白表达的影响。实验结果表明,乳糖作为诱导剂时,重组菌产酶活力33.9 U/mg略高于IPTG作为诱导剂时重组菌产酶活力28.10 U/mg,这为乳糖作为诱导剂应用于重组大肠杆菌生产木聚糖酶提供了参考依据。     

乳糖诱导重组尿酸酶基因在大肠杆菌中的表达

对用乳糖替代异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导重组产朊假丝酵母尿酸酶基因在E.coli JM109(DE3)中表达进行了研究,拟建立一种高效低成本的生产重组尿酸酶的工艺路线。通过摇瓶试验对诱导所采用的乳糖浓度,诱导时机和诱导持续时间进行了优化,并考察在乳糖诱导下的目的产物表达动力学,随后在5 L发酵罐上进行扩大化培养以验证摇瓶优化的结果,进一步将乳糖作为诱导剂应用于高密度发酵过程。实验结果表明乳糖诱导的最佳浓度为5 g/L,最佳诱导时机是对数生长期中后期,诱导持续时间为9~10h;按照优化的条件在摇瓶和5 L发酵罐上进行分批培养,重组尿酸酶最大表达量可达菌体总蛋白的26%左右,可溶性蛋白的36%左右,略高于IPTG的诱导效果;高密度发酵过程菌体终密度达到OD600值40以上,尿酸酶表达量占菌体总蛋白25%左右。     

乳糖诱导甜蛋白Monellin在大肠杆菌中的表达

根据已报道的单链Monellin甜蛋白的氨基酸序列,按大肠杆菌基因偏爱密码子,设计和人工合成了单链monellin基因。将单链monellin基因克隆到大肠杆菌表达载体pET-28a中,构建了重组表达载体pET28a-mon,转化大肠杆菌BL21(DE3),得到表达Monellin的大肠杆菌工程菌株。借助SDS-PAGE分析方法,研究了乳糖代替IPTG诱导大肠杆菌表达甜蛋白Monellin。通过对乳糖作为诱导剂表达条件进行优化,Monellin的表达量可占细胞总蛋白的33.09%,与IPTG诱导表达量接近。本研究结果为乳糖作为诱导剂应用于重组大肠杆菌生产甜蛋白Monellin提供了参考依据。     

耐热木聚糖酶研究进展

β1,4内切木聚糖酶(EC.3218)能够以内切方式作用于木聚糖主链产生不同长度的木寡糖和少量的木糖,因此是木聚糖降解酶系中最关键的酶。木聚糖酶具有很大的工业应用潜力和价值,由于许多工业应用木聚糖酶的单元操作都是在高温下进行的,寻求耐热木聚糖酶作为催化剂是非常重要的。重点介绍了耐热木聚糖酶的特性、分泌表达和结构区域的研究进展。     

枯草杆菌脂肪酶基因在大肠杆菌中的诱导分泌表达

借助生物信息学对已克隆的枯草杆菌脂肪酶LipB2全长基因序列进行比对分析。结果显示该脂肪酶基因全长635bp,编码包括31个氨基酸分泌型信号肽在内的211个氨基酸,与NCBIGenBank中已报道的枯草杆菌属脂肪酶核苷酸序列有94.0%的一致性。将该基因克隆到pET-28a(+)表达载体上,转化大肠杆菌BL21(DE3),利用枯草杆菌脂肪酶的信号肽序列进行了分泌表达。SDS-PAGE电泳显示分泌表达的脂肪酶分子质量约为21kD。对表达条件优化后,在30℃、大肠杆菌菌液OD600值为1.8、乳糖诱导浓度为1.5mM、摇瓶发酵10h后大肠杆菌分泌表达26.0U/mL重组脂肪酶,相比较IPTG的诱导,既实现了脂肪酶的高效表达,又节省了成本。     

极端耐热木聚糖酶基因在大肠杆菌和毕赤酵母中的高效表达

以海栖热袍菌 (Thermotoga maritima) MSB8菌株基因组DNA为模板,通过PCR扩增出木聚糖酶（XylanaseB）基因, 将此基因克隆至大肠杆菌表达载体pET_28a（+）和毕赤酵母表达载体pPIC9K,并分别转化大肠杆菌 BL21和毕赤酵母GS115。该木聚糖酶在大肠杆菌细胞中表达量高, 但不能分泌; 而在毕赤酵母细胞的表达产物可分泌至胞外。酶学性质分析表明,此酶分子量约为40kD,其最适反应温度为90℃, 最适反应pH值为6.65,且在碱性条件下稳定,具有重要的工业应用前景。     

乳糖替代IPTG诱导脱色酶TpmD基因在大肠杆菌中的高效表达

本文考察了乳糖代替IPTG诱导三苯基甲烷类染料脱色酶TpmD在大肠杆菌BL21(DE3)中表达的可行性, 分别对用乳糖作为诱导剂时的诱导时机、乳糖浓度、诱导持续时间和添加方式进行优化并与IPTG诱导的差异等方面进行了比较分析, 确定了乳糖诱导的最佳条件。结果表明, 在工程菌对数生长中期(OD600约为0.8)添加终浓度为0.4 mmol/L的乳糖诱导6 h的条件下能获得最大量的目的蛋白和菌体量。由于乳糖可以作为碳源被菌体利用, 分批添加乳糖效果优于一次性添加。乳糖诱导条件下目的蛋白表达量占总蛋白的35.62%, 与IPTG诱导条件下的35.03%无明显差异。乳糖诱导后外源蛋白的表达时间有所滞后, 但收获的菌体量高于IPTG诱导, 显示出了乳糖同样是一种T7启动子的廉价高效诱导剂, 可以代替昂贵的IPTG用于脱色酶TpmD的规模化发酵, 同时也为其他重组蛋白的生产提供了有益的参考和借鉴。     

极端耐热木聚糖酶基因在枯草芽孢杆菌中的整合表达

目的:为了在枯草芽孢杆菌中整合表达极端耐热木聚糖酶。方法:将嗜热网球菌(Dictyoglomus thermophilum)Rt46B.1的极端耐热木聚糖酶基因xynB通过穿梭载体pDL整合到B.subtilis168染色体上,使其实现表达。结果:极端耐热木聚糖基因在枯草芽孢杆菌中成功整合并表达。结论:基因工程菌B.subtilis168-xynB能外泌表达极端耐热木聚糖酶,且表达水平为0.732IU/mL,比在大肠杆菌中的高。酶学性质表明,此酶分子量约为24kD,其最适反应温度为85℃,最适反应pH值为6.5,且在弱碱性条件下稳定。     

乳糖诱导重组多价人精子表位肽在大肠杆菌中的表达

旨在研究用乳糖替代IPTG作为诱导剂进行重组多价人精子抗原表位肽的表达及诱导表达的优化条件.在摇瓶发酵条件下,通过改变培养基组成、诱导时机、诱导温度、诱导剂浓度、诱导时间和诱导方式等条件,利用SDS-PAGE电泳和AlphaEase凝胶电泳图像分析系统,研究以上条件改变对GST-重组多价人精子抗原表位肽融合蛋白表达量的影响,并与IPTG诱导结果相比较.结果显示,在摇瓶试验中,最优表达条件为选用TB培养基,在菌体对数生长的中期进行诱导,诱导温度37℃、乳糖诱导终浓度3 mmol/L、诱导时间6 h.GST-重组多价人精子抗原表位肽融合蛋白的表达量占菌体总蛋白的30.5％,且主要以可溶形式表达,与IPTG的诱导结果相同.分批流加乳糖和一次性加入乳糖诱导,效果一样.乳糖可以替代IPTG作为诱导剂诱导GST-重组多价人精子抗原表位肽融合蛋白的表达,优化条件下可获得与IPTG相同的诱导表达效果.     

乳糖代替IPTG诱导重组人胸腺肽α1在大肠杆菌中的表达

研究以乳糖代替IPTG作为诱导剂诱导重组人胸腺肽α1表达的可行性,对乳糖诱导的时机、乳糖浓度、诱导持续时间以及其它诱导条件进行研究,确定了乳糖诱导的最佳条件。结果表明,乳糖能有效地诱导重组人胸腺肽α1的表达,并且目的蛋白的表达量略高于IPTG的诱导量。     

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。     

利用游离型表达质粒强化毕赤酵母表达木聚糖酶

巴斯德毕赤酵母是用途广泛的蛋白表达系统。目前用于毕赤酵母的质粒主要以整合型质粒为主,很少见到游离的质粒用于外源基因的表达。文中通过将来源于酵母自身的自主复制序列连接到酵母整合型表达载体pGAP中构成自主复制的游离型表达载体pGAPZαA-PARS,将该载体用于表达木聚糖酶基因。转化毕赤酵母后同传统的整合型表达菌株相比,以甘油为碳源时最高酶活达到343 U/mL,比整合型表达提高了45.9%。同时游离载体表达重组酶比活相对整合表达提高了81.2%。为了节约发酵成本,进一步研究了分别以甘油、葡萄糖、蔗糖、混合碳源(蔗糖︰甘油=1︰2)等不同碳源下游离型重组菌株的表达水平。发现甘油表达水平最高,蔗糖最低,但是以工业葡萄糖为碳源时产酶成本最低。由于pGAP载体不需要以甲醇为碳源,因而文中所构建的游离载体pGAPZαA-PARS极大促进了毕赤酵母在食品行业中的应用。同时,游离型载体可大幅度提高表达水平,为进一步研究提高GAP启动子的高效表达奠定了基础。     

乳糖对产木聚糖酶基因工程菌1020的诱导作用及碳氮源优化

研究了国产及进口LB培养基对产嗜热性木聚糖酶基因工程菌1020生长及产酶的影响,并以国产原料为基准,优化了培养基。结果表明,国产的酵母膏及蛋白胨和进口原料相比,缺少某些成分,单纯增加用量不能弥补这种差别;乳糖可以代替昂贵的IPTG起到有效的诱导作用;10g·L-1的乳糖可兼起能源及诱导剂的双重效果,菌的生物量和产酶量达到最佳;发酵8h后补加5g·L-1乳糖,生物量及酶活皆有提高。复合氮源优于单一的无机或有机氮源。优化后的酶活从进口LB培养基的270U～290U提高到1700U～1800U。     

产腈水解酶基因工程菌的产酶诱导条件及培养基优化

本文通过对产酶诱导条件及发酵培养基进行优化,成功提高了产腈水解酶基因工程菌E. coli BL21(DE3)-pETNYNit的产酶水平。研究结果显示,最佳发酵培养基为：葡萄糖0.2%、甘油0.7%(v/v)、蛋白胨1.2%、酵母膏0.8%、NaCl 0.3%、(NH4)2SO40.3%、NH4Cl 0.13%、Na2 HPO4·12H2 O 1.04%、KH2 PO40.39%、MgSO4·7H2 O 0.03%,pH 7.2。最佳产酶诱导条件为：发酵4 h时加入0.5 mmol/L IPTG,然后在28℃、240 r/min下诱导腈水解酶基因表达14 h~16 h。采用优化方案,重组菌产酶水平可提升至0.9~1×105 U,与野生菌株的产酶水平相比,提高幅度超过50%。同时重组菌培养仅需24 h,培养周期缩短超过50 h。     

argE基因在大肠杆菌中的表达优化

N-乙酰鸟氨酸脱酰基酶可在重组菌BL21（DE3）-pET22b-argE中表达。首先确定了该酶的细胞表达定位,再研究了诱导温度、诱导剂种类及浓度、诱导起始菌体密度、诱导时间等因素对重组菌生长及目的蛋白表达活性的影响。结果表明,IPTG和乳糖皆可诱导目的蛋白表达,乳糖的诱导效果优于IPTG。在诱导起始0D600为0．46时加入15g／L乳糖,20℃诱导18h最适于目的蛋白的活性表达。表达条件优化后,酶活从1．68U／mL提高至282．99U／mL,约为原来的168倍。     

Optimization of fermentation conditions of xylanase produced by recombinant Pichia pastoris

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-Burman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 g/L,pH为6.38,摇床转速为228 r/min时酶活有最大值,为262.77 U/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120 h,发现诱导72 h后的木聚糖酶酶活最高,为2054.89U/mL.     

乳糖诱导剂促进P450 BM-3在大肠杆菌中可溶性表达的研究

P450 BM-3是一种具有工业化应用潜力的单加氧酶,可催化饱和脂肪酸羟基化。为提高其在大肠杆菌宿主中的可溶性表达水平,采用乳糖作为诱导剂对P450 BM-3的诱导表达条件进行研究。结果发现：在大肠杆菌的OD600达到0.7~1.5时,添加2.0 g/L的乳糖、30℃诱导10 h可获得最佳诱导效果。与IP TG的诱导效果对比发现：采用乳糖作诱导剂时,菌体生物量提高1.09倍,目标蛋白量提升2.13倍,蛋白包涵体的比例则降低至10%。研究结果表明：乳糖可显著提升P450 BM-3在大肠杆菌中的重组表达水平,并且能够促进p450 BM-3的可溶性表达。     

Isolation of recombinant interleukin-3 produced by E. coli]

A synthetic gene coding for human interleukin-3 (hIL3) was cloned in the plasmid pTE2IL3, the gene expression being controlled by the phage fd PVIII promotor and the phage T7 gene 10 translational enhancer. Under constitutive biosynthesis conditions in E. coli, the accumulation of recombinant hIL3 (in the inclusion bodies) was up to 30-40% of the total cell protein. An effective procedure of the hIL3 isolation is suggested. The hIL3 was solubilized in 5 M guanidinium chloride, renaturated and purified to homogeneity by a single chromatographic step. The protein's yield was 34 mg/g wet cells. The isolated hIL3 showed a specific biological activity.     

重组人载脂蛋白AI米兰突变体在大肠杆菌中的高表达

用RT-PCR法从人肝总RNA库中克隆出人载脂蛋白Al的cDNA序列,再通过重叠PCR将载脂蛋白AI的第179位精氨酸密码子突变成半胱氨酸密码子,即载胎蛋白AI米兰突变体基因。将此目的基因克隆至表达载体pQE30,重组质粒转化JMl09宿主菌,经表达试验筛选出高表达克隆;工程菌经诱导后表达出含6个氨基酸前肽的载脂蛋白AI米兰突变体。表达产物主要以可溶形式存在,但也有部分为包涵体。