食品上的应用

923449重组体葡聚糖水解啤酒酵母菌株的构迷与分析〔英〕/Suihko,M.L.…了Appl.Mierobiol一B 1 oteehnol一1991,35(6)一751~757〔译自DBA,1992,11(5),92一02748〕 构建了4种不同类型的具纤维素酶活性底面发酵酿酒酵母(Saecha,o仍鲜ees ee:e‘s￡ae),方法为利用共转化和基因置换,使里氏木霉(T八-“hoder,a俨eese￡)vTT一D一50133的纤维素酶egll基因整合到酿酒酵母VTT一A一63015(A15)的PGKI或ADHI位点。用质粒pMA91和质粒pAAHS构建分别在PGKI和ADHI启动子和终止子之间携带egn基因的质粒pMN20和质粒pMN200。构建的单拷贝整合…     

Pfk基因过表达对乳酸乳球菌N8产nisin速率的影响

【目的】通过基因工程手段增加糖酵解途径中编码限速酶6-磷酸果糖激酶基因Pfk在乳酸链球菌素(nisin)产生菌Lactococcus lactis N8中的表达,增快nisin的产生,从而提高单位时间内nisin的产量,缩短发酵周期。【方法】将pfk基因及编码以c AMP为依赖的蛋白激酶催化亚基基因pka C克隆到表达质粒p MG36e上,将共表达重组质粒转入L.lactis N8中,使Pfk-pka C基因过量表达,得到重组菌株L.lactis N8-p MG36epfk-pka C,并比较该重组菌株与野生菌的生长曲线、胞内6-磷酸果糖激酶活性、发酵上清液的抑菌活性及效价,并从转录水平分析两株菌nis A及pfk-pka C的转录差异,比较野生菌与重组菌在不同葡萄糖含量下培养产nisin的变化。【结果】Pfk基因与pka C基因的过表达对重组菌的生长速度没有明显的影响,却能提高重组菌产nisin的速度,在发酵10 h时nisin的产量比野生菌提高了20%,使得发酵周期缩短近2 h。野生菌及重组菌在不同葡萄糖含量下培养发酵上清液的nisin效价没有明显的变化。【结论】糖酵解途径中6-磷酸果糖激酶基因Pfk的过表达可以加快乳酸乳球菌N8产nisin的速率,缩短发酵周期。     

基因重组菌质粒稳定性的提高与苯丙氨酸发酵的研究

本研究用具有苯丙氨酸生产抗反馈抑制基因pheA^FR、aroF^FR及温度敏感型阻遏基因CI857的质粒pSYl30—14和具有分配机能的低拷贝质粒pSYl6,重组构建了具有苯丙氨酸生产基因系统的质粒：psY200一14,然后使其转化到大肠杆菌AT2471中,育成了基因重组菌株AT247l／psY200—14。试验表明,该菌株质粒稳定性比原菌株AT2471／psYl30—14有较大的提高,当存在选择压时,在30～42℃范围内维持100％的高稳定性。应用此重组菌株,在2．5L通气搅拌罐进行发酵试验,在搅拌转速850rpm,通气速率1．Ovvm,38．5℃和pH7．O的条件下,发酵48h苯丙氨酸生成量达14．2g／L,比原株增产l1．8％。     

抗生素和干扰素

922114顶头抱中青霉素一N向头抱菌素一C的最佳转化〔会,英叮Tietz,A.A…了Abstr.Pap.Am.Chem.Soe一1991,202 Meet.Pt.i一BIOT55〔译自DBA,2991,10(25),91一13446〕 在摇瓶或分批进料培养的小型试验厂或生产发酵罐中,Ae,e二on坛:二eh,军soge几。仍594一理能产生高浓度的头抱菌素一C(CPC)和一定浓度的青霉素一N(penN)。利用重组菌株A.eh,夕50夕e。。二LU4一79一6经摇瓶和搅拌发酵罐培养,可消除penN。Lu4一了9一6含有一个。efEF基因的外拷贝,它能编码一种将PenN转化为头抱菌素的双功能酶。在小规模发酵罐中,利用高通气和搅拌批量…     

混合菌发酵1,3-丙二醇的初步研究

将表达酿酒酵母3-磷酸甘油脱氢酶基因(GPD1)和3-磷酸甘油酯酶基因(HOR2)的质粒PSE-gpd1-hor2转化到甘油激酶基因(glpK)和甘油脱氢酶基因(gldA)双缺失的大肠杆菌JM109C中,构建产甘油的工程菌JM109C/PSE-gpd1-hor2.接种JM109C/pSE-gpd1-hor2和Klebsiella在含1%葡萄糖的摇瓶发酵培养基中37℃发酵56 h,1,3-丙二醇的最高产量为1.28 g/L,葡萄糖摩尔转化率为37.5%;在30 L发酵罐中发酵68 h,1,3-丙二醇的最高产量为24.09 g/L,葡萄糖摩尔转化率为38.0%;5 g/L的乙酸、乳酸,10 g/L的乙醇分别使1,3-丙二醇的产量降低了91.41%、54.68%和51.56%.     

能源上的应用

卯135,用孟组大肠杆菌从葡萄精、乳精和木精有效地生产乙醉哄】/Altcrthum,F.…11 APPI.Environ.M沁robiol一1989,55(8)一1943一1948阵自DBA,1989,8(19),89一1 1483] 运动发酵单胞菌(Zy从omonas用obi价)的质粒编码了乙醇途径的酶类.存在于纤维素和半纤维素中的乳糖和所有主要糖类(葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、半乳搪及甘露糖)可被含该质粒的重组大肠杆菌(及cherich细c口li)转化成乙醇.比较了8个菌株的环境耐性(耐盐性、耐乙醇性及对搪类和低pH的抗性)、质粒稳定性、运动发酵单胞菌丙酮酸脱氢酶的表达、底物范围和乙醇生产(从葡糖搪、乳糖…     

农业其他

兜1357热纤梭菌内葡聚箱醉基因在植物乳杆菌中的表达嵘】/B:tes, E.E.M.…11APPI.Environ.Microbiol一1989,55(8)一2095一2097阵自DBA,1989,8(19),89-- 1 143 IJ 为了改进青饲料发酵期间植物多糖的降解,以质粒pSA3为载体,克隆了热纤梭菌(C如tr诚听ther从oe。如用)纤维家醉基因并使其在植物乳杆菌(加c,砧ac边如殉。t~)NC0o一193中表达.通过电徽,将含热纤梭菌celE基因的重组质较pM25用于植物乳杆菌的转化.含质粒pMZS的菌株表达热稳定性纤维素醉活性,该活性主要存在于培养基中.还将质独,OK12和ps^3用于植物乳杆菌的转化,以评估质粒…     

用E．coli表达Canstatin—N及其表达条件优化

以重组质粒DET—CN为模板设计引物CASN1N和CASN2,PCR方法扩增约267bp的人血管能抑素N端1～89氨基酸基因片段,用EcoRI和Sal I双酶切将其克隆进pET-22b（＋）载体获得重组表达质粒pET-22b（＋）一CN,转化E．coliBL21（DE3）,用IPTG诱导表达Canstatin-N,产物以包涵体形式存在。本文在摇瓶发酵条件下研究了诱导剂浓度、诱导培养时间对目标蛋白表达的影响,结果表明IPTG的最佳诱导浓度为0．1mmol／L;37℃下诱导培养2h时产物表达量最高。纯化获得的融合hiS6的重组Canstatin—N具有免疫和抑制鸡胚绒毛尿囊膜（CAM）新生血管生成活性。     

正十六烷对节杆菌发酵产环磷酸腺苷的影响

溶氧在节杆菌发酵产环磷酸腺苷(c AMP)过程中起着重要作用。本研究中,笔者首先对4种氧载体(正癸烷、正十二烷、正十四烷和正十六烷)的最佳添加浓度和添加时间进行筛选。结果表明:在0 h添加2%(体积分数)正十六烷促进c AMP生产效果最佳。在5 L发酵罐中添加2%(体积分数)正十六烷后,细胞干质量(DCW)和c AMP产量分别达到10. 85 g/L和8. 87 g/L,比对照分别提高了19. 4%和23. 2%。氧载体的加入提高了发酵液中的氧传递系数(K_La),降低了胞内NADH/NAD~+比率以及胞内三磷酸腺苷(ATP)水平,而对关键酶的酶活影响不显著。     

增加糖基合成酶基因拷贝数对多杀菌素发酵单位的影响

多杀菌素是由刺糖多孢菌(Saccharopolyspora spinosa SIPI—A.2090)产生的重要农用抗生素,其生物合成途径已被阐明。NDP-葡萄糖合成酶(gtt)与葡萄糖脱氢酶(gdh)是多杀菌素生物合成途径中的限速酶。从SIPI-A.2090克隆gtt及gdh基因,并构建了表达这两个基因的整合型质粒,转入产多杀菌素刺糖多孢菌,发酵并验证其基因型。结果表明,阳性突变株SIPI—M.2092的多杀菌素发酵单位比出发菌株提高了173%,增加gtt和gdh基因拷贝数可以有效提高多杀菌素的发酵单位。     

β-蒎烯合成酶(QH6)在大肠杆菌中的表达及其产β-蒎烯的研究

蒎烯是一种重要的平台化合物,可以用来合成高密度燃料、精细化学品及材料。将来源于黄花蒿的β-蒎烯合成酶基因与外源杂合甲羟戊酸(MVA)途径一起整合到BL21(DE3)中共表达,通过气相色谱-质谱(GC-MS)和气相色谱(GC)对发酵产物进行了定性及定量检测。通过发酵条件优化,对影响发酵产β-蒎烯的因素(诱导温度、诱导剂浓度和N源)进行了考察。结果表明:来自黄花蒿的蒎烯合酶可以在宿主细胞内高效表达,且能高效催化β-蒎烯的合成。通过对重组菌进行发酵条件优化得到最佳培养条件:诱导温度为28℃,IPTG浓度为0.1 mmol/L,最佳有机N源为MD牛肉粉。在此条件下,检测出β-蒎烯产量达到22.89 mg/L,比优化前(4.60 mg/L)提高了3.98倍。     

乳酸乳球菌乳脂亚种W56中质粒pJW566的生物学特性

从丹麦乳酪发酵启子乳酸乳球菌乳脂亚种 (Lactococcuslactissubsp .cremoris)W56中 ,分离到一个 2 2 4kb的质粒pJW566,将该质粒转化到无质粒且噬菌体敏感的L .lactisMG1 61 4、SMQ86菌株中 ,所得转化子对常见 963、c2和P335属的噬菌体具有一定抗性。经测定噬菌体以及含有pJW566的菌株所繁育的噬菌体效价 ,发现该质粒对外源DNA具有限制和修饰 (Re strictionandModification ,R M)作用。将pJW566转化到一株噬菌体敏感的乳酪工业生产菌株L .lactisCHCC2 2 81 ,在牛奶发酵中 ,表现出较强的噬菌体抗性。体外内切酶活性测定表明 ,该质粒具有的限制性内切酶需要Mg2 +和ATP ,而AdoMet(S adenosylmethionine,AdoMet)对酶活有促进作用     

罗氏真养菌W50的D-木糖代谢途径工程改造

【目的】拓宽高产聚-β-羟基丁酸酯(poly-β-hydroxybutyrate,PHB)罗氏真养菌(Ralstonia eutropha)W50的碳源使用范围,使其获得D-木糖代谢能力。【方法】运用PCR技术扩增大肠杆菌(Escherichia coli)K-12W3110来源的D-木糖转运蛋白基因xylE,利用同源重组技术将xylE基因整合到R.eutropha W50的染色体上构建菌株W50-E。运用PCR技术扩增E.coli K-12 W3110来源的D-木糖代谢基因xylAB和R.eutropha H16来源的PHA合酶基因phaC1的启动子片段P pha C1,同表达载体连接后构建重组质粒p1-AB。将重组质粒分别转入菌株R.eutropha W50和W50-E中构建工程菌株W50-AB和W50-EAB。通过摇瓶发酵研究W50-AB和W50-EAB的D-木糖代谢特性。【结果】酶活分析结果表明,xylA和xylB基因在菌株R.eutropha W50中得到表达。摇瓶发酵结果表明,W50-AB在含0.1 mol/L D-木糖的基础发酵培养基中的最大比生长速率为0.025 h-1,在含0.01 mol/L D-木糖的基础发酵培养基中没有生长;W50-EAB在含0.01 mol/L D-木糖的基础发酵培养基中表现出一定生长,在含0.1 mol/L D-木糖的基础发酵培养基中最大比生长速率为0.035 h-1。PHB含量分析结果表明,摇瓶发酵终点时,W50-AB和W50-EAB菌株内的PHB含量分别为细胞干重的15.07±1.01%和15.07±1.64%,其相应的D-木糖-PHB转化率分别为0.0920 g·g-1和0.0838 g·g-1,低于两重组菌株利用葡萄糖发酵的糖-PHB转化率(0.22 g·g-1)。另外,重组菌株W50-AB和W50-EAB在含葡萄糖(0.01 mol/L)和D-木糖(0.09 mol/L)的混合糖培养基中的发酵结果表明,两重组菌株均表现出更高的生长速率和D-木糖消耗速率以及胞内PHB积累量。【结论】来源于E.coli K-12W3110菌株的xylAB基因的表达使R.eutropha W50获得了一定的D-木糖代谢能力,通过D-木糖转运蛋白基因xylE的表达能提高菌株的D-木糖代谢能力,同时重组菌株利用D-木糖能积累一定量PHB。     

含色氨酸启动子载体pMM16的构建

在基因工程中,一个好的表达载体(expression vector)必须具有强启动子和插入筛选标志。Edman等构建的ptrpL1载体(图1)虽然含有强启动子一色氨酸(trp)启动子,但没有插入筛选标记。因此,插入重组体的筛选非常困难。细菌必须同时具备半乳糖异构酶、半乳糖转移酶和半乳糖激酶才能发酵半乳糖,这三种酶分别由galE galK和galk基因控制。Mckenney等构建的pKO-6质粒只含有galK基因,且galK基因上游(upstreem)无启动子(图1),故galK基因不能表达,此质粒转化galE~ T~ K~-细胞(如E.coli RR1)不能与宿主细胞发生互补发酵     

利用GAP启动子在毕赤酵母中表达与纯化GLP-1类似物

胰高血糖素样肽-1(GLP-1)能提高II型糖尿病患者β胰腺细胞的胰岛素分泌量并能促进β胰腺细胞增殖,是潜在的糖尿病治疗药物。设计一种GLP-1类似物AGGH,即GLP-1(A2G)的二联体与人血清白蛋白(HSA)的N端连接,并在融合蛋白GGH前添加一个丙氨酸(A)。PCR获得融合基因aggh,将融合基因连接到p GAPZαA质粒中。在酵母中利用甘油醛三磷酸脱氢酶(GAP)启动子组成型表达外源蛋白AGGH。研究结果显示:筛选获得表达重组菌株,基因组PCR和western-blot验证正确;以葡萄糖为最优碳源培养下,表达量达到68 mg/L;5 L发酵罐中,发酵52 h蛋白产量最高达238 mg/L。蛋白经四步纯化后,获得纯度为95.8%的AGGH融合蛋白。与利用醇氧化酶1(AOX1)启动子表达的AGGH比较,发现两者产量和活性没有明显差异。但是,GAP启动子表达获得AGGH融合蛋白更加方便,且发酵时间减少了27.8%(20 h)。     

医药上的应用

抗生素和干扰素 951 505 铜绿假单胞曹中生长率和营井素限棚对monobac— tam生产及肽葡聚糖合成的影响[英l/Allison, D.G.…,I.Basic.Microbi01.一1994,84(4). 一217~224E译自DBA,1994,18(20),94—115203 研究了连续培养铜绿假单胞菌ACCl3234过程中生长率和营养素限制对monobactam生产、肽聚糖含量及平均细胞长度的影响。将该菌置于含化学合成基本盐培养基的1l恒化器中,于30℃、恒定搅拌(250rpm)条件下培养,在OE(E470)为2.0时生长停止,这是由葡萄糖(C-限制)或硫酸铵(N·限制)的缺失造成的。所有8种参数随着生长率的增长而增加,C一限…     

氮源及碳氮比对产朊假丝酵母合成谷胱甘肽的影响

研究了N源对产朊假丝酵母细胞生长和谷胱甘肽(GSH)合成的影响。在此基础上,分别以(NH4)2SO4和尿素作为单一N源,摇瓶条件下研究了不同C、N比对GSH发酵的影响。结果发现尿素有利于细胞生长,而(NH4)2SO4更有利于GSH的合成,并且酵母细胞在利用这2种N源合成GSH时,各自具有最佳的C、N比((NH4)2SO4为8.3 mol/mol,尿素为5.6 mol/mol)。最佳C、N比下的GSH分批发酵结果显示,尿素是更合适的N源,最终细胞干质量和GSH产量可以分别达到16.48 g/L和246.4 mg/L。最后分别采用发酵动力学模型和代谢网络分析对该结果产生的原因进行了定量解释。     

食品上的应用

923847用甲醉利用菌进行高效发醉的方法〔英〕/Poehlan-d,H。D.…了Aeta Bioteehnol。一1091,11 (4)一303~314〔译自DBA,1992,11(7),92一03927〕 检验了嗜中性甲基营养菌万eth夕lobac宕11“s91,eoge.eo MB53(ZIMET 10776)在12升耐压金属发酵罐、40升玻璃发酵罐或250升耐压金属中试发酵罐中运转5个多月的单细胞蛋白(S CP)生产过程。在微生物组成稳定时,用不灭菌法仍可获得稳定的产率、生长率和产品质量。在pH6.了士0。1和34.8℃,以及相应的最低甲醇比消耗为2。069甲醇/克生物量时,发酵最佳。临界稀释率为O。68/hr,临界滞留时间为1。s…     

产L-乳酸的运动发酵单胞菌代谢工程菌株的构建

以运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)CP4基因组DNA为模板,采用PCR技术克隆得到其丙酮酸脱氢酶基因(pdc)同源下游p3片段,并连接到广谱宿主载体pBBR1MCS3-Ppdc-ldhL中构建了重组质粒pBBR1MCS3-Ppdc-ldhL-p3,将此重组质粒转化到受体菌Z.mobilis CP4中,分别以Ppdc和p3片段作为同源上游和下游片段,利用同源双交换重组技术将重组质粒中的ldhL基因置换了Z.mobilis染色体中的pdc基因,得到重组菌株Z.mobilis CP4(△pdc∷ldhL).测得重组菌株乳酸产量为10.8g/L,明显高于出发菌株,说明初步成功构建了产L-乳酸的运动发酵单胞菌代谢工程菌株.     

疫苗

924009异源基因在牛分枝杆菌BCG中的表达:抗HIV一1Nef蛋白细饱反应的诱导〔英〕/Winter,N.…了Geue一1991,109(i)一47~54〔译自DBA,1992,11(8),92一04359〕 为了用牛分枝杆菌菌株BCG作保护性抗原载体,将编码Nef蛋白的H工V一病毒一1基因克隆于大肠杆菌一分枝杆菌穿梭载体(质粒pRR3)几中并导人BCG。质粒pRR3含一个在分枝杆菌中复制和保留必需的质粒pALSOo。片段、转座子Tn 903卡那霉素抗性基因和大肠杆菌复制原。n“f_基因在含白色链霉菌(St,epto哪歹ees albos)groES/groELi操纵子的启动子和合成核糖体结合位点的DNA表达框架(…