人三叶因子3在毕赤酵母中表达条件的研究

为提高人三叶因子 3 (HumanTrefoilfactor 3 ,hTFF3 )在毕赤酵母中的表达量 ,研究了转化子生长的培养条件 ,包括不同碳源对转化子生长的影响和接种量、甲醇浓度、pH值、摇瓶转速及不同诱导时间对人三叶因子 3表达的影响。结果表明转化子在生长阶段加入葡萄糖生长旺盛 ,培养 14h后OD₆₀₀ 就可达到 50。在 100mL生长培养基上的菌液以 1∶1接入诱导培养基时蛋白表达量最高 ;转化子在 1%的甲醇、pH60、摇瓶转速240r/min的条件下诱导4 8h ,菌体密度OD₆₀₀为 15 ,目的蛋白表达量达到 20mg L。用 5L发酵罐进行了高密度发酵 ,经2%甲醇32h诱导 ,最终菌体密度OD₆₀₀ 达到 120 ,每升发酵液中含目的蛋白100mg。     

脯氨酰内肽酶培养条件的优化及高密度发酵

基因工程菌E.coliBL21/pGEMPEP可以组成型表达重组的点状产气单胞菌脯氨酰内肽酶(PEP),但培养条件极大地影响着酶的产量,为了获得高效表达,首先测定了工程菌表达PEP的稳定性并考察了培养温度、pH、发酵时间、碳源、氮源、无机盐等对产酶的影响,得到了优化的发酵条件,L9(3⁴)正交试验进一步明确了摇床转速、培养温度、pH值、培养时间对产酶量的影响都有高度的统计学意义。在此基础上利用NBSBioFlo3000型5L自控发酵罐进行了高密度、高表达发酵、经20h培养,最终菌体密度达OD₆₀₀60(相当于干菌体225g/L),PEP表达量为28%,每升发酵液中含PEP酶315g。     

高密度发酵制备重组人OCIF活性域多肽融合蛋白*

以补料 分批发酵方式在 3.7L发酵罐上实现了人破骨细胞形成抑制因子活性域多肽(OCIFAD)的高密度发酵融合表达。通过参数控制。发酵液最终OD₆₀₀ 达12.5 (相当于 35g湿菌体 L) ,表达量占菌体总蛋白 40 %左右 ,含量超过 0.6g L ,并且 90 %呈可溶性而直接具有生物学活性。直链淀粉树脂亲和层析法一步纯化 ,纯度达 90 %以上。     

四环素抗性重组鼠李糖乳杆菌的构建

将含有鼠李糖乳杆菌同源序列的自杀质粒pUC-ldhD-Ter转化到鼠李糖乳杆菌JCM 1553中,成功获得2株含四环素抗性的重组鼠李糖乳杆菌GL-1和GL-2。采用PCR技术鉴定重组菌株染色体基因组上含有四环素抗性基因Ter;生长曲线说明四环素抗性基因的插入对鼠李糖乳杆菌的生长没有较大影响。抗性菌株GL-1和GL-2在含10%葡萄糖的摇瓶发酵培养基发酵结果显示:37℃,200 r/min发酵40h,菌体密度OD₆₀₀最大达到25.49和24.66,残糖含量为0.60%和0.63%,L-乳酸最高产量为93.956 g/L、93.693 g/L,葡萄糖转化率达到94.82%、94.56%,与原始菌株没有显著区别。     

重组点状产气单胞菌脯氨酰内肽酶的纯化和鉴定

报道重组点状产气单胞菌脯氨酰内肽酶(简称apPEP)的基因工程下游工艺研究。工程菌株E.coli BL21/pKKH\|PEP表达产物apPEP为可溶性蛋白,在NBS BioFlo 3000型5L自控发酵罐中经14h培养每升发酵液可达到22.5g干重菌体,含apPEP 3.0g左右。发酵菌体经超声破碎、硫酸铵沉淀后,依次经Sephadex G-25、High performance Q sepharose FF(HP\|Q)、Phenyl separose 6 FF柱层析分离纯化,每升发酵产物最终可得0.86g纯度达96%的重组apPEP,比活力达到65.5u/mg,整个纯化工艺的蛋白回收率为8.2%,活力回收率为24.4%。纯化的apPEP经电喷雾质谱测定分子量为76464±30D,N端氨基酸序列与基因序列推导的一致。等电点为pI6.0左右。与Aeromonas hydrophila来源的PEP(pI=5.5)相近。     

溶氧反馈分批补料高密度培养人骨形成蛋白-2工程菌

对表达人骨形成蛋白2成熟肽的基因工程大肠杆菌E.coli DH5α/pDH-B²m在500mL摇瓶中进行了培养条件的摸索实验,并在此基础上扩大至NBS Bioflo IV 20L发酵罐,利用溶氧反馈-分批补料培养技术：在培养过程中保持适当的溶解氧（40%）,以溶氧值在线反馈控制搅拌速度及流加补料培养基,使细菌保持适当的比生长率,成功地进行了工程菌的高密度培养,最终菌体密度达OD₆₀₀=57,每升干菌量22.8 g,目的蛋白的表达量占细菌总蛋白的30%,人骨形成蛋白2成熟肽的理论产率达到3.59 g/L。      

离子注入花生四烯酸产生菌诱变选育

利用离子束注入生物技术对花生四烯酸产生菌(Mortierella alpina)进行诱变高产菌筛选。筛选到高产菌I₄₉N₁₈,该菌每升培养液可得生物量30.80g(约4%的含水量),干菌体油脂含量为25.8%,其中花生四烯酸的含量占总.脂的45.37%。30L和250L发酵罐发酵试验,该高产菌的花生.四烯酸得率为4.0g/L。     

重组人载脂蛋白A-Ⅰ在毕赤酵母(Pichia pastoris)中的高表达

高密度脂蛋白 (High densityLipoprotein ,HDL)是血浆中重要的脂蛋白 ,其主要成分为载脂蛋白AⅠ(ApoliproteinAⅠ ,ApoAⅠ为了大量制备该蛋白 ,首先尝试利用Pichiapastoris表达系统高效表达ApoAⅠ。通过PCR扩增获得天然含人载脂蛋白ApoAⅠ的基因片段 ,将其插入到P .pastoris分泌型载体pPIC9K上 ,BglⅡ酶切线性化后电转化P .pastorisGS115 ,将获得的 1000多个转化子依次在含不同G₄₁₈浓度的YPD平板筛选高抗性转化子 ,得到的2 2个高抗性转化子经甲醇诱导 ,SDS PAGE检测得到 6株高表达菌。然后对其中的高表达菌株AP16的培养及诱导条件进行了优化 ,结果显示 :接种后培养 24～ 28h ,转入诱导阶段 ,培养基pH值在 7～ 7.5 ,菌体密度OD₆₀₀ =80左右 ,以 1%甲醇诱导 96h最有利于ApoAⅠ的表达 ,表达水平达 160mg/L。 14L发酵罐结果显示表达水平与摇瓶相当 ,均高于其它表达系统 ,为大批量制备奠定了基础.     

利用Ph电极流加葡萄糖培养重组大肠杆菌生产人α-肿瘤坏死因子的研究

应用一种新型的pH电极流加葡萄糖方法,用于培养重组大肠杆菌生产人α-肿瘤坏死因子。流加后培养液中菌体OD₆₀₀达到9.0,而α-肿瘤坏死因子的比活保持1.05±0.11×10⁵u/mg。与指数流加方法比较,二者能达到的最大菌体密度相近,而利用pH电极流加葡萄糖更具有设备简单,操作方便的特点。     

营养条件和流加发酵对放射型根瘤菌（Rhizobium radiobacter）产辅酶Q10的影响

利用放射型根瘤菌WSH2601（Rhizobium radiobacter WSH2601）重点考察了葡萄糖、蔗糖、玉米浆和蛋白胨、添加物以及流加发酵对细胞生长和产辅酶Q₁₀的影响,结果表明, 葡萄糖和蔗糖适合于生产辅酶Q₁₀的最佳浓度分别为30 g/L和40 g/L;辅酶Q₁₀发酵时玉米浆和蛋白胨的最适浓度分别为11g/L和16g/L;添加蕃茄汁、玉米浆能提高发酵液的生物量,玉米浆、异戊醇、L-甲硫氨基酸等能促进辅酶Q₁₀的积累;与分批发酵相比,在7L罐上流加蔗糖其细胞生物量（DCW）和辅酶Q₁₀积累量增加,若在流加蔗糖的同时流加适当浓度的玉米浆能显著提高辅酶Q₁₀的产量,最大产量达到52.4 mg/L;最大生物量（DCW）和胞内辅酶Q₁₀含量（C/B值）分别达到26.4 g/L和2.38 mg/g-DCW,比不流加的分批发酵分别提高53%和33%,比只流加蔗糖分别提高24%和26%。     

自絮凝酵母SPSC01在组合反应器系统中酒精连续发酵的研究

建立了一套由四级磁力搅拌发酵罐串联组成、总有效容积4000mL的小型组合生物反应器系统 ,其中一级罐作为种子培养罐。以脱胚脱皮玉米粉双酶法制备的糖化液为种子培养基和发酵底物 ,进行了自絮凝颗粒酵母酒精连续发酵的研究。种子罐培养基还原糖浓度为100g L ,添加 (NH₄)₂HPO₄ 和KH₂PO₄ 各 20g L ,以0.017h^-1 的恒定稀释速率流加 ,并溢流至后续酒精发酵系统。发酵底物初始还原糖浓度 220g/L ,添加 (NH₄)₂HPO₄ 15g/L和KH₂PO₄2 5g/L ,流加至第一级发酵罐 ,稀释速率分别为 0.017、0.025、0.033、0.040和0.05 0h^-1。实验数据表明 ,自絮凝颗粒酵母在各发酵罐中呈部分固定化状态 ,在稀释速率0.040h^-1 条件下 ,发酵系统呈一定的振荡行为 ,其他四个稀释速率实验组均能够达拟稳态。当稀释速率不超过 0 0 33h^-1 ,流出末级发酵罐的发酵液中酒精浓度可以达到 12 % (V/V)以上 ,残还原糖和残总糖分别在 0 11%和 0 35 % h^-1,流出末级发酵罐的发酵液中酒精浓度可以达到12%（V/V）以上,残还原糖和残总糖分别在0.11%和0.35%（W/V）以下。在稀释速率为0.033h^-1时,计算发酵系统酒精的设备生产强度指标为3.32（g·L^-1·h^-1）,与游离酵母细胞传统酒精发酵工艺相比,增加约1倍。     

重组大肠杆菌产角质酶-CBM摇瓶发酵优化及分泌表达研究

在TB培养基的基础上,通过单因素分析和正交设计对重组大肠杆菌产角质酶-CBM发酵进行优化,得到最适培养基的组分为:甘油5 g/L,蛋白胨 16 g/L,MgSO₄·7H₂O 2.5 mmol/L,K₂HPO₄ 13.7 g/L,KH₂PO₄ 1.53 g/L,菌体生长至对数前中期时添加终浓度为1 g/L乳糖 和0.75 g/L 甘氨酸,30℃发酵48 h,角质酶-CBM产量可达63 U/ml,较TB培养(20 U/ml)提高了近3倍。考察了热激作用、渗透调节物质及温度两控制对角质酶-CBM分泌表达的影响,在添加Lactose和Glycine后,发现在添加终浓度为75 mmol/L的L-脯氨酸,37℃热激1 h或47℃热激0.5 h,变温至25℃发酵,角质酶-CBM产量可达90 U/ml,较TB恒温培养提高了近四倍。     

氮源NH4Cl浓度对粪产碱杆菌发酵生产热凝胶的影响

研究了利用粪产碱杆菌 (Alcaligenesfaecalis)发酵生产热凝胶的发酵条件 ,氮源是菌体生长的限制性底物 ,单纯地提高初始底物 (氮源 )浓度并不一定能促进细菌的生长和产物的合成。在分批发酵过程中 ,底物消耗导致培养环境pH的改变也是影响细菌进一步生长和产物合成的重要因素。通过增加培养基中初始氯化铵的浓度并同时控制发酵过程的pH条件 ,得到了较高的菌体浓度 ,热凝胶的合成水平也得到了显著提高。当培养基中NH₄Cl浓度提高到3.6g/L时 ,菌体浓度达到72g/L ,热凝胶合成的产量可达 30.5g L ,比原来NH₄Cl浓度为11g L时提高了51.7%。提高菌体浓度意味着需要提高溶氧水平来满足细菌的生长和代谢。初始氮源NH₄Cl浓度的增加虽然能使菌体浓度得到提高 ,但发酵过程对溶氧的需求也相应增加 ,需要提高搅拌转速和通风以增加供氧水平。但高搅拌速率产生的高剪切力对热凝胶的凝胶性能将产生破坏作用 ,因此在发酵过程中需要综合考虑细菌培养密度对合成热凝胶产量和质量的影响。     

单链抗体2F3表达条件的优化及其提纯和性质研究

将构建好的单链抗体 2F3表达载体pTMF2F3ScFv转化到大肠杆菌BL21(DE3)。先挑选出表达量高的单克隆 ,然后让其在 37℃进行表达 ,并将表达时的培养条件进行优化。实验结果表明 :最佳诱导条件为开始诱导时的菌体密度OD_590nm =1.0～ 1.8,所加异丙基β-D 硫代半乳糖苷 (IPTG)的浓度为 0.3～0.5mmol/L ,诱导时间 7h ,优化后目的蛋白表达量占菌体总蛋白的20% ,并用发酵罐成功地进行了扩大培养 ,筛选了洗涤包涵体的最佳条件。采用两步法对包涵体复性进行了研究 ,用Westernblotting及ELISA法检测了所表达的单链抗体及其生物活性 ,并成功制备了含硒单链抗体酶.     

表达血管生长抑制素的重组毕赤酵母在诱导阶段混合碳源的流加

为进行高密度发酵并实现外源基因的高表达,在表型为Mut^S的重组毕赤酵母（Pichia pastoris）表达人血管生长抑制素的诱导阶段,采用了甘油甲醇混合补料的培养方式。以溶氧水平作为甘油代谢指针来控制甘油限制性流加既可维持一定菌体生长,又不会发生发酵液中残余甘油及有害代谢产物（乙醇）阻遏蛋白表达。当表达阶段的菌体平均比生长速率控制于0.012h^-1,菌体浓度达150 g/L,血管生长抑制素浓度最高达到108 mg/L,血管生长抑制素的平均比生产速率为0.02 mg/(g·h),菌体关于甘油的表观得率为0.69 g/g,菌体关于甲醇的表观得率为0.93g/g,较没有采用甘油限制性流加时都有所提高。     

微生物发酵生产十一烷1，1 1二羧酸的研究

从热带假丝酵母(Candiada tropicalis)T25—14经过紫外线和亚硝酸的多次诱变,获得4株产十一烷l,11二羧酸(DC₁₃)较多的突变株,其中最优的NP-159株以20％(V／V)正十三烷(nC₁₃)为碳源摇瓶发酵4天,DC₁₃达80g／L左右。在16L罐上,以30％(V／V)nC₁₃发酵6天,DC₁₃高达139g／L,回收残烃后,对nC₁₃的转化率为80％以上。后处理收率为78．9％,DC₁₃的纯度为95．3％。     

大肠杆菌高密度发酵表达4-羟基苯乙酸酯3-羟化酶及咖啡酸的高效生物合成

来源于大肠杆菌的4-羟基苯乙酸酯3-羟化酶(4-hydroxyphenylacetate 3-hydroxylase,4HPA3H)可以催化对香豆酸生物合成咖啡酸。为了实现4HPA3H的扩大生产和咖啡酸的高效生物合成,首先构建过表达4HPA3H的大肠杆菌工程菌,其次使用5 L发酵罐进行高密度发酵生产4HPA3H,再而优化采用工程菌株进行全细胞催化产咖啡酸的条件。最终实现了在5 L发酵罐中发酵,工程菌株生物量达到干重34.80 g/L。通过使用5 L发酵罐作为生物反应器进行全细胞催化,经过6 h的催化可产生18.74 g/L (0.85 g/(L·OD₆₀₀))咖啡酸,摩尔转化率为78.81%,是目前文献报道4HPA3H以对香豆酸为底物合成咖啡酸的最高水平。初步实现了高密度培养大肠杆菌表达4HPA3H并高效生物合成咖啡酸,为工业化生产奠定了基础。     

富硒姬松茸液体培养条件的研究

采用液体摇瓶培养法 ,对姬松茸 (Agaricusblazei)富硒培养条件进行初步研究 ,结果表明 :富硒姬松茸液体培养的最佳培养基配方为玉米粉 30 g/L ,葡萄糖 2 0g/L ,硫酸铵 2 g/L ,酵母膏 3g/L ,KH₂ PO₄ 2 g/L ,MgSO₄ ·7H₂ O 1 g/L ,维生素B11 0 0mg/L ;采用 1mg/L亚硒酸钠驯化菌种 ,2 5 0mL三角瓶装量 80mL ,p     

重组嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophila 4AK4中3-羟基丁酸3-羟基己酸共聚酯PHBHHx的发酵生产

3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚酯（PHBHHx）是一种性能优良的新型生物可降解材料,其机械和加工性能与3-羟基己酸（3HHx）在共聚物中的含量密切相关。在嗜水气单孢菌Aeromonas hydrophila 4AK4中引入了编码β酮基硫解酶 (β-ketothiolase)的phbA基因和编码乙酰乙酰辅酶A还原酶(AcetoacetylCoA reductase)的phbB基因,使重组菌增加了一条利用乙酰辅酶A合成3羟基丁酸-CoA的代谢途径,这使得利用非相关性碳源调控PHBHHx的单体组成比例成为可能。利用葡萄糖酸钠和月桂酸作为碳源,对重组Aeromonas hydrophila 4AK4进行了摇瓶培养及5 L发酵罐培养的研究。在摇瓶实验中,通过改变碳源中两种组分的比例,可以使A. hydrophila 4AK4合成的PHBHHx中的3HHx摩尔含量由原来的15%左右降低到3%～12 %,成功地实现了对PHBHHx单体组成的调控;当以月桂酸为唯一碳源时,在5 L发酵罐中,经过56 h的培养,获得了51.5 g/L的细胞干重（CDW）,其中62 %为PHBHHx,3HHx在PHBHHx中的摩尔含量为9.7 %;当以1:1的葡萄糖酸钠和月桂酸为碳源时,48 h的5 L发酵罐培养获得了32.8 g/L的CDW和52 %的PHBHHx含量,其中3HHx在PHBHHx中的摩尔含量为6.7 %。结果证明了该重组菌在大规模生产单体组成可控PHBHHx方面具有很大的应用潜力。     

利用恒溶氧．补料分批技术高密度培养大肠杆菌生产重组人骨形成蛋白-2A

对表达人骨形成蛋白－2A(BMP－2A)的重组大肠杆菌YK537／pDH－B2m在500ml摇瓶中进行了培养条件的摸索实验,继后用5L自控发酵罐进行分批培养和分批补料培养,以获取rhBMP－2A两种培养方式结果比较表明,在培养过程中保持30％～40％左右的溶解氧和限制性流加葡萄糖可以使BMP-2A的含量达到2．78g／L,最终菌体密度为OD₆₀₀53(相当于干菌21．2g／L),重组蛋白的表达量占菌体总蛋白的25％。该培养技术的关键是：(1)在培养过程中保持适当的溶解氧;(2)限制性流加葡萄糖;(3)42℃起始诱导的时间控制在对数生长中期,持续表达时间为4h;(4)细菌持续生长的比生长速率控制在0．3h -1左右。