应用P_RP_L串联启动子表达HIV-2gag蛋白

目的 :探讨HIV 2gag非融合蛋白的表达。方法 :应用DNA重组技术 ,将HIVgag基因全序列 (gag)和部分 (gag’)cDNA片段克隆到pBV2 2 0载体PRPL 串联启动子下游 ,构建成HIV 2gag重组表达载体pBV gag和pBV gag’ ,在大肠杆菌中表达。结果 :SDS PAGE显示pBV gag’在 2 1kD处可见一明显的额外蛋白带 ,经薄层扫描分析占菌体总蛋白的 6 .1% ,蛋白印迹结果证明 ,表达出的特异蛋白分子量pBV gag为 5 7kD和 47kD ;pBV gag’为 47kD和 2 1kD。经提取包涵体证明 ,表达的蛋白主要以包涵体形式存在于菌体中。结论 :HIV

通过串联启动子实现纳豆激酶在枯草芽孢杆菌中的高效表达

本研究通过串联启动子方式实现纳豆激酶在枯草芽孢杆菌WB800中的高效分泌表达。通过对几种现有报道的强启动子的比较并对其进行串联操作,确定生产纳豆激酶的最优启动子及纳豆激酶的最高产量。本研究首先在枯草芽孢杆菌WB800中成功构建五种含不同强启动子的重组质粒p SG101(P_(HpaII)),p SG102(PBcapr E),p SG103(Plux S),p SG104(Pgsi B)和p SG105(Pyxi E),实现纳豆激酶分泌表达,并对其纤溶活性进行测定。结果表明,启动子P_(HpaII)介导的纳豆激酶纤溶活性(110.80 FU/m L)明显优于其他四种启动子。通过对启动子P_(HpaII)进行多次串联,成功构建质粒p SG106(P_(HpaII)-P_(HpaII)),p SG107(P_(HpaII)-P_(HpaII)-P_(HpaII))和p SG108(P_(HpaII)-P_(HpaII)-P_(HpaII)-P_(HpaII))。数据显示,菌株Bacillus subtilis WB800/p SG107(P_(HpaII)-P_(HpaII)-P_(HpaII))纳豆激酶产量最高为213.30 FU/m L,相比单个启动子P_(HpaII),提高了92.51%。通过对五种强启动子的比较以及对其进行串联操作,成功实现纳豆激酶在枯草芽孢杆菌WB800的高效表达,纤溶活性最高为213.30 FU/m L,与现有相关报道相比有明显优势。

启动子串联及改造提高FAD为辅基的葡萄糖脱氢酶在Bacillus subtilis中的表达

以黄素腺嘌呤二核苷酸(flavin adenine dinucleotide,FAD)为辅基的葡萄糖脱氢酶(glucose dehydrogenase with FAD,FAD-GDH,EC 1.1.99.10),与辅基结合紧密,催化效率高,是临床检测血糖指标的新型诊断用酶。将Burkholderia cepacia的FAD-GDH基因(gdh)构建含单启动P_(HpaⅡ)的穿梭质粒p MA5-1,在蛋白酶缺陷型菌株Bacillus subtilis WB600中表达。为了获得该酶的高效表达,采用启动子串联及改造策略考察产酶情况。将4种启动子(P_(amyQ’),P_(43),P_(gsiB),P_(opuaa))分别与质粒上自带的启动子P_(HpaⅡ)串联,结果表明P_(HpaⅡ)-P_(amyQ’)串联组合获得的FAD-GDH胞内酶活最高,为2 497 U/L,是串联前单启动子的2.7倍。为了减少发酵过程中,葡萄糖和甘油对产酶的抑制作用,在串联组合的基础上删去P_(amyQ’)启动子中与碳代谢调控蛋白结合的cre位点,使胞内产酶水平提高至3 626 U/L,说明cre位点的去除能够减少碳代谢产物对启动子转录的抑制。本研究为新型诊断用酶FAD-GDH的菌种改造和工业化生产应用提供参考与借鉴。

不同启动子在水稻悬浮细胞中诱导外源基因的表达

为进一步提高外源基因在水稻悬浮细胞中的表达水平,以花椰菜花叶病毒(Ca MV)35S启动子为对照,克隆了玉米泛素蛋白启动子(Ubi)、水稻肌动蛋白启动子(Actin)以及水稻Oscc1启动子,以GFP为报告基因,通过启动子串联的方式,构建了10个植物表达载体:p CAMBIA 1304 35S-GFP、Ubi-GFP、Actin-GFP、Oscc1-GFP、35S/Ubi-GFP、35S/Actin-GFP、35S/Oscc1-GFP、Ubi/Actin-GFP、Ubi/Oscc1-GFP、Actin/Oscc1-GFP,采用根瘤农杆菌介导的方法,将表达载体导入日本晴胚性愈伤,经悬浮培养分别获得转基因的悬浮细胞系,利用荧光显微镜、酶标仪检测GFP荧光强度,用Western blot检测GFP蛋白质的表达水平。结果发现串联启动子明显强于单个启动子驱动的GFP蛋白质表达水平。在10个表达载体中,35S/Ubi、Ubi/Actin和Ubi/Oscc1是3种优化的启动子组合,其中Ubi/Oscc1串联启动子驱动GFP的表达水平最高,约为对照35S启动子的3倍。

厌氧表达乳酸脱氢酶以提高大肠杆菌产D-乳酸光学纯度

【目的】为解决在D-乳酸工业发酵生产中使用农业粗加工或废弃物等廉价原料(含有少量L-乳酸)而导致终产物D-乳酸光纯降低的问题。【方法】构建了带有不同启动子的L-乳酸脱氢酶基因lldD的表达质粒:pUC19-PLD(PpflBp6)、pUC19-NLD(PnirB)及pUC19-PNLD(PpflBp6-PnirB),并将它们分别转化入大肠杆菌D-乳酸工程菌HBUT-D中,得到菌株HBUT-D3、HBUT-D5和HBUT-D7。通过LldD的酶活检测以及对NBS培养基(添加1 g/L L-乳酸)发酵结果的TOPSIS多元评估,优选出可快速去除L-乳酸且不影响D-乳酸发酵的菌株,并使用农业廉价原料进行发酵。【结果】HBUT-D7的LldD比酶活为64 U/g,L-乳酸的消耗速率为34 mg/(L·h),D-乳酸的生产强度为4.09 g/(L·h),综合评估为最优菌株。以玉米浆为原料进行发酵时,HBUT-D及HBUT-D7的L-乳酸消耗速率分别为10.41 mg/(L·h)及34.75 mg/(L·h);D-乳酸生产强度分别为4.24 g/(L·h)及3.87 g/(L·h);D-乳酸光学纯度分别为99.07%及99.92%。以糖蜜为原料进行发酵时,HBUT-D及HBUT-D7的L-乳酸消耗速率为6.87 mg/(L·h)和17.18 mg/(L·h);D-乳酸生产强度分别为1.93 g/(L·h)及1.88 g/(L·h);D-乳酸光学纯度分别为99.22%及99.99%。【结论】厌氧诱导启动子的表达质粒可提高菌株HBUT-D7的L-乳酸脱氢酶酶活,使其在使用廉价原料发酵时能有效消除L-乳酸,提高发酵终产物D-乳酸的光学纯度。

嗜碱碱性卤杆菌蛋白酶在枯草芽孢杆菌中的分泌表达和优化

该研究通过信号肽筛选和启动子优化构建了一种在枯草芽孢杆菌中高效分泌嗜碱碱性卤杆菌蛋白酶的表达系统。结果表明,信号肽筛选和启动子优化的组合策略显著提高了该蛋白酶在枯草芽孢杆菌中的胞外表达量。在173种信号肽中,SP_(Ydjm)介导该蛋白酶分泌的效率最高,是原始信号肽SP_(aprE)所介导酶活力的13.8倍。而串联启动子P_(HapII)-P_(ylb)对表达的促进作用最为显著,使酶活力进一步提升1.7倍。经发酵培养基适配,该表达系统在摇瓶中产生的蛋白酶活力为18600 U/mL。进一步使用5 L发酵罐发酵后,酶活力达到34050 U/mL。该表达体系有效的提升了嗜碱碱性卤杆菌蛋白酶的分泌量,为该酶的生产与应用提供了良好的基础。

一个巨大的多烯抗生素基因簇中聚酮合酶(PKS)基因单元在大肠杆菌中的双重诱导超量表达

根据序列分析信息，将链霉菌FR－008中与多烯大环内酯抗生素生物合成直接有关的PKS基因簇内长2671bp的一个PKS单元以正确框架克隆于表达载体pET－15b中P（T7）启动子下游的BamHI位点上，经IPTG诱导只得到微量PKS表达。同样地克隆于pBV220中PRPL启动子下游的PKS基因在42℃诱导后也不能超量表达出PKS蛋白。然而克隆于串联启动子PRP（T7）或PRPLP（T7）下游的PKS基因却得到了超量表达。在PRPLP（T7）下游PKS基因的超量表达依赖于IPTG及42℃两个条件的双重诱导，而42℃及IPTG单独诱导只得到常量表达。而在PRP（T7）启动子下游时PKS基因在42℃、IPTG单独诱导或42℃＋IPTG双重诱导时均可获得超量表达。据此构建了启动子PR、P（T7）串联排列的表达载体pH2330。外源基因克隆于该载体起始密码子下游的多克隆位点时，表达的外源蛋白可用Ni（＋＋）"柱亲和纯化。此外，用在大肠杆菌中表达的PKS蛋白作为抗原免疫大白兔制备了特异性的抗体，Westernblotting实验证明该抗体是PKS特异性的，可用于PKS基因簇及PKS异源表达的深入研究。

一种耐酸热普鲁兰酶生产菌种的分子构建及发酵研究

将长野芽胞杆菌的普鲁兰酶基因经密码子优化后,组建了人工合成的二联启动子Pga2,并将它克隆到枯草芽胞杆菌穿梭质粒p MK4-BPB以及自杀质粒p GE-BPB中;经转化和筛选获得了中性蛋白酶基因npr E被敲除的普鲁兰酶生产菌株CH-1;该重组菌在基础培养基中所产普鲁兰酶的酶活达到30.3 U/m L;经过对培养基组分及发酵条件(培养温度、起始p H,起始接种量等)进行优化,确定了发酵的最适碳源为45 g/L的蔗糖,氮源为60 g/L的麸皮+豆粕时,设定初始培养基的p H为6.2,在培养温度为32℃时进行发酵,CH-1发酵产重组普鲁兰酶酶活高达268 U/m L。

玉米赤霉烯酮降解酶基因zlhy-6在枯草芽孢杆菌中的表达

玉米赤霉烯酮(ZEN)是具有雌激素作用的次生代谢产物,可以被来源于Gliocladium roseum的内酯水解酶降解为无毒物质。为了实现玉米赤霉烯酮降解酶基因zlhy-6在枯草芽孢杆菌中的表达,获得不含抗生素抗性基因的食品级重组枯草芽孢杆菌,本研究采用一步克隆及重叠延伸PCR的方法构建了单启动子和包含HpaⅡ和P43双启动子的表达质粒,将质粒转化到枯草芽孢杆菌中,获得重组菌株168/pMA5-zlhy-6和168/pMA5-P43-zlhy。然后构建了重组整合载体amy-p43-zlhy,将zlhy-6基因整合到枯草芽孢杆菌168的基因组中。通过Cre/lox系统敲除抗生素抗性基因,获得整合了P43-zlhy表达盒的食品级重组枯草芽孢杆菌BZ-zlhy。将构建的3个重组菌株在37℃、pH值7.5条件下培养36 h,结果显示,双启动子表达载体重组菌株的最高酶活性为2.2 U·mL^(-1),是单启动子菌株的1.2倍。双启动子重组菌株表达的降解酶对ZEN(4μg·mL^(-1),30 min)的降解率为65.1%。重组菌株枯草芽孢杆菌BZ-zlhy表达水平最低(0.4 U·mL^(-1))。本研究实现了玉米赤霉烯酮降解酶在枯草芽孢杆菌中表达,同时构建了不含抗生素抗性基因的食品级重组枯草芽孢杆菌,为玉米赤霉烯酮降解酶的工业化生产奠定了基础,也为解决粮食储藏和饲料生产中的ZEN污染提供了思路。