雪白根霉脂肪酶基因在毕赤酵母中的高效表达及其酶学性质研究

采用同源克隆法获得了雪白根霉的脂肪酶基因(rnl),将其连接到pPICZαA载体上,得到重组表达载体pPICZαA-rnl。将表达载体pPICZαA-rnl用限制性内切酶SacI线性化后,电击转入毕赤酵母X-33中。雪白根霉脂肪酶基因在毕赤酵母X-33中成功表达,重组菌株摇瓶培养144 h后,酶活可达48 U/mL。重组酶最适pH值为8.5,最适反应温度为35℃。1 mmol/L的Mn2+,Ca2+和K+以及1%的表面活性剂吐温20,吐温80,曲通100对重组脂肪酶具有激活作用。重组酶的最适底物为三月桂酸甘油酯(C12)。

优化密码子及诱导温度提高雪白根霉脂肪酶在毕赤酵母中的表达

根据毕赤酵母密码子的偏好性,通过在线软件对雪白根霉脂肪酶基因(rnl)进行密码子优化。优化后的脂肪酶基因(rnl-opt)GC含量由原来的46%提高到49%,碱基A,T,C,G均匀分布,减少了AT和GC富集区,适应指数由0.82提升到0.85。将rnl-opt连接到表达载体p PICZαA并转入毕赤酵母X33中。将含有rnl和rnlopt的重组工程菌在摇瓶和50 L发酵罐中进行诱导表达。摇瓶培养条件下,含有rnl和rnl-opt重组工程菌的最大酶活分别为458、956 U/m L。50 L发酵罐培养条件下,含有rnl和rnl-opt重组工程菌的最大酶活和总蛋白浓度分别为14 856、30 500 U/m L和3.61、7.8 g/L。为了进一步提高含rnl-opt重组工程菌的表达酶活,对其在50L发酵罐培养的诱导温度进行优化,当诱导温度为22℃时,含rnl-opt重组工程菌的酶活和细胞湿重均达到最大值分别为39 520 U/m L和461 g/L。相对于30℃,酶活和细胞湿重分别提高了30%和16%。