含血红蛋白基因(VHb)的铜绿假单胞菌重组菌的构建及鼠李糖脂表达条件的研究

将RDR（ribonucleotide diphosphate reductase）启动子驱动下的透明颤菌（Vitreoscillasp．）血红蛋白（Vitreoscilla hernoglobin，VHb）基因的表达载体pSETRDR-VHb转入铜绿假单胞（Pseudamanas aeruginosa）s301菌株中。并对其中阳性转化子AY26菌株进行了鼠李糖脂表达条件的研究。正交实验k（4。）优化培养基，最佳组分为：硫酸镁0．075％、硝酸钠0．5％、清油3mUL、酒石酸钠0．4％。在限碳培养条件下，转化子SY26鼠李糖脂产量达到12．9dL，比对照菌株S301（8．4g／L）提高150％，5L发酵罐放大实验验证，重组菌AY26的表面活性剂产量达到33．12g／L。

透明颤菌血红蛋白在肉桂地链霉菌中的表达对其细胞生长及抗生素合成的影响

肉桂地链霉菌 (S .cinnamonensis)是莫能菌素 (Monensin)的产生菌。大肠杆菌 链霉菌穿梭表达载体pHZ12 5 2中的透明颤菌血红蛋白基因 (vhb)位于硫链丝菌素诱导启动子PtipA之下 ,它在肉桂地链霉菌中的结构不稳定 ,发生了重组缺失 ,缺失的片段包括大肠杆菌质粒部分和vhb基因。但来自阿维链霉菌 (S .avermitilis)中缺失了大肠杆菌质粒部分却保留了完整的vhb基因及tipA启动子的 pHZ12 5 2 ,可在肉桂地链霉菌中稳定复制 ,不再发生缺失 ,经硫链丝菌素诱导表达出了有生物活性的VHb蛋白。摇瓶发酵实验证明 ,VHb蛋白在氧限条件下可明显促进肉桂地链霉菌的菌体生长和抗生素合成。

D-氨基酸氧化酶与麦芽糖结合蛋白和透明颤菌血红蛋白的融合表达

D-氨基酸氧化酶(DAAO)是一种重要的工业酶。为了进一步提高DAAO在大肠杆菌中的可溶性和活性表达,分别构建了麦芽糖结合蛋白(MBP)和透明颤菌血红蛋白与三角酵母DAAO(TvDAAO)的N-端融合蛋白。其中,MBP融合蛋白MBP-TvDAAO在组成型(JM105/pMKC-DAAO)和诱导型菌株(JM105/pMKL-DAAO)中表达时,目标蛋白的可溶性表达量分别达到全细胞蛋白表达量的28%以上和17%左右,比无MBP融合的对照菌株BL21(DE3)/pET-DAAO分别提高3.7和1.8倍;但其酶活水平显著下降。VHb融合蛋白VHb-TvDAAO在重组菌BL21(DE3)/pET-VDAAO中摇瓶诱导表达时,DAAO酶活达到了3.24u/mL,比对照菌株BL21(DE3)/pET-DAAO提高了约90%。

透明颤菌血红蛋白基因在阿维链霉菌中的表达

将含有自身启动子的透明颤菌血红蛋白基因（ ｖｈｂ） 克隆至大肠杆菌—链霉菌穿梭质粒载体ｐＩＪ６５３ 中构建成表达载体ｐ ＷＹ１０１ 和ｐ ＷＹ１０２ ，用它们转化阿维菌素（ａｖｅｒｍｅｃｔｉｎｓ） 产生菌———阿维链霉菌（ Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ａｖｅｒｍｉｔｉｌｉｓ） ，经Ｗｅｓｔｅｒｎ ｂｌｏｔｔｉｎｇ 分析并未检测到ｖｈｂ 基因表达，但用穿梭载体ｐＨＺ１２５２（ 其中的ｖｈｂ 基因位于受硫链丝菌素诱导的链霉菌强启动子ＰｔｉｐＡ之下） 转化阿维链霉菌并经硫链丝菌素诱导，则在该菌中表达出了有活性的ＶＨｂ 蛋白。ｐＨＺ１２５２ 在阿维链霉菌中发生了重组缺失，但缺失的ｐＨＺ１２５２ 上仍含有完整的ｖｈｂ 基因及诱导型强启动子，且可在阿维链霉菌中稳定遗传，却不能再转化大肠杆菌。

透明颤菌血红蛋白研究进展及其在芽孢杆菌属中的应用

透明颤菌血红蛋白(VHb)可在低氧条件下提高细胞对氧气的利用效率,促进细胞的生长和代谢产物的合成,因而被广泛应用于多种异源微生物的研究中。简述了VHb的结构特征、在细胞内的定位、编码基因vgb的表达调控及其生物化学功能;介绍了VHb在芽孢杆菌属中的应用情况及其在芽孢杆菌属菌株外源表达中的重要意义。

透明颤菌vgb基因整合型大肠杆菌的培养特性

透明颤菌血红蛋白(VHb)是一种氧调节、氧结合蛋白,其基因vgb的表达在转录水平上受氧调控.大肠杆菌E.coliBV是采用基因同源重组方法将vgb基因整合到基因工程常用宿主菌E.coliBL21中构建得到的.研究了不同价态的铁离子对同源重组菌的生长特性及VHb合成的影响,研究表明,0.2mmol/L的二价铁离子具有促进VHb表达从而刺激菌体细胞生长的作用.在0.1L/h低通气量条件下,E.coliBV分别进行间歇培养和流加培养,低溶氧刺激VHb在短时间内迅速大量合成,改善了细胞内氧的传递性能,使生长期分别延长到25h和45h,生物量(DCW)分别达到9.6g/L和26g/L.

糖多孢红霉菌引入异源启动子表达透明颤菌血红蛋白

目的为了在糖多孢红霉菌(Sac.erythraea)中表达透明颤菌(Vitreoscilla)血红蛋白基因(vgb),将变铅青链霉菌(Streptomyces lividans)启动子基因整合于糖多孢红霉菌染色体中。方法以变铅青链霉菌基因组DNA为模板,利用PCR技术克隆变铅青链霉菌启动子基因,利用基因重组技术构建含有异源启动子与vgb的重组糖多孢红霉菌表达质粒,经电穿孔法与糖多孢红霉菌染色体整合,红霉素效价测定采用管碟法。结果克隆了含有异源启动子与vgb的重组糖多孢红霉菌表达质粒(pBlueV),相对分子量6.033kb,筛选了重组糖多孢红霉菌株,原始菌株与重组菌株的最终红霉素效价分别为3.98、5.15g·L-1,重组菌株提高红霉素体积产率约29%。结论vgb在重组糖多孢红霉菌株引入异源启动子的情况下获得了表达,有望解决传统发酵过程中由于氧传递而导致的产率低下和成本高的问题。

透明颤菌血红蛋白基因在解淀粉芽孢杆菌中的表达及其影响

将强启动子P_(43)与透明颤菌血红蛋白基因(vgb)通过重叠延伸PCR进行融合,克隆到芽孢杆菌整合表达载体pDC1730中,重组表达载体pDG-P43vgb转化促生防病解淀粉芽孢杆菌FZB42,Wsetem-Blot和CO差光谱分析表明重组菌株FZB42-VHb表达了有活性的VHb蛋白,VHb的表达对重组菌株菌体的生长及抗菌脂肽的产生都有促进作用。在相同培养条件下,重组菌最大菌体密度比原始菌株提高了14.49%,抗菌脂肽fengycin的产量提高了1.74倍,抗菌脂肽surfactin的产量提高了3.14倍。

透明颤菌血红蛋白基因在多粘芽孢杆菌中的克隆和表达

本研究将启动子P43与透明颤菌血红蛋白(Vitreoscilla hemoglobin)基因(vgb)通过重叠PCR进行融合,克隆到芽孢杆菌表达载体p CM20上,将筛选得到的重组载体p CM20-vgb转化多粘芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)NR1,Western-Blot表明重组菌株表达了VHb蛋白,该蛋白的表达对重组菌体的生长和多粘菌素的产生均有促进作用。

从透明颤菌血红蛋白谈到植物缺氧与转基因作物

扼要介绍透明颤菌血红蛋白基因在多种微生物的表达、调节和生理功能 ,特别是在生物工程方面可能的应用。但最值得重视的是这一基因在烟草中的表达及其生理效应 ,它为我们提出一个重要的问题 ,就是植物是否缺氧 。

表达vgb的糖多孢红霉菌载体构建与活性鉴定

目的为了在糖多孢红霉菌(Sac.erythraea)中表达透明颤菌(Vitreoscilla)血红蛋白基因(vgb),发挥其在贫氧环境下与氧结合形成氧合态,而改变限氧时细胞原有的代谢方式,将vgb克隆于糖多孢红霉菌表达载体中。方法利用PCR技术克隆vgb,利用基因重组技术构建含有vgb的重组糖多孢红霉菌表达质粒,电穿孔法将vgb转化置糖多孢红霉菌中,鉴定采用SDS-PAGE电泳。vgb在重组糖多孢红霉菌表达产物的生物活性检测用Western blotting分析表示。结果克隆了含有vgb的重组糖多孢红霉菌表达质粒(pBlueV),分子量6.033 kb,筛选了重组糖多孢红霉菌株,重组菌株表达的血红蛋白能与1∶300的VHb抗体呈显色反应。结论vgb在糖多孢红霉菌中获得了表达,这对继续研究生产红霉素的工程菌改造,解决工业发酵工程菌高密度培养具有良好的应用前景。

透明颤菌的分离及鉴定

报道了L-3菌株的分离、筛选及鉴定。L-3菌株是革兰氏阴性专性好氧菌,毛发体无色、滑行、毛发体具屈绕性,在限氧条件下可诱导合成一种血红蛋白。血红蛋白用N,N,N′,N′-四甲基-对苯二胺来鉴定,迅速生成紫色标志血红蛋白存在。L-3菌株可积累PHB,被鉴定为透明颤菌(Vitreoscillasp.)。L-3菌株细胞提取液经过电泳,显出细胞内蛋白在供氧和限氧条件下的差异。

透明颤菌血红蛋白的DNA改组研究

为提高透明颤菌血红蛋白在限氧条件下促进宿主细胞生长的能力,首先采用易错PCR向透明颤菌血红蛋白基因中引入突变,再结合DNA改组对其进行改造,将改组基因置于透明颤菌血红蛋白天然启动子下游,转化大肠杆菌DH5α,构建改组文库,以限氧培养条件下菌体沉淀的颜色为指标进行试管初筛,再以限氧和极端限氧条件下菌体湿重为指标进行摇瓶复筛,最终得到一个高活性突变蛋白VHb′042506。该蛋白使宿主菌体的湿重在限氧和极端限氧条件下较原基因转化子分别提高了31.25%和58.75%。经测序比对,该基因较原基因发生了11处碱基点突变,致氨基酸4处错义突变。CO差光谱显示该蛋白具有更强的特征吸收。

透明颤菌血红蛋白的应用进展

透明颤菌血红蛋白(VHb)具有在限氧条件下促进异源宿主细胞生长和增加产物产量的作用,已在发酵、环保、转基因动植物、重组蛋白表达等方面得到了广泛应用。将VHb与酶或蛋白融合表达可提高酶的活性、稳定性或蛋白的分离效率。对VHb进行改造有助于获得性能更良好的“新”蛋白。

β-葡萄糖苷酶与透明颤菌血红蛋白在大肠杆菌中的共表达

为解决大肠杆菌高密度发酵生产β-葡萄糖苷酶过程中溶氧不足的问题,分别采用双顺反子和T7启动子系统在Escherichia coli中引入透明颤菌血红蛋白(VHb)以改善溶氧的利用、提高菌体的生物量,进而增加β-葡萄糖苷酶的产量。以双顺反子形式诱导表达VHb时,在摇瓶低溶解氧条件下的最高生物量达到4.24±0.29(OD_(600)),与无VHb表达的对照组相比提高了35.03%,同时β-葡萄糖苷酶发酵酶活达到了(9.78±0.55)U/m L,比对照组提高了25.38%。在3 L发酵罐中使用双顺反子形式共表达VHb时,β-葡萄糖苷酶发酵总酶活达到141.23 U/m L,与无VHb表达的对照相比提高了35.57%。以T7启动子对VHb进行表达后,在摇瓶和发酵罐中β-葡萄糖苷酶的发酵酶活均低于对照组。这些结果表明,在大肠杆菌中以双顺反子形式共表达β-葡萄糖苷酶和VHb能够提升菌体对低溶氧的耐受能力,提高菌体生物量和β-葡萄糖苷酶的产量。