MAL1基因启动子区的克隆及其在大肠杆菌中的启动功能分析

目的:MAL1基因启动子区在原核生物大肠杆菌中是否有双向启动外源基因的功能。方法:利用PCR扩增MAL1基因启动子区,将不同方向的MAL1基因启动子区后接上Zeocin基因,构建成重组报告质粒,转化大肠杆菌DH5α,验证该启动子区是否双向都具有启动外源基因的功能。结果:将含不同方向启动子区的重组质粒PUCMZ1和PUCMZ2,转化大肠杆菌,转化子均有Zeocin抗性。结论:证明了MAL1结构基因上游启动子区在原核生物大肠杆菌中具有双向启动的功能,且3′-5′方向的启动能力强于5′-3′方向。

利用谷氨酸棒状杆菌高效表达枯草芽孢杆菌的谷氨酰胺合成酶发酵生产L-谷氨酰胺

谷氨酰胺合成酶(GS)是用于合成L-谷氨酰胺(L-Gln)过程中的关键酶,然而GS的酶活受到多种因素的影响,导致其酶活不强,产物L-Gln偏低.本研究以GS的基因为研究对象,构建谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)的高效表达系统.利用C.glutamicum中的两种强启动子:tac启动子(Ptac)和麦芽糖启动子(Pmal),比较不同启动子的作用下GS的酶活力;其次,为了避免腺苷酰化对C.glutamicum的GS的抑制作用,将GS的腺苷酰化位点突变成苯丙氨酸(Tyr405Phe);同时由于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的GS不受腺苷酰化作用的影响,故将Bacillus subtilis的GS基因导入到C.glutamicum的表达系统中,比较两种基因来源不同GS的酶活高低,以期达到高产L-Gln的目的.本研究第一次应用Bacillus subtilis来源的GS在C.glutamicum的系统中表达.最终的结果表明,在C.glutamicum的表达系统中,Ptac比Pmal的效果更好,来自Bacillus subtilis的GS比来自C.glutamicum的GS酶活力更高.重组菌BJ2有最高的酶活力和产量,L-Gln的最终产量达到32.5 g/L.