噬夏孢欧文氏菌(Erwinia uredovora)类胡萝卜素合成相关基因crtE的克隆及其在大肠杆菌中的表达

噬夏孢欧文氏菌基因crtE编码GGPP合成酶。通过PCR扩增获得crtE基因,克隆进表达载体,构建表达质粒pET-15bcrtE。重组质粒转化E.coli BL21(DE3),构建工程菌;重组GGPP合成酶在大肠杆菌中实现了高效表达,表达量占菌体总蛋白的42%。重组蛋白以包含体形式存在,包含体经洗涤、尿素溶解、复性并经镍离子亲和层析树脂纯化,得到了电泳纯的重组噬夏孢欧文氏菌GGPP合成酶,带有His-tag的该蛋白分子量为34kDa,pI值为6.3。

噬夏孢欧文氏菌类crtB基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

噬夏孢欧文氏菌类胡萝卜素合成相关基因crtB,编码八氢番茄红素合成酶。利用PCR技术扩增出crtB基因,克隆进表达载体,构建表达质粒pET-15bcrtB。重组质粒转化大肠杆菌,构建工程菌株。经IPTG诱导,工程菌高效表达了重组八氢番茄红素合成酶,表达量占菌体总蛋白的40%。重组蛋白以包含体形式存在,包含体经洗涤、尿素溶解、复性并经镍离子树脂亲和层析、Superdex 75凝胶层析柱纯化,得到了电泳纯的重组八氢番茄红素合成酶,带有His-tag的该蛋白分子量为35 kDa,pI值为7.3。

无机盐和碳氮源对噬夏孢欧文氏菌积累类胡萝卜素的影响

供试的8种无机盐中,MgSO_4的单因子效应最好,可促进噬夏孢欧文氏菌(Erwinia uredovora)的生长和类胡萝卜素合成。在供试的4种碳源中,葡萄糖是最适碳源。噬夏孢欧文氏菌不能利用无机氮源,在供试的有机氮源中以酵母膏最有利于类胡萝卜素合成。培养基中的含碳量保持在2．45～4．90g/L,含氮量保持在1．60～2．40g/L时,对噬夏孢欧文氏菌生长和类胡萝卜素合成均为有利,培养基的最适C:N为2．5:1。类胡萝卜素稳定性的初步实验证明,所得到的类胡萝卜素丙酮溶液在常温下稳定性较差,容易分解。高效液相色谱法(HPLC)测定结果表明,从噬夏孢欧文氏菌细胞得到的天然色素成分比较复杂,在菌体中共检测到11种色素成分。

噬夏孢欧文氏菌crtY基因在大肠杆菌中的表达及其产物的纯化

噬夏孢欧文氏菌(Erwinia uredovora)可以累积类胡萝卜素,合成过程涉及的一系列反应都是在相关酶的催化下完成的,其中番茄红素环化酶由基因crtY编码,催化由番茄红素转化为β-胡萝卜素的酶促反应。本研究以噬夏孢欧文氏菌基因组DNA为模板,通过聚合酶链式反应扩增获得crtY基因,测序正确后克隆进表达载体pET-15b,构建表达质粒pET-15b-crtY,重组质粒转化E．coli BL21(DE3),构建工程菌,经IPTG诱导后,重组番茄红素环化酶在大肠杆菌中实现了高效表达,通过镍离子树脂亲和层析和Superdex 75凝胶过滤层析,得到了电泳纯的重组噬夏孢欧文氏菌番茄红素环化酶,该蛋白体外具有催化番茄红素转化为β-胡萝卜素的活性。

外源基因在噬夏孢欧文氏菌中的表达

用CaCl2法制备噬夏孢欧文氏菌(Erwiniauredovora)感受态细胞,热激处理可使质粒pACYC184转入噬夏孢欧文氏菌细胞,转化率为656cfu/μgDNA,转入的质粒可以在细胞中稳定存在,并随着细胞分裂而复制,质粒上的氯霉素抗性基因在其启动子的控制下能够高效表达,氯霉素乙酰转移酶可达噬夏孢欧文氏菌菌体总蛋白的30.26%。噬夏孢欧文氏菌可以作为一种新的原核表达系统。

玉米黄素二葡萄糖苷的发酵条件优化

为优化噬夏孢欧文氏菌合成玉米黄素二葡萄糖苷的最佳发酵条件,通过单因素实验,分析了碳源、氮源、培养基初始pH值、培养温度以及培养时间对噬夏孢欧文氏菌的生长和玉米黄素二葡萄糖苷产量的影响,同时,为确定最佳培养条件又进行了正交实验及结果分析。实验结果表明,所确定的噬夏孢欧文氏菌发酵生产玉米黄素二葡萄糖苷的最佳培养条件为:葡萄糖质量浓度为25g/L,酵母粉质量浓度为20g/L,初始pH值6.0,培养温度为30℃。同时,按此优化条件培养噬夏孢欧文氏菌培养发酵48h,得到玉米黄素二葡萄糖苷的产量比优化前提高了163%。该研究为玉米黄素二葡萄糖苷的工业化生产奠定了基础。

玉米黄素糖基化酶在大肠杆菌中的表达与纯化

噬夏孢欧文氏菌合成类胡萝卜素涉及的一系列反应都是在相关酶的催化下完成的,其中催化玉米黄素转化为玉米黄素二葡萄糖苷的玉米黄素糖基化酶由基因crt X编码。PCR扩增出噬夏孢欧文氏菌crt X基因,构建重组质粒,转化大肠杆菌。经镍离子树脂亲和层析、DEAESepharose FF离子交换层析纯化,得到了电泳纯的重组噬夏孢欧文氏菌玉米黄素糖基化酶,该重组蛋白在体外具有催化玉米黄素转化为玉米黄素二葡萄糖苷的活性。

噬夏孢欧文氏菌GGPP合成酶与八氢番茄红素合成酶相互作用的研究

GGPP合成酶与八氢番茄红素合成酶是噬夏孢欧文氏菌类胡萝卜素合成代谢中的两个关键酶。本研究将编码GGPP合成酶与八氢番茄红素合成酶的基因crtE和crtB共转化大肠杆菌或将crtE、crtB及编码八氢番茄红素脱氢酶的crtI共转化大肠杆菌,IPTG诱导其表达,然后利用亲和层析、凝胶过滤层析纯化重组蛋白。Western blotting分析结合N-末端序列分析表明,GGPP合成酶与八氢番茄红素合成酶以两种复合体的形式存在,而八氢番茄红素脱氢酶则不能与这两种酶形成稳定的复合体。