产耐高温木聚糖酶菌株的筛选及其产酶条件优化

从牛粪堆肥中分离、筛选到1株产耐高温木聚糖酶的细菌NF1,经形态特征和16S rDNA序列分析,鉴定菌株NF1为类芽孢杆菌,命名为类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)NF1。采用响应面法对该菌种产木聚糖酶的发酵条件进行优化。首先利用Plackett Burman试验设计筛选出影响产酶量的3个主要因素,即牛肉膏浓度、NaCl浓度和初始pH值。在此基础上使用Design-Expert软件进行Box-Behnken试验设计,通过响应面分析得出菌株NF1发酵产酶的最佳条件为玉米芯20g/L、牛肉膏28.2g/L、K2HPO45g/L、MgSO40.5g/L、NaCl 7.1g/L、初始pH值为6.9;装液量40mL、转速160r/min、接种量2%、温度28℃。经过验证试验,优化后粗酶液酶活达到160.6IU/mL,与响应面预测结果一致,较优化前木聚糖酶酶活提高了51.4倍。

赭曲霉甾体11α–羟化酶基因AOH在毕赤酵母中的表达及功能分析

11α–羟基左旋乙基甾烯双酮(11α-OH-GD)是生产高效避孕药去氧孕烯的关键中间体.丝状真菌赭曲霉(Aspergillus ochraceus)TCCC41060可以转化左旋乙基甾烯双酮(GD)形成11α-OH-GD,但该转化反应特异性低,副产物偏高,限制了其工业应用.为了研究赭曲霉转化GD特异性偏低的机理,本文克隆了赭曲霉11α–羟化酶基因AOH并构建了表达载体p PIC3.5,K-AOH,获得了重组毕赤酵母菌株.聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)与免疫印迹实验(Western blot)分析表明,AOH重组蛋白相对分子质量为6.12×104,与预测结果一致.对转化产物进行薄层色谱(TLC)和高效液相色谱(HPLC)分析结果显示,AOH重组菌株能够转化GD,形成目标产物11α-OH-GD以及3种副产物.以上结果表明:AOH基因编码的甾体11α–羟化酶对底物GD转化反应的特异性较差.

原生质体融合技术选育分解草酸乳酸菌菌株的研究

将具有草酸分解能力的乳双歧杆菌和具有耐氧特性的嗜酸乳杆菌进行原生质体融合,其最佳条件为:50%的PEG6000,融合温度30℃,融合时间为7 min,CaCl2浓度为0.02 mol/L,MgCl2浓度为0.5 mol/L,在此条件下融合率可达7.6%。从中筛选出同时具有耐氧特性和草酸分解能力的融合子,草酸分解率为13.4%。

合成唾液酸乳糖重组大肠杆菌的构建

唾液酸寡糖具有抗感染、提高免疫力、促进双歧杆菌增殖等功能,对其微生物合成方法的研究具有重要的理论和应用价值。克隆和表达来源于Campylobacter jejuni的N-乙酰葡萄糖胺异构酶基因(neuC)、乙酰神经氨酸合成酶基因(neuB)、CMP-乙酰神经氨酸合成酶基因(neuA)和来源于Nesseria meningitidis的唾液酸转移酶基因(nst),利用表达载体pSTV29,在大肠杆菌Escherichia coli JM109内构建合成唾液酸乳糖的代谢途径。在接种量2%、装液量50 mL/250 mL三角瓶、摇床转速180 r/min、温度34℃的条件下发酵30 h,并以10 g/L乳糖为底物,利用HPLC检测到唾液酸乳糖的合成量为2.45 g/L,为人乳唾液酸寡糖及其类似物的异体合成提供了新的思路。

大肠杆菌sdaA、sdaB,pgpB基因的敲除及其对磷脂酰丝氨酸合成的影响

利用Red同源重组技术敲除大肠杆菌sdaA、sdaB和pgpB基因,阻断大肠杆菌磷脂酰丝氨酸合成途径中的底物L-丝氨酸和磷酸乙醇酸的部分分解代谢,以达到提高磷脂酰丝氨酸在菌体内含量的目的。将出发菌株和重组菌株进行摇瓶发酵,发酵1 000 min后,采用高效液相色谱法分析磷脂酰丝氨酸的产量。试验结果表明sdaA、sdaB、pgpB基因敲除后,磷脂酰丝氨酸在菌体总磷脂中的含量提高了一倍多,说明通过基因工程手段改变大肠杆菌中磷脂酰丝氨酸合成的部分代谢途径,初步获得磷脂酰丝氨酸产量提高的菌株,具有较好的应用前景。

双顺反子翻译偶联表达载体的构建及蚓激酶基因F238在大肠杆菌中的可溶性表达

为了实现外源蛋白在大肠杆菌中的可溶性表达,利用硫氧还蛋白作为分子伴侣构建双顺反子翻译偶联表达载体pDICT。将大肠杆菌硫氧还蛋白基因插入到pET22b载体NdeI和EcoR I位点之间,同时在硫氧还蛋白编码基因的终止密码子前加入核糖体结合位点,构建成双顺反子翻译偶联表达载体pDICT。将蚓激酶基因F238克隆到该载体,转化大肠杆菌BL21(DE3)并诱导表达。SDS-PAGE结果表明,所表达的蚓激酶F238是可溶性蛋白。利用血纤维蛋白法对表达产物进行活性测定,重组蚓激酶F238不仅具有纤溶酶活性,而且具有激活纤溶酶原的激酶活性。该双顺反子翻译偶联表达载体的构建,为在大肠杆菌中可溶性表达外源蛋白提供了新方法。