米曲霉产β-果糖基转移酶基因的生物信息学分析及其在毕赤酵母重组表达研究

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zxhouxingzx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
低聚果糖(Fruto-oligosaccharide,FOS)可促进肠道有益菌增殖,具有调节并提高免疫力、促进矿物质吸收等独特的生理功能以及优良的物化性质和良好的食品加工特性,以蔗糖为原料,利用从各种微生物或者植物中得到的果糖基转移酶(β-fructosyltransferase,EC 2.4.1.9,FTase)反应生产FOS。米曲霉有极高的酶分泌表达能力,且产生的酶稳定性高,是国际认证的GRAS(Generally Recognized as Safe)的菌种之一。毕赤酵母(Pichia pastoris)为优良的真核表达系统,近年来已被广泛应用于工业化外源蛋白的生产。毕赤酵母为甲醇营养型的单细胞真核生物,有控制和调节蛋白分泌表达的细胞器,并可对蛋白翻译后进行修饰,如多肽的折叠、甲基化、酰基化作用、糖基化等。本论文以实验室保藏的6株不同米曲霉出发,探究多株米曲霉产果糖基转移酶的特性,以筛选出其中产β-果糖基转移酶能力最强菌株为出发菌株,采用PCR、RT-PCR和测序手段对β-果糖基转移酶基因进行了克隆鉴定;运用相关分子生物学软件及基因数据库,对果糖基转移酶基因进行分子生物信息学分析;将来源该高产果糖基转移酶菌株的基因重组到毕赤酵母真核表达系统中,构建毕赤酵母外源表达的细胞菌株,筛选高拷贝的阳性重组子,探究甲醇诱导毕赤酵母重组子表达重组酶。主要研究结果如下:(1)β-果糖基转移酶的米曲霉的高产菌株筛选及其基因的克隆鉴定6株米曲霉液相检测结果表明都具有产β-FTase能力,其中,米曲霉菌株A-F04为产β-FTase能力最强菌株,酶活达到了466.25 U/g菌丝;采用PCR和RT-PCR技术获取米曲霉A-F04的果糖基转移酶基因片段,用测序技术获取序列,在NCBI上进行BLAST序列比对,结果显示编码区长度为1630 bp,编码序列长度为1578 bp,在位置为173 bp-224 bp之间含有一个长度为52 bp的内含子,其序列与Aspergillus Oryzae N74 FTase的mRNA序列同源性为100%。(2)米曲霉A-F04的β-果糖基转移酶基因库的构建及其生物信息学分析设计了一对带有SnabⅠ和NotⅠ酶切位点的引物,成功构建了重组质粒pPIC9K-FTase基因库;采用生物信息数据库和分析软件可知,β-FTase分子量为57.4653 kDa,理论等电点为4.83,由525个氨基酸组成,带正电荷的氨基酸残基(Asp+Glu)数为54个,带负电荷的氨基酸残基(Arg+Lys)数为31个。FTase分子元素组成为C2597H3834N670O802S6,其不稳定指数为34.37,FTase为稳定蛋白;FTase是细胞膜外附着的蛋白,不存在跨膜结构域;FTase为亲水性蛋白,脂溶指数为66.65、总平均亲水性为-0.292;FTase对应的17位置处氨基酸为信号肽剪切位点,1-17位置处氨基酸序列为信号肽;对FTase进行N-糖基化预测,结果可知β-FTase有6处可能性(>0.5)的N-糖基化位点,在氨基酸位置为59和204位置处几率最大,其次是261和399位置处,107和437位置可能性稍弱;通过同源模建获得β-FTase的三维结构,有利于研究β-FTase的结构和功能,预测其催化反应的相互作用方式。(3)β-果糖基转移酶基因的毕赤酵母工程菌株的构建及甲醇诱导表达采用同源重组无缝克隆技术构建重组质粒pPIC9K-FTase-His6,SalⅠ酶对重组质粒线性化后,进行电转至毕赤酵母GS115中,筛选得到高拷贝的阳性毕赤酵母重组菌株。采用0.25%、0.5%、0.75%和1%的不同浓度甲醇诱导筛选出的高拷贝重组毕赤酵母表达β-FTase,高效液相-示差折光检测器检测发酵24、48、72、96和120 h后的发酵液酶活,重组菌成功表达出了β-FTase重组酶,0.5%浓度甲醇诱导发酵72 h的发酵液的酶活达到18.84U/mL,重组酶具有水解蔗糖和转果糖基能力。
其他文献
目的:通过回顾性分析终板炎(Modic Changes)对经皮椎间孔镜治疗腰椎间盘突出症(lumbar disc herniation,LDH)疗效的影响。方法:选取我院在2017年1月-2018年12月期间152例经皮椎间孔镜治疗腰椎间盘突出症伴或不伴Modic改变的患者,根据腰椎核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)分析有无终板Modic改变,分为Modi
随着经济发展,全球一体化进程加快,世界各国联系日益加强。多元智能理论被引入韩国后很快引起学者和公众的注意受到了热烈欢迎,为多元智能理论在韩国教育界的应用打下了基础。笔者借助在韩实践教学的机会,尝试将多元智能理论应用在CPIK项目这种中韩协作模式下的对外汉语课堂活动设计中,并分析其实用性及利弊。笔者以此为研究对象,一方面是为以后的志愿者教师提供参考,另一方面看到将多元智能理论应用到对韩学生汉语教学中
学位
自2008年金融危机全面爆发以来,国内外学者开始正视传统货币政策传导中存在的缺陷和不足,发现商业银行在传导中处于非风险中立状态。Borio&Zhu(2008)首次正式提出货币政策“风险承担渠道”概念,表示货币政策将会影响商业银行风险容忍度和风险感知度,调整其承担的风险水平,使其信贷决策和投资决策受到影响,最终作用于总产出。这一渠道搭建了过去研究中一直忽视的货币政策与金融稳定之间的关系,与传
城市化和全球化的脚步越来越快,我们也越来越离不开城市。城市设计的目的是为人类创造更有意义的人为环境和自然环境,得以改善人的空间环境质量,为落脚城市的人们寻找“归宿
近年来,随着风力发电渗透率的逐渐提高,风电并网带来的无功电压问题严重影响了电网的安全稳定运行,逐渐引起了研究人员对风力发电机自身无功调节能力的关注。传统处理风电并网带来的无功电压问题时,过度依赖无功补偿装置。目前我国风电基地多集中在我国相对发展不发达的西北部地区,过度的依赖动态无功补偿装置解决无功电压问题,加大了风电场的建设成本。本文考虑综合利用双馈风力发电机(Doubly Fed Inducti
一直以来我国对人工繁育野生动物持鼓励和扶植的态度,但是随着其产业的发展壮大逐渐衍生了不同产业方向,人工繁育活动逐渐趋向于商业化,市场需求和经济收益均呈现出扩大化,受经济利益吸引,非法人工繁育野生动物并对其进行商业化利用的行为增加,导致社会状况与立法现状、司法实践产生了较为激烈的冲突。其中,司法实践与现实冲突最典型的案件为“深圳鹦鹉案”,该案引发了社会各界对于野生动物犯罪案件的争议,对于如何对人工繁
从20世纪90年代起,伴随着计算机技术的快速进步,个人数据频频成为被侵害的对象,在互联网领域更是如此,严重影响了数据权利人的合法权益。面对这一棘手问题,世界各国和各地区尝试从不同角度对个人数据进行保护,掀起了个人数据保护的立法热潮。我国身处数字技术变革的中心,也参与其中。但在各种因素的影响下,对个人数据的保护并不到位,尤其对于消费者个人数据这一更具体的问题上,立法中存在一些不足。随着互联网消费的蓬
在风洞中开展的捕获轨迹试验(简称CTS—Captive Trajectory System),用于模拟外挂物从母机上分离的位移、速度、加速度等轨迹特性,分析评估外挂物分离对母机飞行的安全性影响
无人水下航行器(UUV)广泛用于商业,科学和军事任务,用于各种目的。使这项技术具有挑战性的是增加任务持续时间和未知环境。有必要将容错控制范式嵌入到UUV中,以提高载具的可
目的:研究中成药心宝丸对慢性心力衰竭(CHF)的有效成分、药物作用靶点、机制和对大鼠H9c2心肌细胞损伤的药效。方法:网络药理研究,建立心宝丸与CHF的“成分-靶点-通路-疾病”网络药理模型。通过 Drugbank Database、Therapeutic Target Database(TTD)和 Research Collaboratory for Structural Bioinformat