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透明质酸(hyaluronic acid,HA)是一种重要的粘多糖,改良菌种和选育能产生高分子量HA的高产菌株是发酵法生产工艺的基础。 本文研究代谢工程理论,对本实验室的一株HA生产菌(Streptococcusequi)进行了HA合成与分解关键酶基因及功能的研究。在分析了HA生物合成与分解代谢途径的基础上设计实验,通过基因敲除减少出发菌的透明质酸分解酶(Hyl)对HA的降解。目前在国内文献中未见其他学者报道类似工作。 以S.equi的总DNA为模板,通过PCR方法,克隆、测序了透明质酸合成酶(HAS)基因hasA片段,构建了hasA的表达质粒pSE380-HAS。经转化大肠杆菌DH5a和IPTG诱导表达,提取原生质膜在体外利用活性前驱物合成了透明质酸。 以S.equi的总DNA为模板,通过PCR方法,克隆了透明质酸分解酶基因(hyl),测序后连接到表达载体pSE380的trc启动子下游,构建表达质粒pSE380-hyl。经转化大肠杆菌DH5a和IPTG诱导表达后用SDS-PAGE电泳分析,获得一条约120KDa的表达条带;IPTG诱导表达后提取原生质膜测定透明质酸分解酶活力,表明该hyl片段的产物能够在体外分解细菌来源的HA。 采用两种策略灭活hyl基因。(1)直接插入外源基因灭活hyl方法:将hyl片段与载体pUC19/pBR322连接后,用来自pUC19的Amp~r抗性基因片段从hyl基因的中部插入将载体上的hyl片段分为两部分;(2)用hasA替换hyl部分片段的方法:将hyl片段与载体pUCl9/pBR322连接后,用hasA片段替换部分hyl,再将Amp~r片段接入到hasA上游。分别用4种改造质粒转化S.equi。用Amp~r抗性初选,测定转化子的透明质酸分解酶(Hyl)活力,筛选Hyl酶活力下降或丧失的转化子。 在无法获得更好载体的惰况下,经过多次转化筛选,获得数株透明质酸分 解酌活性比出发函株低的转化子,供下一步羹因陵除验证和其他研究使用。