β-1,3-1,4-葡聚糖酶重組畢赤酵母的構建及其產(chǎn)酶發(fā)酵工藝優(yōu)化.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、β-1,3-1,4-葡聚糖酶(EC3.2.1.73)作為一種重要的工業(yè)用酶,被廣泛應用于釀酒和飼料工業(yè)中。目前國內對葡聚糖酶的研究還處于初級階段,天然菌株產(chǎn)酶量及酶性能滿足不了實際應用。隨著基因工程方法的應用,為實現(xiàn)目的蛋白的工程菌表達提供的了可能。現(xiàn)國內外對β-1,3-1,4-葡聚糖酶的研究集中在構建工程菌株來提高酶的產(chǎn)量和性能方面。本研究的主要目的即通過基因工程及分子生物學方法來提高β-1,3-1,4-葡聚糖酶表達量,研究其酶學特性

2、,為生產(chǎn)中的問題提供有效的解決途徑。主要研究內容及結果如下: ⑴采用PCR法從載體pLF3中擴增出雜合β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因,并在基因兩端引入酶切位點EcoR I/Not I,插入帶有AOX啟動子和α-信號肽的表達載體pPIC9K的多克隆位點,構建出重組載體pPIC9K-bgl;經(jīng)Sac I線性化重組載體后,通過電轉化將其導入Pichia pastoris GS115,使基因整合到酵母染色體上;最終篩選出甲醇利用型Hi

3、s+Mut+,其最高抗遺傳霉素濃度為2 mg mL-1約有7-8個拷貝數(shù)的重組GS115/pPIC9K-bgl。甲醇誘導重組菌表達β-1,3-1,4-葡聚糖酶,對誘導的條件進行優(yōu)化,確定誘導表達最佳條件為pH6.0,最適溫度30℃,表達時間84 h。 ⑵利用3L發(fā)酵罐進行重組畢赤酵母發(fā)酵優(yōu)化。先以甘油為碳源,在甘油補加階段,細胞干重達47.5 g L-1;甲醇誘導階段,流加甲醇控制溶氧維持在35%,誘導84 h后酶活達到最高值1

4、15.3 U mL-1,蛋白表達量131.8 mg L-1,細胞干重88.5 g L-1。并通過SDS-PAGE對重組蛋白進行分析,得出分子量約為34 kDa,由于糖基化作用,比理論分子量大了約8 kDa,目的蛋白占胞外總蛋白約75%。 ⑶確定了β-1,3-1,4-葡聚糖酶的酶學性質。該酶在pH4.5-7.0之間相對穩(wěn)定,在pH6.0時酶活力達到最高,而在pH3.5-8.0間保溫60 min,酶活仍然有80%以上;最適反應溫度5

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