麦芽糖基海藻糖水解酶论文_王振栋

导读:本文包含了麦芽糖基海藻糖水解酶论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:海藻,糖水,麦芽,球菌,疏水,突变,密码子。

麦芽糖基海藻糖水解酶论文文献综述

王振栋[1](2018)在《Sulfolobus acidocaldarius麦芽寡糖基海藻糖水解酶的分子改造》一文中研究指出麦芽寡糖基海藻糖水解酶(maltooligosyl trehalose trehalohydrolase,MTHase,EC3.2.1.141)能特异性识别底物麦芽寡糖基海藻糖的海藻糖部分,并通过水解作用生成海藻糖。产物海藻糖由于具有保湿、防晒和低甜度等特点,被应用于生物医药、食品和日化等行业。来源于嗜酸热硫矿硫化叶菌(Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909)的MTHase具有制备海藻糖的优良性能,但在其重组制备过程中容易形成较多包涵体,影响可溶性表达,导致使用成本高。本研究对S.acidocaldarius MTHase进行改造:基于多重序列比对,选取21个疏水氨基酸进行替换以提高MTHase的可溶性表达。以获得的突变体L202P/L218D/Y323G的质粒为模板,通过随机突变,筛选获得有效突变体。对有效突变体进行饱和突变和迭加突变,得到最佳突变体。在最佳突变体摇瓶发酵的基础上进行3 L罐发酵优化。主要研究结论如下:(1)对S.acidocaldarius MTHase进行多重序列比对,选择非保守区域的位于蛋白表面的21个疏水氨基酸,替换为相同位点上的其他来源的亲水氨基酸(除了202位点:其他来源的此位点是疏水氨基酸),研究蛋白可溶性表达。突变体Y21Q、L77E、L202P、L218D和Y323G酶活分别提高1.2、1.4、1.3、1.3和1.4倍,通过迭加突变,其中突变体L202P/L218D/Y323G酶活最高,达到59.4 U·mL~(-1),该突变体酶活提高1.9倍。(2)对突变体L202P/L218D/Y323G进行酶学性质研究。结果显示,与野生型酶比较,氨基酸的替换对MTHase酶学性质的影响甚微。该突变体酶活提高是因为蛋白表达量的提高。(3)以突变体L202P/L218D/Y323G的质粒为模板,通过随机突变构建突变文库并结合高通量快速筛选,最终获得两株酶活提高的突变体。突变体抽提质粒,进行测序确认突变位点,对有效突变体进行饱和突变和迭加突变,最终获得的最佳突变体M140L/L202P/L218D/Y323G/F338S/I404T(简称突变体MTHase~m)酶活比野生型高2.4倍。(4)对最佳突变体进行酶学性质研究,结果显示突变体的酶学性质与野生型相似。将突变体与实验室保存的相同来源的麦芽寡糖基海藻糖合成酶(maltooligosyl trehalose synthase,MTSase,EC5.4.99.15)共同作用麦芽糊精(DE值5-7)生产海藻糖,结果显示海藻糖转化率未受到较大影响。(5)对突变体MTHase~m进行3 L罐发酵优化,最佳发酵条件为:发酵前期37℃恒温培养,当OD_(600)达到50时,温度降低至30℃,恒速流加乳糖(流速为0.1 g·L~(-1)·h~(-1))进行诱导。诱导27 h,该突变体的酶活最高达到444.8 U·mL~(-1),约为摇瓶发酵酶活的5.9倍。(本文来源于《江南大学》期刊2018-06-01)

王振栋,宿玲恰,吴敬[2](2018)在《Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909麦芽寡糖基海藻糖水解酶突变株的酶学性质及其制备海藻糖的条件优化》一文中研究指出来源于古细菌嗜酸热硫矿硫化叶菌(Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909)的麦芽寡糖基海藻糖水解酶(maltooligosyltrehalose trehalohydrolase,MTHase)是双酶法生产海藻糖的关键酶。对1株蛋白表达量提高1.9倍的突变株L202P/L218D/Y323G进行酶学性质方面的测定和海藻糖转化。对突变株L202P/L218D/Y323G Sa MTHase进行最适温度、最适pH值、pH稳定性和60℃半衰期的测定,发现该突变株的酶学性质未发生较大变化。将麦芽四糖基海藻糖为底物,测定突变株L202P/L218D/Y323G Sa MTHase酶动力学相关参数。将麦芽糊精(DE值5~7)作为底物,利用嗜酸热硫矿硫化叶菌的麦芽寡糖基海藻糖合成酶(maltooligosyl trehalose synthase,MTSase)与突变株L202P/L218D/Y323G Sa MTHase以不同比例作用于底物生产海藻糖,海藻糖的转化率最高达到76.0%。(本文来源于《食品与发酵工业》期刊2018年08期)

常敏,乔宇,丁宏标[3](2011)在《谷氨酸棒杆菌麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因的克隆与表达》一文中研究指出从谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)基因组中克隆到麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因(treZ),将其插入大肠杆菌表达载体pRSET-B并转化宿主菌E.coliBL21(DE3)pLysS获得重组基因工程菌。经IPTG诱导表达,得到麦芽寡糖基海藻糖水解酶,溶解表达的目的蛋白约占胞内总蛋白的40%,有部分目的蛋白形成包涵体。经薄层层析与离子色谱共同检测证实,该麦芽寡糖基海藻糖水解酶(MTHase)与麦芽寡糖基海藻糖合成酶(MTSase)共同作用于糊精溶液,可得到产物海藻糖,具有工业应用前景。(本文来源于《中国农业科技导报》期刊2011年03期)

常敏[4](2011)在《谷氨酸棒杆菌麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因的克隆和表达》一文中研究指出海藻糖分子是由两个吡喃葡萄糖环以α,α-1,1-糖苷键连接而成的一种十分稳定的非还原二糖,它广泛存在于自然界的很多生物体内。海藻糖作为一种天然的非特异性生物保护物质,能够保护生物细胞和生物活性物质抵抗脱水、冷冻、高温、高渗、干旱、氧化、辐射乃至有毒化合物等不良环境。海藻糖已经被应用到医药、化妆品、食品等多个领域,有很好的市场前景。目前,海藻糖的生产方法以生物酶法制备为主。其中,利用TreS途径由麦芽糖生产海藻糖和利用TreY-TreZ途径由淀粉生产海藻糖最为经济可行。本文针对谷氨酸棒杆菌TreY-TreZ途径的TreZ蛋白,即麦芽寡糖基海藻糖水解酶(MTHase)的基因克隆和异源表达进行研究。首先经PCR克隆到谷氨酸棒杆菌ATCC13032 MTHase的编码基因treZ,长度为1764bp,将其插入大肠杆菌表达质粒pRSET-B,在宿主菌E.coli BL21(DE3)pLysS中诱导表达,结果得到特异表达的目的蛋白。优化诱导条件后,溶解表达的目的蛋白约占胞内可溶总蛋白的40%,每毫升发酵液可以表达可溶目的蛋白0.27mg,仍有部分目的蛋白聚集形成包涵体。经薄层层析和离子色谱检测证实,该目的蛋白与谷氨酸棒杆菌麦芽寡糖基海藻糖合成酶(MTSase)共同作用于糊精后,可以产生海藻糖,具有MTHase的相应活性。继续构建毕赤酵母表达载体pPIC9K-treZ和枯草芽孢杆菌表达载体pHT43-treZ,分别转化毕赤酵母(Pichia pastoris GS115)和枯草芽孢杆菌(B. subtilis WB800N),研究谷氨酸棒杆菌MTHase能否在毕赤酵母和枯草芽孢杆菌中分泌表达。尝试不同诱导条件后,在重组毕赤酵母和重组枯草芽孢杆菌的诱导培养基上清液中没有观察到明显的目的蛋白。(本文来源于《中国农业科学院》期刊2011-06-01)

何靓,吴双秀,沈蓉蓉,王全喜[5](2011)在《发状念珠藻中麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因的克隆和序列分析》一文中研究指出从发状念珠藻(Nostoc flaglliforme)中克隆出麦芽寡糖基海藻糖基水解酶MTHase的基因TreZ,对该基因核苷酸序列测序表明开读框全长1848 bp,编码的蛋白质有615个氨基酸.根据基因序列预测的TreZ氨基酸序列具有MTHase的催化功能保守区.发菜TreZ和TreY与点形念珠藻(Nostoc punctiforme)的TreZ和TreY有很高的同源性.结果初步表明:可以从发状念珠藻中克隆到麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因TreZ,为进一步研究海藻糖代谢在发状念珠藻抗逆机理的工作奠定了理论和实验基础.(本文来源于《上海师范大学学报(自然科学版)》期刊2011年02期)

何靓[6](2011)在《发菜中麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因的克隆及其在胁迫条件下的响应》一文中研究指出发菜是一种极端环境下生长的陆生蓝藻,对逆境具有极强的适应力,因此是抗逆性研究中一种典型的植物资源,对其抗逆性研究具有重要的意义。目前人们对发菜适应极端环境的研究已经受到人们的广泛关注,但是还没有突破性的进展。本研究以发菜这一具有很强抗逆性的丝状蓝藻作为研究材料,应用基因工程技术,从发菜中克隆得到合成海藻糖途径的一个重要酶:麦芽寡糖基海藻糖水解酶MTH,转入大肠杆菌中进行重组表达,并对蛋白进行了纯化和酶活测定。同时,通过干旱和盐胁迫发菜,检测其NfMTS和NfMTH酶的表达量及相同条件下海藻糖和蔗糖的含量情况。得到以下结果和结论:通过设计简并引物,从发菜(Nostoc flaglliforme)中克隆出MTH的基因TreZ,对该基因序列测序表明开读框全长1848 bp,编码的蛋白质有615个氨基酸。生物信息学分析得到该基因编码的氨基酸序列包含四个麦芽寡糖基海藻糖水解酶的高度保守区域。将该基因在大肠杆菌中进行表达,通过SDS-PAGE检测到在0.5 mM IPTG诱导条件下该基因在大肠杆菌中有很高的表达量,分子质量约为70 kD。所得的重组蛋白经过纯化后,用麦芽六糖作为底物进行酶活反应,能水解麦芽四糖海藻糖为海藻糖。证明该重组蛋白酶具有活性。在干旱和盐胁迫下,检测发菜中的海藻糖和蔗糖的积累量,发现均有显着升高,同时NfMTS和NfMTH的表达量也呈现增加的趋势。综上所述,本实验成功地从发菜中克隆到预测的麦芽寡糖基海藻糖水解酶MTH的基因TreZ,并在大肠杆菌中进行了表达,初步鉴定重组MTH酶具有活性,同时也证明了海藻糖和蔗糖在发菜的抗干旱和盐胁迫中都起到了作用。为进一步深入研究发菜中海藻糖的代谢途径,发菜的抗逆生物学研究和海藻糖基因工程发提供一定的理论和研究基础。(本文来源于《上海师范大学》期刊2011-04-01)

苟兴华,王卫,刘达玉,郭秀兰,张佳敏[7](2010)在《麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因在巴斯德酵母中的表达及遗传稳定性》一文中研究指出海藻糖是一种具有很多功能的非还原性二糖,在生物制品和食品等行业中具有较广泛的用途.对来自芝田硫化叶菌(Sulfolobus shibatae)B12海藻糖酶转化过程中的关键酶基因--麦芽寡糖基海藻糖水解酶(MTHase)基因进行了遗传密码子的人工改造,合成酵母偏爱密码子和修改基因遗传密码子中的A/T含量,然后将完整的MTHase基因克隆到酵母表达载体pPICZαA,筛选出重组载体并将其导入巴斯德酵母(Pichia pastoris)细胞进行重组表达以用于海藻糖的酶转化.最后获得了一株高效稳定表达MTHase的酵母菌株,分泌到表达培养基上清中的MTHase的酶活大于800U/mg(蛋白质),该重组菌株遗传稳定率达84%以上,为工业化酶法生产海藻糖奠定了一定基础.(本文来源于《应用与环境生物学报》期刊2010年03期)

杨蕾蕾[8](2009)在《玫瑰微球菌麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因在毕赤酵母中的表达》一文中研究指出海藻糖因其独特的生物学功能近年来被广泛地应用于细胞、组织器官、食品、化妆品和药物制剂、保藏等领域。由麦芽寡糖基海藻糖合成酶(maltooligosyl trehalose synthase,MTSase)和麦芽寡糖基海藻糖水解酶(maltooligosyl trehalose trehalohy-drolase,MTHase)组成的双酶体系可以将淀粉转化成海藻糖,可望成为工业生产海藻糖的新途径。本文主要构建了来源于玫瑰微球菌的MTHase蛋白的pPICZAα重组表达载体,在巴斯德毕赤酵母表达体系中进行了分泌表达研究。首先根据TreZ基因序列设计引物,以玫瑰微球菌基因组为模板,扩增得到1.9Kb目的基因片段。与T载体连接后转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,筛选阳性转化子进行菌落PCR及测序验证,序列测定结果与报道完全一致。目的片段经EcoRI和XbaⅠ双酶切处理后定向插入pPICZαA质粒中,成功构建了MTHase的分泌表达载体pPICZαA-MTH。重组质粒经线性化分别电转化导入Pichia pastoris GS115及KM71菌株中,通过Zeocin浓度梯度筛选高拷贝重组菌株,最终在1000μg/ml的浓度下得到若干个单菌落。对得到的GS115菌株进行表型验证,证明均为Mut~+。通过测定重组GS115(pPICZαA-MTH)及KM71(pPICZαA-MTH)菌株在BMGY培养基中生长曲线,以及BMMY诱导培养基中总蛋白含量随时间的变化曲线,确定的最佳转接时间分别为20h和25h,甲醇诱导时间为72h。SDS-PAGE结果显示,经0.5%甲醇28℃下诱导72h后,KM71(pPICZαA-MTH)菌株发酵液样品约72.5KD处出现明显条带,而GS115(PICZAα-MTH)菌株没有预期条带。KM71(pPICZαA-MTH)菌株样品western blot出现单一条带,GS115(pPICZαA-MTH)未出现条带,进一步证明MTHase蛋白在KM71菌株中成功表达,而在GS115菌株中未表达。对GS115(pPICZαA-MTH)菌株不表达原因进行分析。通过RT-PCR证明目的基因在GS115中成功转录,应该是翻译水上的原因导致基因沉默。(本文来源于《北京化工大学》期刊2009-06-01)

许雅琴,袁其朋,李文进[9](2007)在《来源于玫瑰微球菌的麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因在大肠杆菌中的融合表达》一文中研究指出设计引物克隆玫瑰微球菌QS412中麦芽寡糖基海藻糖水解酶(MTHase)的基因treZ,通过与pET-28a(+)载体相连,转化入宿主菌E.coli BL21,进行发酵诱导。通过SDS-PAGE检测到外源基因在大肠杆菌中有很高的MTHase表达量,但大部分都以不溶性包含体形式存在。对菌体超声破碎全菌液检测酶活,结果显示了水解酶酶活。这是来源于微球菌属的麦芽寡糖基海藻糖水解酶首次获得基因克隆和活性表达,为进一步提高酶活、增大海藻糖产量奠定了基础。(本文来源于《生物技术通报》期刊2007年05期)

许雅琴[10](2007)在《玫瑰微球菌麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因在大肠杆菌中的表达》一文中研究指出海藻糖(Trehalose,α-D-glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside)是由两个葡萄糖分子经半缩醛羟基结合而成的非还原性双糖,其具有的独特生物学特性可以保护生物大分子抵抗不良的环境压力。近十年来,其广泛的应用前景引起了各国科学家对其研究的极大兴趣。本实验室前人已克隆了玫瑰微球菌QS412中产海藻糖相关酶体系基因。本文主要致力于采用基因工程的手段,构建基因工程菌,实现麦芽寡糖基海藻糖水解酶(maltooligosyltrehalose trehalohydrolase,MTHase)在大肠杆菌中的表达和酶活性研究。首先设计引物克隆玫瑰微球菌QS412中麦芽寡糖基海藻糖水解酶的基因treZ,插入表达载体pET28a(+)中,构建重组质粒pET-MTH,使得重组菌株E.coli BL21(DE3)(pET-MTH)在LB培养基中,28℃用0.1mmol/LIPTG诱导8h,表达融合蛋白6His-MTHase,外源蛋白表达量占菌体总蛋白的30%。收集发酵液菌体,洗涤破碎,测定破碎全菌液酶活,得每升发酵液所得酶活是44U。载体pET-MTH在E.coli BL(DE3)中表达的His-MTHase融合蛋白绝大部分以包涵体形式存在。温度是影响蛋白表达水平和菌体生长的最主要因素,经过4℃~37℃温度范围,和0.04~1 mmol/L IPTG诱导剂浓度范围进行诱导,发现二者对提高酶活无显着影响,最后确定重组菌的发酵诱导条件为28℃,0.1 mmol/L IPTG,诱导6h。对破碎菌体所得的包涵体,本文进行洗涤、溶解、尝试透析复性,并对复性后蛋白进行酶活检测,但检测不到酶活,可能复性后的空间结构不对。考虑到T7启动子太强导致表达的外源蛋白His-MTHase绝大部分以包涵体形式存在,尝试将treZ基因插入到带弱启动子的载体中。采用了清华大学化工系李强老师自主构建的组成型表达载体,构建了重组质粒pGEMKT-HPf-MTH,转化入大肠杆菌宿主菌中,但没有明显的表达,也检测不到酶活。综上,本文的工作使得来源于玫瑰微球菌QS412麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因在大肠杆菌中实现了活性表达,为进一步更换表达载体和宿主菌,实现基因工程菌表达重组蛋白的高酶活奠定了基础。(本文来源于《北京化工大学》期刊2007-06-04)

麦芽糖基海藻糖水解酶论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

来源于古细菌嗜酸热硫矿硫化叶菌(Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909)的麦芽寡糖基海藻糖水解酶(maltooligosyltrehalose trehalohydrolase,MTHase)是双酶法生产海藻糖的关键酶。对1株蛋白表达量提高1.9倍的突变株L202P/L218D/Y323G进行酶学性质方面的测定和海藻糖转化。对突变株L202P/L218D/Y323G Sa MTHase进行最适温度、最适pH值、pH稳定性和60℃半衰期的测定,发现该突变株的酶学性质未发生较大变化。将麦芽四糖基海藻糖为底物,测定突变株L202P/L218D/Y323G Sa MTHase酶动力学相关参数。将麦芽糊精(DE值5~7)作为底物,利用嗜酸热硫矿硫化叶菌的麦芽寡糖基海藻糖合成酶(maltooligosyl trehalose synthase,MTSase)与突变株L202P/L218D/Y323G Sa MTHase以不同比例作用于底物生产海藻糖,海藻糖的转化率最高达到76.0%。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

麦芽糖基海藻糖水解酶论文参考文献

[1].王振栋.Sulfolobusacidocaldarius麦芽寡糖基海藻糖水解酶的分子改造[D].江南大学.2018

[2].王振栋,宿玲恰,吴敬.SulfolobusacidocaldariusATCC33909麦芽寡糖基海藻糖水解酶突变株的酶学性质及其制备海藻糖的条件优化[J].食品与发酵工业.2018

[3].常敏,乔宇,丁宏标.谷氨酸棒杆菌麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因的克隆与表达[J].中国农业科技导报.2011

[4].常敏.谷氨酸棒杆菌麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因的克隆和表达[D].中国农业科学院.2011

[5].何靓,吴双秀,沈蓉蓉,王全喜.发状念珠藻中麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因的克隆和序列分析[J].上海师范大学学报(自然科学版).2011

[6].何靓.发菜中麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因的克隆及其在胁迫条件下的响应[D].上海师范大学.2011

[7].苟兴华,王卫,刘达玉,郭秀兰,张佳敏.麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因在巴斯德酵母中的表达及遗传稳定性[J].应用与环境生物学报.2010

[8].杨蕾蕾.玫瑰微球菌麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因在毕赤酵母中的表达[D].北京化工大学.2009

[9].许雅琴,袁其朋,李文进.来源于玫瑰微球菌的麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因在大肠杆菌中的融合表达[J].生物技术通报.2007

[10].许雅琴.玫瑰微球菌麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因在大肠杆菌中的表达[D].北京化工大学.2007

论文知识图

大量工业化生产海藻糖的新方法-图11-3 淀粉...大量工业化生产海藻糖的新方法-图 11-2 由...大量工业化生产海藻糖的新方法-图11-4 由麦...重组工程菌传代后的稳定率麦芽寡糖基海藻糖水解酶的空间结构蛋白含量标准曲线

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

麦芽糖基海藻糖水解酶论文_王振栋
下载Doc文档

猜你喜欢