曹新宇:枯草芽孢杆菌体系高效表达锰过氧化氢酶的研究论文

曹新宇:枯草芽孢杆菌体系高效表达锰过氧化氢酶的研究论文

本文主要研究内容

作者曹新宇(2019)在《枯草芽孢杆菌体系高效表达锰过氧化氢酶的研究》一文中研究指出:过氧化氢酶能够处理工业废水中残余的过氧化氢,所以它是在工业生产中一种重要的酶,但传统过氧化氢酶耐热性和耐酸碱性较差,这极大地限制了其在工业生产中的应用潜力。在之前的研究中,我们筛选并表达出一种新型的锰过氧化氢酶GeoMnCAT(GMC),具有较好的耐热性和耐酸碱性,能在75℃和pH 9.0的反应条件下达到最大酶活力,但其表达量较低且需要IPTG进行诱导表达。因此寻求更适合GMC表达的宿主菌株和基因表达组件以提高酶的表达是急需解决的问题。在本项研究中,锰过氧化氢酶GMC基因被构建于穿梭质粒pBS-S内,并以枯草芽孢杆菌RIK1285作为宿主菌株对锰过氧化氢酶GMC进行表达。同时,从信号肽文库中筛选出48种适于锰过氧化氢酶GMC表达的枯草芽孢杆菌同源信号肽(45种Sec信号肽,3种Tat信号肽)。随后选择3种不同类型的启动子(组成型启动子P43、诱导型启动子Pglv、时期特异型启动子PaprE)插入到重组穿梭质粒中并从中筛选出最适于锰过氧化氢酶GMC表达的启动子。结果显示,Sec分泌途径的信号肽能更高效地促进外源蛋白的表达,其中信号肽yoqH能最大程度提高GMC表达量至46.08 U/mL。同时,我们通过SingalP软件计算得到不同信号肽的物理化学性质的参数,并将其与相应蛋白分泌水平的进行了相关性分析,发现代表分泌蛋白的N-末端氨基酸序列与信号肽之间的组合效率的D-score值与表达量呈负相关。在优化启动子后,组成型启动子P43能够最大程度上提高锰过氧化氢酶GMC的表达量至143.77 U/ml。同时,诱导型启动子Pglv和时期特异型启动子PaprE也能够较大程度上提高锰过氧化氢酶GMC的表达分别至115.33 U/mL和107.6 U/mL。相较于在大肠杆菌表达系统中产出的锰过氧化氢酶,经信号肽和启动子优化的在枯草芽孢杆菌中表达的锰过氧化氢酶最高被提升至其4.74倍。这项研究将锰过氧化氢酶GMC在枯草芽孢杆菌进行表达并通过分子水平优化,将锰过氧化氢酶的酶活提高至之前由大肠杆菌表达系统的4.74倍。这项工作为锰过氧化氢酶在工业的应用提供了可能性。

Abstract

guo yang hua qing mei neng gou chu li gong ye fei shui zhong can yu de guo yang hua qing ,suo yi ta shi zai gong ye sheng chan zhong yi chong chong yao de mei ,dan chuan tong guo yang hua qing mei nai re xing he nai suan jian xing jiao cha ,zhe ji da de xian zhi le ji zai gong ye sheng chan zhong de ying yong qian li 。zai zhi qian de yan jiu zhong ,wo men shai shua bing biao da chu yi chong xin xing de meng guo yang hua qing mei GeoMnCAT(GMC),ju you jiao hao de nai re xing he nai suan jian xing ,neng zai 75℃he pH 9.0de fan ying tiao jian xia da dao zui da mei huo li ,dan ji biao da liang jiao di ju xu yao IPTGjin hang you dao biao da 。yin ci xun qiu geng kuo ge GMCbiao da de su zhu jun zhu he ji yin biao da zu jian yi di gao mei de biao da shi ji xu jie jue de wen ti 。zai ben xiang yan jiu zhong ,meng guo yang hua qing mei GMCji yin bei gou jian yu chuan suo zhi li pBS-Snei ,bing yi ku cao ya bao gan jun RIK1285zuo wei su zhu jun zhu dui meng guo yang hua qing mei GMCjin hang biao da 。tong shi ,cong xin hao tai wen ku zhong shai shua chu 48chong kuo yu meng guo yang hua qing mei GMCbiao da de ku cao ya bao gan jun tong yuan xin hao tai (45chong Secxin hao tai ,3chong Tatxin hao tai )。sui hou shua ze 3chong bu tong lei xing de qi dong zi (zu cheng xing qi dong zi P43、you dao xing qi dong zi Pglv、shi ji te yi xing qi dong zi PaprE)cha ru dao chong zu chuan suo zhi li zhong bing cong zhong shai shua chu zui kuo yu meng guo yang hua qing mei GMCbiao da de qi dong zi 。jie guo xian shi ,Secfen bi tu jing de xin hao tai neng geng gao xiao de cu jin wai yuan dan bai de biao da ,ji zhong xin hao tai yoqHneng zui da cheng du di gao GMCbiao da liang zhi 46.08 U/mL。tong shi ,wo men tong guo SingalPruan jian ji suan de dao bu tong xin hao tai de wu li hua xue xing zhi de can shu ,bing jiang ji yu xiang ying dan bai fen bi shui ping de jin hang le xiang guan xing fen xi ,fa xian dai biao fen bi dan bai de N-mo duan an ji suan xu lie yu xin hao tai zhi jian de zu ge xiao lv de D-scorezhi yu biao da liang cheng fu xiang guan 。zai you hua qi dong zi hou ,zu cheng xing qi dong zi P43neng gou zui da cheng du shang di gao meng guo yang hua qing mei GMCde biao da liang zhi 143.77 U/ml。tong shi ,you dao xing qi dong zi Pglvhe shi ji te yi xing qi dong zi PaprEye neng gou jiao da cheng du shang di gao meng guo yang hua qing mei GMCde biao da fen bie zhi 115.33 U/mLhe 107.6 U/mL。xiang jiao yu zai da chang gan jun biao da ji tong zhong chan chu de meng guo yang hua qing mei ,jing xin hao tai he qi dong zi you hua de zai ku cao ya bao gan jun zhong biao da de meng guo yang hua qing mei zui gao bei di sheng zhi ji 4.74bei 。zhe xiang yan jiu jiang meng guo yang hua qing mei GMCzai ku cao ya bao gan jun jin hang biao da bing tong guo fen zi shui ping you hua ,jiang meng guo yang hua qing mei de mei huo di gao zhi zhi qian you da chang gan jun biao da ji tong de 4.74bei 。zhe xiang gong zuo wei meng guo yang hua qing mei zai gong ye de ying yong di gong le ke neng xing 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自吉林大学的曹新宇,发表于刊物吉林大学2019-06-25论文,是一篇关于锰过氧化氢酶论文,枯草芽孢杆菌表达体系论文,信号肽论文,启动子论文,吉林大学2019-06-25论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自吉林大学2019-06-25论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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