构建高产纳豆激酶基因工程菌株及酶活研究

来源 :武汉工程大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:king_8
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
心血管疾病(Cardiovascular disease,CVD)是造成全球死亡的首要原因。纳豆激酶具有多种有利于心血管的作用,如纤维蛋白溶解活性、抗血栓、抗高血压、抗动脉粥样硬化、降血脂、抗血小板和神经保护等。因此,它是预防和治疗心血管疾病的理想药物。目前野生型纳豆芽孢杆菌生产纳豆激酶的产量较低,且下游分离纯化工艺困难,这将限制了纳豆激酶的应用。本论文通过基因工程技术构建了WB800N/p HT43-apr N和WB800N/p HT43-pro-apr N重组纳豆激酶枯草芽孢杆菌菌株,并对前导肽与纳豆激酶活性之间的关系进行了研究。通过琼脂糖-纤维蛋白法和聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对基因工程菌株表达重组蛋白进行了纤溶酶活和表达量分析,并使用单因素和响应面法分别优化了重组菌株的表达条件以及其发酵培养条件,最终得到了一株具有高效表达NK的枯草芽孢杆菌基因工程菌株。本研究具体内容如下:(1)构建枯草芽孢杆菌重组菌株。以实验室筛选的纳豆杆菌基因组为模板,设计引物扩增了编码纳豆激酶的apr N和pro-apr N基因片段,以p HT43质粒作为载体,分别转入宿主细胞WB800N中进行表达。通过琼脂糖-纤维蛋白平板法和SDS-PAGE电泳法对表达产物进行了分析,结果表明前导肽介导纳豆激酶的正确折叠功能。(2)对高效分泌表达的重组菌株WB800N/p HT43-pro-apr N进行表达条件优化。通过单因素实验,确定了最优表达条件。温度为37℃,培养基初始p H为7.5,当细胞密度OD600nm达到0.6时,加入1 m M IPTG诱导剂,诱导发酵4小时后,纳豆激酶最大粗酶活达到848.52 IU/m L。这表明p HT43载体和WB800N宿主细胞是成功实现纳豆激酶高效表达的枯草芽孢表达系统。本次构建的工程菌株为纳豆激酶工业化生产奠定了基础。(3)重组菌株WB800N/p HT43-pro-apr N的发酵条件优化。通过单因素实验和响应面Box-Behnken模型优化发酵培养参数,经五因素三水平的响应面分析表明最佳发酵培养条件为:蛋白胨26.05 g/L,葡萄糖29.29 g/L,Mg SO4 1.5 g/L,Ca Cl20.74 g/L,Na Cl 10 g/L,p H 7.5,接种量3%。在最优发酵培养条件下,纳豆激酶最高粗酶活达到2186.17 IU/m L,比优化前提高了269%。本次构建的工程菌株仅在诱导发酵4小时后,纳豆激酶能达到最大酶活,这明显地改善了未来纳豆激酶生产的工业化效率。SDS-PAGE分析结果显示,重组菌株表达杂蛋白相对较少,这将减少日后的下游分离纯化工艺,降低了工业化生产成本。总之,本研究中构建的工程菌株可用于工业化纳豆激酶的生产。
其他文献
近年来,来自出行、安全和环境方面的交通问题使得车联网技术成为了国内外研究的重点课题,蜂窝车联网(Cellular Vehicle-to-Everything,C-V2X)作为具有潜力的车载通信技术也因此成为了研究的热点。车辆对车辆(Vehicle-to-Vehicle,V2V)通信作为C-V2X的重要通信类型之一,是提高交通效率和减少交通事故的关键技术。本文对基于设备间通信(Device-to-D
现有的大多复合材料在使用寿命到达之后,不易于回收,不能自然降解,会对环境造成污染,自然资源保护、回收再利用的问题引起了人们对天然纤维增强复合材料的新兴趣。通常使用可生物降解的纤维作为增强体,可生物降解的聚合物作为基体。蚕丝是天然蛋白质纤维比其他天然纤维更加轻柔,不仅具有良好的断裂伸长度和较好的断裂强度及模量,并且具有较好的生物相容性和生物可降解性。聚乳酸(PLA)是具有良好的热塑性和生物可降解性能
在实际的工程系统中,输出约束和未建模动态是影响系统动态性能的重要因素,同时为了达到特定的性能指标,优化也是追求的目标之一.如果系统在实际背景下的输出约束得不到满足,那么系统的动态性能会受到影响,甚至是导致系统不稳定.由于建模误差和不可测量性,系统的未建模动态也严重影响系统的稳定性.同时实际系统可能会有优化的需求,以达到特定的性能指标.目前,关于输出约束和未建模动态非线性系统的研究已经取得了一些成果
基于AlSiTiNi粉末的成分设计,在直接激光熔覆和高频微振辅助激光熔覆条件下制备双模态铝基复合涂层。探索了直接激光熔覆涂层、添加WC粉末强化相制备激光熔覆涂层和高频微振
现代化战争的发展趋势是信息化和智能化。作为现代战争的重要装备,雷达的作用已经不只是提供目标的空间位置,而是需要通过回波信号获取目标更加详尽的信息。雷达自动目标识别技术可以获取目标的属性、类别甚至型号等信息,因此受到了各国的广泛关注。高分辨距离像(HRRP)包含了目标大小和散射体分布等结构信息,且容易获取和处理,因此被广泛应用于雷达自动目标识别领域。目标的高分辨距离像会因其外形的变化而发生改变。在战
冲击地压是煤矿安全生产领域面临的主要灾害之一,冲击地压强度随着煤矿开采深度及强度的加大而增加,严重危害着矿井安全生产和有效开发,对矿井工作人员的人身及财产安全构成
长期以来,义务教育对整个社会经济的发展起着至关重要的作用,因此,各国都非常重视义务教育供给的问题。义务教育一方面它具有消费上的非竞争性,另一方面它具有受益的非排他性
Web服务作为一种可重用、松耦合的分布式计算模型,近几年得到学术界和工业界的广泛关注。Web服务存在服务描述稀疏、语义表达模糊等问题,Web服务描述稀疏的现象导致用户不能准确高效的查询出满足个性化需求的Web服务,如何准确而高效地找到符合用户需求的Web服务是制约Web服务应用发展的关键问题。目前针对于语义稀疏背景下的Web服务发现研究相对较少。为了解决Web服务中存在的语义稀疏问题,本文提出基于
可再生H2-O2燃料电池(RHOFCs)因其清洁零污染、能量密度高倍受关注,其由H2-O2燃料电池(HOFCs)和水电解池(WECs)两部分组成。其中,WECs部分阳极析氧反应(OER)和阴极析氢反应(HER)及HOFCs
随着互联网+时代的到来,IDC(Internet Data Center)即互联网数据中心的需求得到迅速的发展,成为了新世纪互联网产业中不可缺少的重要一环。它为互联网内容提供商(ICP)、企业、媒体和各类网站提供大规模、高质量、安全可靠的专业化服务器托管、空间租用、网络批发带宽以及ASP、EC等业务。所以在IDC机房的动力和环境设备必须每时每刻都要保证提供系统正常运行所需的环境。一旦其出现故障或故