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本研究采用5-溴脱氧尿苷三磷酸(5-BrdUTP)掺入法,即在PCR反应体系中加入一定比例的5-溴脱氧尿苷三磷酸(5-BrdUTP)部分取代脱氧胸苷三磷酸(dTTP),对野油菜黄单胞菌α-淀粉酶基因(pHN8004)进行体外诱变。结果表明:5-BrdUTP浓度越高,诱变越强;浓度越低,诱变越弱。当5-BrdUTP浓度为dTTP的0.1%时,有利于筛选到高酶活的α-淀粉酶突变基因,过高的比例则产生过多的失活基因,比例太小又不足以形成一定的突变体库。用LBSP鉴别培养基进行筛选,经过3轮诱变和筛选,获得一编码α-淀粉酶且酶活力提高10倍的基因,将其克隆到pBluescriptKS(+)载体中,重组质粒命名为pHNh301。序列分析发现pHNh301有三个位点发生碱基突变,其中一个位于-35区,是A→G的转换。另外两个位于编码区,是G→A和C→T的转换,这两个碱基的突变造成两个氨基酸的改变,第一个是S263N(Ser→Asn),在紧靠保守区3区下游。第二个是R380C(Arg→Cys),在保守区4区下游。
将重组质粒pHNh301的α-淀粉酶基因克隆到毕赤酵母表达载体pHBM905A中,重组载体命名为pHBM905AM,将其用SalI酶切线性化后转化毕赤酵母GS115且实现了分泌表达。对重组酵母进行诱导,在培养温度28℃、甲醇流加量为1.0%(v/v)的情况下,第7d其分泌表达的α-淀粉酶的酶活最高,最高值为1081.30u.mL-1。该酶的最适反应pH值和最适温度与出发菌株相同,分别为pH5.9和30℃。