论文部分内容阅读
葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase,EC 1.1.3.4),简称GOD,是一种需氧脱氢酶,在氧气存在时它能专一有效地将β-D-葡萄糖氧化成葡萄糖酸从而有效地将去除氧气,已发展为一种重要的工业酶制剂,广泛应用于医药、食品、发酵、化工、生物等领域。葡萄糖氧化酶主要存在于多种动物、植物、真菌和细菌中,但动植物中GOD含量少且有一定的局限性,而细菌产生的GOD量也较少,难以达到理想产量。目前工业上最主要的GOD生产菌株是黑曲霉和青霉,但黑曲霉和青霉生产GOD产量较低、且提取和纯化工艺繁杂,因此利用基因工程手段构建更加优良高产的GOD生产菌株一直是科研工作者们努力研究的方向。为获得高产量、高活性的葡萄糖氧化酶表达菌株,我们根据毕赤酵母中密码子的偏爱性对已有报导的GOD双突变基因T132S/T56V进行DNA序列的密码子优化,并且在优化的基因序列前端引入45 bp的信号肽序列h2-factor,通过人工基因合成的方法得到一个经过优化的葡萄糖氧化酶基因序列,命名为GOD-M,并将其克隆到表达载体pGAPk上,构建成为毕赤酵母重组表达质粒pGAPk-h2-GOD-M。利用电击转化的方法将此重组质粒转化毕赤酵母GS115,利用GOD的酶学特性筛选酵母转化子,并验证到GOD基因的成功表达。为了找到能够得到更加高效的GOD表达载体,我们从启动子入手在重组载体pGAPk-h2-GOD-M的基础上做以下改造:1.将质粒pGAPk-h2-GOD-M的启动子pGAP替换成pGCW14,得到重组载体pGCW14k-h2-GOD-M,编号G1;2.将质粒pGAPk-h2-GOD-M的启动子pGAP替换成pAOX1,得到重组载体pAOX1k-h2-GOD-M,编号A1;3.对质粒pGCW14k-h2-GOD-M的启动子pGCW14进行定点改造,得到2种启动子发生了突变的重组载体,编号为MG1和MG2;4.对质粒pAOX1k-h2-GOD-M的启动子pAOX1进行部分序列的改造,得到3种不同启动子的重组载体,分别编号为MA1、MA2和MA3;5.对启动子pGCW14和pAOX1的5’非编码序列(5’UTR)进行彼此互换,得到的重组启动子分别编号为GUA和AUG。以上所得表达载体转化毕赤酵母GS115,发酵培养测定发酵上清液的GOD酶活力,以此来比较各种启动子启动效率的强弱。通过酶活力测定,我们成功筛选到了能够更加高效表达GOD的组成型启动子pGCW14UA和pGCW14G+20A/C-467T以及诱导型启动子pAOX1-DL*,有望在毕赤酵母高效表达研究中具有一定的前景。