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本论文包含以下三部分实验内容,红球菌NS1中线型质粒pNSL1的分离、克隆、测序和复制研究;一株新的动性球菌(Planococcus)ZOYM的鉴定及其两个内源质粒的克隆和分析;双液相纯化D—氨基酸氧化酶和GL—7ACA酰化酶。 红球菌NS1菌株(原命名为鲑色诺卡氏菌1040)的基因组中存在两个线型质粒pNSL1和pNSL2,这里我们克隆、测序和分析pNSL1,并鉴定了质粒的自主复制区。通过脉冲电泳从凝胶中回收大量的DNA,进行鸟枪法(shotgun)测序和拼接,获得了全长为117,252bp序列(包括单独克隆和测序的两端端粒序列)。序列分析预测pNSL1含有103个蛋白编码区,归类于六个功能组:质粒复制与维持、转运、催化、转座、调控和蛋白修饰。线型分子pNSL1的末端序列和二级结构与其它红球菌的非常相似,暗示具有类似的端粒复制机制。分析发现pNSL1中有一个与分枝杆菌质粒的基本复制区具有较高同源性的基因,通过克隆到大肠杆菌质粒和电击转化实验,鉴定了该基因连同邻近的非编码序列可以在珊瑚诺卡菌4.1037中进行自主复制。 一株好氧的、运动的革兰氏阳菌株被分离。根据16S rDNA序列分析和比对,命名为动性球菌(Planococcus) ZOYM。它携带多个内源质粒,我们对其中两个环型质粒pPCZ1和pPCZ2进行了克隆和测序,序列分析表明它们分别为4738 bp和7935 bp,编码3个和8个开放性阅读框。与其它质粒参与复制的蛋白和核酸序列的比对分析进一步预测了它们均采用theta复制方式。这是首次报道动性球菌中质粒的完整序列。 D—氨基酸氧化酶和GL—7—ACA酰化酶是两种重要的工业用酶,被用于生物转化头孢菌素C以生产临床头孢类抗生素工业中的中间体7—ACA。为了制备这两种酶的固定化制剂,必须开发一种经济和有效的分离纯化方法。为此,本项工作中对聚乙二醇双液相萃技术进行了研究。在这一分离系统中,聚乙二醇分子量、系统pH值、盐的种类等都是重要的条件参数。在适合的条件下,细胞抽提液中的酶蛋白被萃取到某一相中,而大部分杂蛋白被分离到另一相中。在经过优化的条件下,D—氨基酸氧化酶和GL—7—ACA酰化酶的回收率可以分别达到90%和84%,而纯化倍数分别为3.2和2.4倍。用这一方法回收的酶溶液可以被直接用于生产固定化酶制剂。实验表明,双液相萃取是一种经济、有效和低毒的蛋白分离纯化技术,十分适合应用于工业化生产。