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摘要:本发明涉及一种分子改造的少孢节丛孢菌几丁质酶AO‑190mut及其制备方法,其方法主要包含少孢节丛孢菌几丁质酶AO‑190和AO‑223基因的扩增、克隆、少孢节丛孢菌几丁质酶AO‑190mut基因的分子改造及人工合成、少孢节丛孢菌‑AO‑190mut基因真核表达载体的构建和少孢节丛孢菌几丁质酶AO‑190mut在毕赤酵母菌中的诱导表达。与常规基因表达方法相比,本发明具有以下优势:首先,少孢节丛孢菌几丁质酶AO‑190mut基因经过酵母密码子优化后,重组丁质酶AO‑190mut的表达水平显著提高。其次,少孢节丛孢菌几丁质酶AO‑190基因经过末端分子改造后,制备出的丁质酶AO‑190mut具有更强的几丁质降解能力,其酶学活性显著提升。
主权项:1.一种分子改造的少孢节丛孢菌几丁质酶AO-190mut的制备方法,其特征在于:包含以下过程:少孢节丛孢菌几丁质酶AO-190和AO-223基因的扩增、克隆,少孢节丛孢菌几丁质酶AO-190mut基因的分子改造及人工合成,少孢节丛孢菌-AO-190mut基因真核表达载体的构建与鉴定和少孢节丛孢菌几丁质酶AO-190mut在毕赤酵母菌中的诱导表达;具体过程如下:少孢节丛孢菌几丁质酶AO-190与AO-223基因的扩增、克隆:将少孢节丛孢菌菌丝接种在玉米粉琼脂培养基(CMA)上,在28(±1)℃真菌培养箱中培养10-12d,用灭菌蒸馏水洗脱分生孢子后加入YPSS培养基中进行扩培菌丝,5-7d后,通过无菌滤纸过滤收集菌丝,4(±1)℃保存,使用真菌RNA制备试剂盒提取总RNA,并使用PrimeScript反转录试剂盒将RNA反转录成cDNA,以cDNA为模板,分别以FP1-RP1和FP2-RP2为引物进行几丁质酶AO-190与AO-223基因的PCR扩增,PCR体系组成为:PCRMix8-12µL、模板1.5-2.5µL及上下游引物各0.4-0.6µL,加ddH2O补至15-25µL体系,扩增几丁质酶AO-190基因的PCR反应程序:95(±0.5)℃4-6min;94(±0.5)℃20-30s,50-55(±1)℃,25-35s,70-75℃,60-80s,25-35个循环;最后70-75℃延伸8-12min,扩增几丁质酶AO-223基因的PCR反应程序:95(±0.5)℃,4-6min;94(±0.5)℃,35-45s,50-55℃,30-40s,70-75℃,150-170s,30-40个循环;最后70-75℃延伸8-12min;少孢节丛孢菌几丁质酶AO-190mut基因的分子改造及人工合成:利用EXPASY软件对少孢节丛孢菌几丁质酶AO-190基因及其编码蛋白序列进行分子特征分析,保留了几丁质酶AO-190的GH18家族几丁质酶保守域,同时,为增加几丁质酶AO-190的几丁质结合能力,在其N端引入少孢节丛孢菌几丁质酶AO-223的几丁质结合结构域(CBS1和CBS2),为保证各保守域功能独立,用柔性肽[(GSGSGS)3]进行区隔,此外,依据毕赤酵母密码子偏爱性,将少孢节丛孢菌几丁质酶AO-190mut基因中毕赤酵母中编码Arg使用频率极低的密码子CGC、CGA、CGG、AGG突变为使用频率高的AGA,序列分析结果显示,在几丁质酶AO-190mut基因序列中,共发现了16个Arg毕赤酵母稀有密码子,因此在原序列的基础上同义突变了16个氨基酸位点序列,获得了分子改造后的几丁质酶基因AO-190mut,将AO-190mut序列进行全基因的人工合成;少孢节丛孢菌几丁质酶AO-190mut基因真核表达载体构建与鉴定:根据构建的少孢节丛孢菌几丁质酶AO-190mut基因序列,设计扩增几丁质酶AO-190mut基因的上下游引物FP3-RP3,用FP3-RP3引物从cDNA中扩增出目的基因AO-190mut,回收目的片段后与pMD19-Tsimple载体在4℃过夜连接,构建重组载体pMD19-AO-190mut,用XhoI和NotI将pMD19-AO-190mut和pPICZαA载体分别进行双酶切,回收目的片段,用T4连接酶于16(±1)℃过夜进行连接,连接体系:4-5μL目的基因片段,2-4μL载体片段,1-2μL缓冲液和0.5-1.5μLT4DNA连接酶,将连接产物转入大肠杆菌(E.coli)DH5α感受态细胞中,在氨苄LB平板进行筛选,挑取单菌落,通过菌液PCR及质粒双酶切筛选出重组表达载体pPICZα-AO-190mut;少孢节丛孢菌几丁质酶AO-190mut在毕赤酵母中的诱导表达:将重组表达载体pPICZα-AO-190mut用SacI进行线性化,并通过电穿孔方式转化入毕赤酵母GS115感受态细胞中,将电转后的细胞涂于MD培养基,28(±1)℃培养2-3d后将生长出的白色单菌落通过点种法转于含0.5-1.5mgmLG418的YPD固体培养基上,2-3d后挑选菌落转入含2-4mgmLG418的YPD培养基上,3-5d后继续挑选菌落点于含2-4mgmLG418的YPD培养基上,培养5-7d后,挑选培养基上的菌落,用FP3-RP3引物和5´AOX1-3´AOX1引物进行PCR鉴定,将筛选的重组菌接种到YPD培养基中,28(±1)℃下200-240rmin培养30-40h后离心收集全部菌体转入BMGY培养基中继续培养至OD600nm>1.5,2000-3000rpm离心收集菌体,用灭菌蒸馏水洗涤2-3次后加入BMYY培养基重悬准备表达,在28(±1)℃、200-240rmin条件下加入甲醇至终浓度为0.5-1.5%,进行诱导表达,每隔22-26h收集1-3ml菌液并补加甲醇至终浓度为0.5-1.5%。
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百度查询: 石河子大学 分子改造的少孢节丛孢菌几丁质酶AO-190mut及制备方法
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