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侧耳木霉T21植酸酶基因克隆与原核表达

收藏本文 2024-02-23 点赞:29291 浏览:133652 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:植酸酶作为一种重要的饲料添加剂,运用前景广阔。但目前,不同微生物来源的植酸酶的活性相差悬殊。尽管人们已经对多种微生物菌株的植酸酶活性进行探讨但是但能达到生产要求的菌株仍非常少。木霉(Trichoderma)是一类广泛分布真菌,文献显示木霉普遍具有植酸酶活性且在蛋白结构预测在生物活性和热稳定性方面时显示出了很大的潜力,由此本探讨针对木霉植酸酶的性质与作用,主要做了以下工作:一、设计引物对21株产植酸酶的木霉菌株进行木霉植酸酶序列的PCR扩增,得到11种17株木霉约1100bp大小的植酸酶序列,选取其中较为保守500bp片段,同时利用ITS4和ITS5,扩增木霉ITS1-5.8s-ITS2之间的区域。利用软件构建进化树对木霉亲缘联系进行浅析,结果显示木霉植酸酶序列种问除保守区域外有着显著差别,而与依据ITS序列构建的系统发育树比较发现,两者除长枝木霉外其它菌种基本一致,这表明木霉植酸酶基因有着多样性的特点,并且具有成为系统发育标记的潜力。二、选定水解圈法测定酶活较强的实验室保藏菌株侧耳木霉T2-1,设计引物对植酸酶编码基因外显子的四个片段进行扩增,后通过重叠延伸PCR的策略,最终得到了植酸酶编码基因全长,定义为phyAT2-1,为下一步植酸酶重组蛋白表达做好了准备。三、将基因phyAT2-1经EcoRI及HindIII双酶切后与原核表达载体pET-His连接,构建表达载体pET-His-phyAT2-1验证正确后导入BL21(DE3)菌株中。在IPTG诱导条件下,产生外源基因产物,细胞破碎后SDS-PAGE电泳检测发现所得产物以包涵体形式有着于沉淀中。包涵体洗涤溶解后分别采取梯度透析及柱上复性透析策略进行处理,并对处理后的样品分别进行了SDS-PAGE检测及植酸酶活性测定。结果显示透析复性后样品植酸酶活性为7.44U/mg,柱上复性后样品植酸酶活性为14.871U/mg,后者电泳条带更加单一且浓度更高。侧耳木霉植酸酶最适反应温度为45-55℃。这一结果为木霉植酸酶进一步探讨打下了基础。关键词:木霉论文植酸酶论文基因表达论文包涵体复性论文酶活论文

    摘要4-5

    Abstract5-10

    第一章 绪论10-18

    1.1 引言10

    1.2 植酸酶的种类和来源10-11

    1.2.1 植酸酶的分类10-11

    1.2.2 植酸酶的来源11

    1.3 国内外植酸酶基因工程探讨进展11-13

    1.3.1 植酸酶基因在原核微生物中的表达12

    1.3.2 植酸酶基因在真核微生物中的表达12-13

    1.3.3 植酸酶基因在植物中的表达13

    1.3.4 植酸酶基因在动物中的表达13

    1.4 木霉菌介绍13-14

    1.5 木霉植酸酶探讨进展14

    1.6 课题的探讨目的和作用14-17

    1.7 技术路线17-18

    第二章 木霉植酸酶编码基因作为系统发育标记潜力探讨18-31

    2.1 实验材料18-20

    2.1.1 实验菌株18-19

    2.1.2 主要试剂19

    2.1.3 培养基配方19-20

    2.1.4 试剂配方20

    2.2 实验策略20-24

    2.2.1 木霉产植酸酶能力测定20

    2.2.2 菌种保藏20

    2.2.3 木霉总DNA提取20-21

    2.2.4 木霉植酸酶基因序列的扩增21-22

    2.2.5 琼脂糖凝胶电泳22

    2.2.6 木霉ITS序列的扩增22

    2.2.7 PCR样品的纯化(DNA琼脂糖凝胶回收)22-23

    2.2.8 测序23-24

    2.2.9 木霉植酸酶基因系统发育标记浅析24

    2.3 结果与浅析24-29

    2.3.1 木霉产植酸酶的能力24

    2.3.2 木霉菌植酸酶基因扩增结果24-25

    2.3.3 基于ITS序列的木霉鉴定结果25-26

    2.3.4 木霉ITS变异区与植酸酶基因序列浅析及系统发育树构建26-29

    2.4 讨论29-31

    第三章 侧耳木霉T2-1植酸酶编码基因的克隆及原核表达31-48

    3.1 实验材料31-32

    3.1.1 菌株与质粒31

    3.1.2 主要试剂31

    3.1.3 培养基及试剂配方31-32

    3.2 实验策略32-42

    3.2.1 侧耳木霉T2-1植酸酶(phyAT2-1)基因克隆32-37

    3.2.2 重组原核表达载体的构建转化及鉴定37-41

    3.2.3 目的蛋白的原核表达41-42

    3.3 实验结果42-46

    3.3.1 侧耳木霉T2-1植酸酶(phyAT2-1)基因克隆42-43

    3.3.2 重组原核表达载体的构建转化及鉴定43-46

    3.4 讨论46-48

    第四章 phyAT_(2-1)重组蛋白复性与活性测定48-57

    4.1 实验材料48

    4.1.1 实验试剂48

    4.2 实验策略48-51

    4.2.1 重组蛋白的分步透析法复性48-49

    4.2.2 重组蛋白的Ni柱亲和层析复性49

    4.2.3 重组蛋白植酸酶活性的测定49-50

    4.2.4 重组植酸酶phyAT2-1的蛋白含量测定50

    4.2.5 重组蛋白最适温度测定50-51

    4.3 实验结果51-55

    4.3.1 分步透析法复性重组蛋白51

    4.3.2 柱上复性法复性重组蛋白51-52

    4.3.3 蛋白活性测定52-55

    4.4 讨论55-57

    结论57-58

    致谢58-59

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