重组AiiA蛋白可溶性表达及发酵条件优化

合集下载

重组蛋白质的表达与纯化

重组蛋白质的表达与纯化

重组蛋白质的表达与纯化重组蛋白质是指通过基因工程技术将目标蛋白的基因导入到宿主细胞中,使其在宿主中表达并纯化得到的蛋白质。

这项技术应用广泛,被广泛用于生物制药、医学研究以及工业生产等领域。

下面将详细介绍重组蛋白质的表达与纯化过程。

一、重组蛋白质表达过程1. 选择表达宿主重组蛋白质表达宿主的选择十分重要。

常用的表达宿主包括大肠杆菌(E. coli)、酵母(yeast)、哺乳动物细胞等。

不同的表达宿主具有不同的特点和适用范围。

例如,大肠杆菌是最常用的表达宿主之一,具有高表达水平、易操作、成本低等特点。

2.构建表达载体表达载体是将目标基因导入宿主细胞的载体。

常用的表达载体有质粒、病毒载体等。

质粒是最常用的表达载体,它可轻松被细菌胞内扩增,并在细胞内产生大量目标蛋白。

3.转染和表达将构建好的表达载体导入到宿主细胞中,实现转染。

转染有多种方法,如电穿孔法、化学法、微粒子轰击法等。

转染后,宿主细胞会开始表达目标基因,合成目标蛋白。

4.优化表达条件为了提高重组蛋白质的产量和纯度,需要对表达条件进行优化。

常见的优化方法包括调节培养基成分、改变培养条件、优化诱导剂浓度等。

二、重组蛋白质的纯化过程1.细胞破碎与分离表达宿主中产生的重组蛋白质往往与其他细胞组分混合在一起,需要通过细胞破碎与分离来获取目标蛋白。

细胞破碎方法包括机械法、超声法、高压法等。

分离方法包括离心、电泳、柱层析等。

2.柱层析柱层析是常用的蛋白质纯化方法之一,它基于蛋白质在柱中不同吸附剂上的亲和力差异来实现分离纯化。

常用的柱层析方法有离子交换层析、亲和层析、凝胶过滤层析等。

3.其他纯化方法除了柱层析外,还有许多其他的纯化方法可供选择。

例如,凝胶电泳、过滤、冷冻干燥等。

这些方法通常用于进一步提纯和去除杂质,以获得纯度更高的重组蛋白质。

三、重组蛋白质应用与挑战重组蛋白质的应用广泛,涉及到生物制药、医学研究、农业等领域。

例如,通过重组蛋白质技术,可以生产用于治疗疾病的药物,如人胰岛素、白介素等。

细菌发酵生产重组蛋白的科学方法

细菌发酵生产重组蛋白的科学方法

细菌发酵生产重组蛋白的科学方法引言:细菌发酵生产重组蛋白是一种生物技术方法,可以用于大规模生产潜在的药物和工业用途的重组蛋白。

本文将介绍细菌发酵生产重组蛋白的科学方法,主要包括蛋白表达系统的选择、基因工程的构建和发酵过程的优化。

通过这些方法,可以有效地提高重组蛋白的产量和纯度,为临床和工业应用提供可靠的生产方法。

一、蛋白表达系统的选择在细菌中表达重组蛋白,需要选择适合的蛋白表达系统。

常用的细菌蛋白表达系统包括大肠杆菌表达系统和毕赤酵母表达系统。

大肠杆菌表达系统是最常用的表达系统之一,具有高效、易于操作和便宜的特点。

毕赤酵母表达系统则适用于复杂蛋白的表达,能够产生高产量的重组蛋白。

选择蛋白表达系统时,需要考虑到目标蛋白的特性和需求,以确定最适合的表达系统。

二、基因工程的构建基因工程构建是细菌发酵生产重组蛋白的关键步骤之一。

该步骤涉及到目标基因的选取、克隆和转化等过程。

1. 目标基因的选取:首先需要选取与目标蛋白相关的基因序列,并进行PCR 扩增。

在选择基因序列时,需要考虑到目标蛋白的活性、稳定性以及易于表达等因素。

2. 克隆:将PCR扩增得到的基因序列与表达载体连接,形成重组的基因。

常用的连接方法包括限制性内切酶切割和连接酶催化反应。

完成连接后,将重组的基因序列转化到宿主细菌中。

3. 转化:将构建好的重组基因导入到适合的宿主细菌中。

可以通过化学转化、电转化或热冲击等方法完成转化。

转化后,需进行筛选和鉴定,选择转化效果最好的细菌株。

三、发酵过程的优化发酵过程的优化是细菌发酵生产重组蛋白的关键步骤之一。

通过优化发酵条件和培养基组分,可以提高蛋白的产量和纯度。

1. 优化发酵条件:包括温度、pH值、培养基组分和气体供应等。

温度和pH值是影响细菌生长和蛋白表达的重要因素,需根据不同的细菌株和重组蛋白的特性进行调节。

培养基组分的优化包括选择合适的碳源、氮源和无机盐等,以提供充足的养分供应。

另外,气体供应也是优化发酵过程的关键,通气和搅拌能够提供充足的氧气和混合培养基,有利于细菌的生长和蛋白表达。

AiiA蛋白的可溶性表达及其抗菌活性研究

AiiA蛋白的可溶性表达及其抗菌活性研究

种 胞 内解 酯 酶 .能水 解 致 病 菌 ,O ) q ou sni yt n e S [。N一 基 高 丝 氨酸 2 3 酰
内酯 f ay— o sr elc n s HL )是 革 兰 Ⅳ一 clhmoei t e .A s n ao
基 因 的 质 粒 D A。 用 P R 方 法 克 隆 a/ 基 因 , 并 利 用 p T 载 体 构 建 6 H s融 合 表 达 质 粒 N C / A E 一 i p T 9 —/ E 2 a ai A.转 化 cl B 2 ( E ) 菌株 ,并 筛选 得 到 Ec l B 2 D 3 一 E 2 a a/ 工程 oi L 1 D 3 oi L 1( E ) p T 9 — / A
摘 要 A L 是 革 兰氏 阴性 细 菌在 增 殖过 程 中产 生 的一 类信 号 分子 ,与 其致 病性 密切 相 关 。Ai Hs i A 蛋 白作 为一 种胞 内解 酯酶 .能 水解 致 病 菌产 生 的 A 分 子 ,使 内酯环 开环后 不 能再 激 活某 些胞 H 外酶 的表 达 .从 而极 大地减 弱 了细 菌 的致病 性 。本研 究从 苏云金 芽孢杆 菌 L B 5中分 离编码 a A L1 / /
氏 阴性 细菌群 体感 应 调节 系 统 中 的关 键信 号 分 子 .
可 自由穿越 细菌细胞 膜 与壁并 在环境 中累积 当环 境 中细菌 的数 量急 剧增 加 ,A s 度 超 过特 定 的 HL 浓
阈值水平 时 .它就能 与细 菌相应 受体 蛋 白的氨 基端 结 合 .形 成特定 的构 象 .使 受体 蛋 白的羧基 端 与靶
菌 在 2 ℃的低 温 和 08m l T 0 . mo L I G条 件 下 。经 2 / P 5h的诱 导 表 达 ,获得 了 5 . p / L可 溶性 44  ̄ m g Ai l A蛋 白 通过镍 柱 亲和层 析 ,在 国 内外 首 次纯化 了带 6 Hi标 记 的 A i 蛋 白。水 解 活性 和 抗病 一 s i A

重组亲环蛋白A的可溶性表达

重组亲环蛋白A的可溶性表达


要 :为 获得 高 表 达 量 的 可溶 亲环 蛋 白 A(ylp inA, y A) 对 重 组 C p 质 粒 表 达 和 工 程 菌 的 cc hl C p , o i yA
培 养 过 程 进 行 研 究 . 先 将 p S T C p 质 粒 转 入 E ceihacl B 2 首 R E yA sh r i oi L l菌 株 , 得 表 达 C p 的 重 组 c 获 yA
( rc & I f i ) 0 0 3 ( ) 3 3 3 9 Ag i. eSc. ,2 1 , 6 4 : 6 — 6 i Ab ta t o p o u e a lr e a u to o u l y l p in A ( p sr c :T r d c a g mo n fs l b ec c h l o i Cy A)p o e r ti n,t e r c mb n n RS T- p h e o i a tp E Cy A
了 7 .6 . 6
关 键 词 :亲环 蛋 白 A; 溶 表 达 ;培 养 优 化 可
中 图分 类 号 : 8 Q 9 0 6 Q 7 ;T 2 . 文 献 标 志 码 :A
YAN Xio, XU L e a irn, GUAN — i YAO h njn ( p rme to e c l n oo ia Yi n, x S a —ig De a t n f Ch mia a d Bilg c l
D :0. 7 5 j is 1 0 — 2 9. 0 0 0 0 2 OI 1 3 8 / .s n.0 89 0 2 1 . 4. 0
重 组 亲 环 蛋 白 A 的 可 溶 性 表 达
闫 啸 ,徐 立 仁 ,关 怡 新 , 善 泾 姚

重组蛋白的高效表达及纯化技术研究

重组蛋白的高效表达及纯化技术研究

重组蛋白的高效表达及纯化技术研究随着生物技术的发展,蛋白表达与纯化技术在医疗、工业以及科学研究等领域中扮演着越来越重要的角色。

其中,重组蛋白的高效表达及纯化技术是蛋白质学研究的关键环节之一。

本文旨在探讨目前被广泛应用的几种重组蛋白表达及纯化技术,以及它们的新进展与应用前景。

一、背景介绍重组蛋白指的是通过基因重组技术将人工合成的DNA片段引导到细胞中,使其在受到特定刺激后大量表达特定功能蛋白的一种新型蛋白质。

由于其具有高度专一性、易制备性以及更高的效力和安全性,越来越多的药物被开发为基于重组蛋白的生物制剂。

二、重组蛋白表达技术1. 原核表达系统原核表达系统是将DNA片段导入大肠杆菌等细菌中,在其形成菌落的过程中进行表达。

该系统的优点在于表达速度快、操作简便、表达产量高。

但同时,由于原核表达与真核细胞中的表达相比,它对于蛋白翻译辅助因子和蛋白修饰等生物特征的模拟程度较差,不利于蛋白的正确折叠,因此该系统表达的蛋白质通常需要经过重新折叠处理。

2. 原核表达系统与原核表达系统相比,真核表达系统更接近真实情况中的表达方式,对于全长的蛋白大多数时候能够实现正确的折叠。

在真核表达系统中,常用的系统包括昆虫细胞、哺乳动物细胞以及酵母菌表达系统等。

其中,哺乳动物细胞表达系统能够实现高产量、高质量的蛋白质表达,因此被广泛应用于蛋白质制备。

三、重组蛋白纯化技术1. 亲和层析法亲和层析法是一种将目标蛋白质从混合物中分离出来的技术。

该技术的依据是一种特定的与目标蛋白质具有相互作用的配体分离柱。

在该技术中,目标蛋白质与配体分离柱上的特定功能团结合,非特异性的蛋白质能够在洗脱过程中被去除。

2. 总体分离法总体分离法是将目标蛋白从混合物中分离出来,采用离心、可溶性和非可溶性的分离方法。

其中,在采用可溶性分离的方式时,常用的方法有两相法、分配层析等。

四、新兴技术及应用前景近年来,3D打印技术的应用逐渐渗透到生物医疗领域,并开始用于制备组织工程器官和人造蛋白质等领域。

蛋白质表达的优化策略与技术突破

蛋白质表达的优化策略与技术突破

蛋白质表达的优化策略与技术突破概述:蛋白质表达是生物学研究中至关重要的一环,其在药物开发、基因工程和生物能源等方面具有重要应用。

然而,由于蛋白质表达的困难性和成本问题,科学家们一直致力于寻找新的优化策略和突破性技术,以提高蛋白质表达的产量和质量。

1. 蛋白质表达的难点:蛋白质表达的难点主要包括选择适合的宿主表达系统、克服表达过程中的毒性和溶解问题以及优化表达条件,使之达到高产量和高效率的目标。

同时,蛋白质的结构和特性也会对表达结果产生影响,如复杂结构的蛋白质在表达过程中更容易产生折叠和聚集问题。

因此,解决这些难题需要综合应用多种策略和技术手段。

2. 蛋白质表达的优化策略:(1)宿主选择:选择合适的宿主表达系统对于蛋白质表达至关重要。

常用的宿主包括细菌、酵母、哺乳动物细胞等,每种宿主都有其优点和局限性。

为了提高表达产量和质量,可以根据蛋白质的特性和结构选择合适的宿主表达系统。

(2)载体构建:优化载体的设计也是提高蛋白质表达的重要策略。

合理选择启动子、终止子和信号序列等元件,能够提高蛋白质的表达水平和纯度。

此外,选择适当的表达向量和调控元件还可以缩短表达过程中的时间。

(3)突破表达限制:改善表达过程中的毒性和溶解问题是优化策略的一个重要方面。

科学家们通过优化培养条件、改变宿主菌的基因组、使用辅助化合物等方法,成功克服了一些常见的表达限制,提高了蛋白质表达的效率和产量。

(4)后转录调控:蛋白质表达不仅包括转录过程,还包括翻译和折叠、修饰等后续过程。

因此,控制蛋白质表达的速率和稳定性还需要考虑转录后调控的策略。

例如,选择合适的转录终止子和使用稳定的mRNA结构可以有效提高蛋白质表达的质量和稳定性。

3. 技术突破:(1)高通量筛选:随着高通量筛选技术的发展,科学家们可以快速筛选出高效表达的蛋白质。

通过构建表达文库和开发高效的高通量筛选平台,可以大大提高筛选的效率和成功率。

(2)蛋白质工程:借助蛋白质工程技术,可以改变蛋白质的结构和性质,使其更易表达和稳定。

重组蛋白质表达优化技术研究

重组蛋白质表达优化技术研究

重组蛋白质表达优化技术研究随着生物技术的不断进步,越来越多的蛋白质被用于生产和医药领域。

但是,由于外源蛋白在异源表达主机中的表达量较低、折叠不完全、易于聚集或降解,因此,蛋白质表达优化技术的研究变得尤为重要。

在这方面,重组蛋白质表达可以有效地缓解这些问题,是当前改善蛋白质表达的重要研究方向。

一、重组蛋白质表达技术重组蛋白是指利用基因重组技术,通过嵌入不同的DNA片段,使细胞表达的蛋白质变为人工纯化或纯化加工所需的蛋白质。

重组蛋白质表达技术包括三个主要步骤:基因克隆、异源表达及重组蛋白的纯化。

在基因克隆的过程中,目标DNA序列会被扩增和解析,并被插入到表达载体中,这样带有目标基因的表达载体就可以被用于转染细胞。

接下来是异源表达,包括转化、筛选、培养及诱导表达等过程。

在转化后,筛选出有目标表达载体的细胞,并通过培养和其他条件的调节,来增加蛋白表达的产量。

最后是重组蛋白纯化,包括细胞破碎、固定化亲和层析或其他方法进行纯化,同时将纯化的蛋白质进行定量和质量鉴定,以确保该蛋白质可以被完全用于后续研究或生产。

二、重组蛋白质表达优化技术尽管异源表达提供了一种表达蛋白质的方法,并且已经被广泛应用,但它也存在一些缺点,主要包括表达不充分、产量低、不稳定和易聚集。

应对这些问题,研究人员从基因克隆、提高表达量和调节突变体等几个方面进一步优化了异源表达系统。

(一)选择适合的表达载体表达载体选择对于提高重组蛋白产量至关重要。

目前常用的表达载体有包括pET、pGEX、pMAL、pGAD等。

pET系统是目前常用的异源表达载体之一,它利用T7 RNA聚合酶转录子来驱动表达量高、纯度高的蛋白质。

另外,目前已经发展出多种载体,如多表达系统、双重表达系统等。

(二)优化细胞培养条件重组蛋白质表达的产量是细胞生长状况、培养基组成、生理状态等多种因素影响的。

常见的培养基组成是:碳源、氮源、矿物质、维生素和氨基酸等。

同时,细胞密度、溶氧量、沙门菌毒素(LPS)和温度等因素也对表达产量有着不同的影响。

蛋白质可溶性问题及其在表达系统中的解决策略

蛋白质可溶性问题及其在表达系统中的解决策略

蛋白质可溶性问题及其在表达系统中的解决策略蛋白质是细胞中最重要的生物大分子之一,它们在细胞内发挥着关键的生物学功能。

然而,许多表达系统经常遇到蛋白质可溶性问题,即蛋白质在表达过程中失去了其正常的可溶性结构。

这一问题严重影响了蛋白质功能的研究和应用。

本文将探讨蛋白质可溶性问题的原因以及解决策略。

一、蛋白质可溶性问题的原因1.1 蛋白质序列蛋白质序列在很大程度上决定了其可溶性。

一些蛋白质序列中含有高比例的疏水性氨基酸,这使得蛋白质容易聚集形成不可溶性沉淀。

此外,蛋白质序列中可能存在折叠障碍,导致蛋白质无法正确折叠形成可溶性结构。

1.2 表达条件表达温度、pH值等表达条件的选择也会影响蛋白质的可溶性。

不适当的表达条件可能导致蛋白质的不正常折叠、聚集或失去稳定性,进而降低其可溶性。

二、蛋白质可溶性问题的解决策略2.1 优化蛋白质序列通过对蛋白质序列进行合理的修改和调整,可以提高其可溶性。

一种常用的策略是引入疏水性氨基酸的替代,使蛋白质序列中的疏水性氨基酸比例降低,从而减少其聚集倾向。

此外,可以通过在蛋白质序列中插入构象稳定的序列或结构域,促进蛋白质的正确折叠和稳定。

2.2 调节表达条件合适的表达条件对于蛋白质的可溶性至关重要。

通过调节表达温度、pH值、培养基成分等参数,可以有效提高蛋白质的可溶性。

例如,降低表达温度有助于减缓蛋白质的聚集速度,同时增加蛋白质的折叠时间,有利于蛋白质正确折叠和可溶性的保持。

2.3 使用辅助蛋白质辅助蛋白质在表达系统中的应用可以通过促进蛋白质正确折叠和增强其可溶性来解决可溶性问题。

例如,分子伴侣蛋白可以与目标蛋白结合,提供适当的环境,促进其正常折叠和稳定。

此外,某些蛋白质互作可以通过与其他互补的亚单位结合来增加其可溶性。

2.4 优化翻译后修饰蛋白质的可溶性还受到其翻译后修饰的影响。

通过优化翻译后修饰酶的表达和调节,可以增强蛋白质的可溶性。

例如,合适的糖基化修饰可以提高蛋白质的稳定性和可溶性。

重组人表皮生长因子融合蛋白发酵条件优化

重组人表皮生长因子融合蛋白发酵条件优化

重组人表皮生长因子融合蛋白发酵条件优化重组人表皮生长因子融合蛋白(rhEGF)是一种重要的生物制剂,在生物医药领域具有广阔的应用前景。

为了提高rhEGF的生产效率和经济性,发酵条件优化是至关重要的。

本文将从发酵菌株选择、发酵培养基成分和发酵工艺参数三个方面进行讨论。

1. 发酵菌株选择发酵菌株的选择是影响rhEGF生产的关键因素之一。

常用的菌株包括大肠杆菌、酵母菌和哺乳动物细胞等。

其中,大肠杆菌是最常用的菌株,其在培养基制备、生长速率和生产成本方面具有优势。

而哺乳动物细胞能够更好地保持rhEGF的天然构象,但其在培养基制备、筛选和转染过程中的成本较高。

2. 发酵培养基成分发酵培养基是指提供菌体生长和代谢所需的营养物质的培养基。

发酵培养基成分的优化对于提高rhEGF的生产量和质量具有重要影响。

一般来说,发酵培养基需要包含碳源、氮源和无机盐等基本成分。

对于大肠杆菌菌株,常用的碳源有葡萄糖、甘露醇等,氮源有酵母膏、氨基酸等。

此外,添加适量的辅助物质如维生素、胺类化合物等也能提高rhEGF的产量和质量。

3. 发酵工艺参数发酵工艺参数的优化是实现高产rhEGF的关键。

常用的工艺参数包括发酵温度、pH值、初始接种量、接种时间和氧气传质等。

发酵温度是一个重要的参数,过高或过低的温度都会对菌体生长和rhEGF表达产生不利影响。

一般来说,大肠杆菌的最适生长温度为37°C。

pH值也对发酵产物的产量和酶活性有重要影响,一般调节在6.5~7.5之间。

初始接种量和接种时间的选择应结合菌株和发酵容器的大小进行调整,以保证发酵过程中的合理生理状态。

此外,控制好氧气传质是提高rhEGF 产量的重要手段之一,可以通过调节搅拌速度、增加曝气量等方式实现。

综上所述,通过优化发酵菌株的选择、发酵培养基成分的调整以及发酵工艺参数的优化,可以有效提高rhEGF的生产效率和经济性。

这将为rhEGF的工业化生产提供可靠的技术支持,也为人们提供更多的治疗选择和保健产品。

酵母表达系统在重组蛋白生产中的应用及其技术改进研究

酵母表达系统在重组蛋白生产中的应用及其技术改进研究

酵母表达系统在重组蛋白生产中的应用及其技术改进研究随着分子生物学的发展,蛋白质工程技术的应用日益广泛。

其中,利用重组DNA技术进行大规模、高效、低成本的蛋白质生产成为当前的热点研究方向之一。

而酵母表达系统作为一种常用的蛋白质表达系统,因其具有高表达水平、易于操作、工程化程度高等优势,在重组蛋白生产中得到了广泛应用。

本文将介绍酵母表达系统在重组蛋白生产中的应用特点及其存在的问题,并探讨了当前研究中所采用的技术改进策略与进展。

一、酵母表达系统在重组蛋白生产中的应用特点酵母表达系统是利用酵母菌作为表达宿主来进行蛋白质表达的一种技术。

目前最常用的酵母表达宿主是酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和甜酒酿酵母(Pichia pastoris)。

相较于其他表达系统,酵母表达系统具有以下优点:1. 高表达水平:酵母在自然界中是一种高效生长的微生物,在表达外源蛋白时,其表达水平往往高于细菌表达系统,并可达到与哺乳动物表达系统类似的水平。

2. 易于操作:酵母的培养条件相对简单,易于操作,在表达大量蛋白时,生长速度快,扩大表达规模也比较容易。

3. 工程化程度高:酵母表达系统是一个典型的工程化系统,表达载体普遍存在,常用的宿主菌株也有完整的基因组图谱和表达基因芯片。

4. 合成逻辑清晰:人们对酵母基因及其生理代谢过程的了解更为深入,可以通过改变培养条件来调节蛋白质的表达量和质量。

这些优点使得酵母表达系统在蛋白质表达领域中得到了广泛应用。

例如,利用酵母表达系统可以生产重组抗体、酶类、激素等重要蛋白质。

同时,由于其表达水平高、表达时间短、表达成本低等优势,酵母表达系统也广泛应用于生物医药、食品工业、农业等众多领域。

二、酵母表达系统存在的问题虽然酵母表达系统具有众多优点,但在蛋白质表达过程中,酵母宿主菌也存在以下问题:1. 表达量受限:尽管在酵母表达系统中,重组蛋白的表达水平相对较高,但仍然存在一定的表达量受限性。

重组人表皮生长因子融合蛋白发酵条件优化

重组人表皮生长因子融合蛋白发酵条件优化

重组人表皮生长因子融合蛋白发酵条件优化
重组人表皮生长因子融合蛋白是一种常用的生物制药品,可以促进伤口愈合和组织再生。

它通常是通过大肠杆菌的重组表达系统生产的,生产过程中需要进行发酵条件的优化。

发酵条件的优化包括培养基成分、初始pH值、温度、转速、氧气供应等多个因素。

其中,培养基成分是最重要的因素之一,常用的培养基成分包括碳源、氮源、矿物质和缓冲剂等。

通过对这些成分的不同比例和浓度的优化,可以提高蛋白表达的产量和纯度。

另外,初始pH值的调节也是发酵条件优化的关键因素之一。

pH值对菌体的生长和代谢活动有着重要的影响,因此需要在合适的pH范围内进行调节。

通常,pH值的最佳范围为7.0-7.5。

温度和转速也是影响重组人表皮生长因子融合蛋白发酵的重要因素。

温度的调节需要根据菌株的生长特性进行,一般在30-37℃之间。

转速则需要根据发酵容器的尺寸和形状进行调节,通常转速范围为150-250 rpm。

最后,氧气供应也是影响蛋白产量的关键因素之一。

氧气供应不足会导致菌体代谢活动受阻,从而影响蛋白表达的产量和纯度。

因此,需要根据容器的形状和体积进行合理的氧气供应。

总之,重组人表皮生长因子融合蛋白的发酵条件优化对于提高蛋白的产量和纯度至关重要,需要综合考虑多个因素进行优化。

重组Ecoli生产类人胶原蛋白发酵调控策略与500L中试规模放大方法优化

重组Ecoli生产类人胶原蛋白发酵调控策略与500L中试规模放大方法优化

重组Ecoli生产类人胶原蛋白发酵调控策略与500L中试规模放大方法优化西北大学博士学位论文重组E.coli生产类人胶原蛋白发酵调控策略与500L中试规模放大方法优化姓名:薛文娇申请学位级别:博士专业:生物化工指导教师:范代娣20090610西北大学博士学位论文中文摘要本研究旨在建立一套完整的重组Escherichiacoli生产类人胶原蛋白(human.1ikecollagen.HLC)的中试规模生产工艺,并通过对各单元操作从实验室规模到中试规模的放大研究,为进一步将该工艺放大到工业生产奠定基础。

重组Ecoli的高密度培养是HLC生产过程的核心单元,其放大的成功与否直接关系到整个工艺过程。

为了明确影响发酵过程的关键因素,从而选择合适的放大准则和方法,本文对发酵过程中二氧化碳和乙酸的影响进行了系统研究。

尽管有大量文献表明,二氧化碳对重组Ecoli发酵有负面影响,然而关于二氧化碳对重组Ecoli,特别是重组蛋白表达方面的定量研究却未见报道。

本研究采用二氧化碳脉冲法首次考察了重组Ecoli生长不同阶段二氧化碳浓度对重组蛋白生产的影响。

研究结果表明,当在分批培养阶段施加浓度为20%(v/v)二氧化碳脉冲时,细胞生长明显受到抑制;而在补料阶段引入该脉冲时,却引起了比生长速率的小幅上升;二氧化碳对HLC表达的抑制只发生在HLC的表达阶段,即在蛋白表达诱导阶段引入浓度为20%(v/v)二氧化碳脉冲3小时,则最终HLC浓度下降33.9%。

尽管二氧化碳脉冲的浓度越高,作用时间越长,其相应的抑制或促进作用也越明显,但当二氧化碳脉冲浓度小于等于10%时,对发酵过程却几乎没有影响。

然后,针对重组Ecoli发酵过程的关键问题一乙酸抑制作了系统研究。

研究结果表明,在分批培养阶段乙酸对Ecoli细胞有明显的抑制作用,但在补料培养阶段,其影响却并不明显;而乙酸对HLC表达的抑制只发生在HLC的表达阶段。

本文首次建立了这一评价重组Ecoli细胞生长不同阶段乙酸影响的方法。

重组蛋白表达——可溶性表达

重组蛋白表达——可溶性表达

重组蛋白表达——可溶性表达1.表达工程菌蛋白可溶性表达很大原因取决于二硫键和正确折叠的问题,所以选用利于二硫键形成的宿主菌,如Origami(DE3), Origami B(DE3),Rosetta Origami(DE3) 等更利于蛋白表达。

2.促溶标签前文的列表中已经详细列出,并简要介绍功能特点,值得注意的是选用促溶标签时,一定要考虑载体情况和表达工程菌的配合,如Trx 标签主要是促进二硫键的配对,必须配合Origami(DE3)之类的工程菌使用,如果使用BL21(DE3)通常不会使目标蛋白的可溶性得到改善。

3.分子伴侣表达在表达工程菌内同时装入一个表达伴侣蛋白的表达质粒,表达伴侣蛋白的质粒必须与表达外源蛋白的质粒避免“质粒不相容性”。

目前,常用于大肠杆菌表达的分子伴侣主要是DNak(DnaJ,GrpE)和GroEL(GroES)等,科研人员可根据自己的实验需要构建合适的分子伴侣质粒,含分子伴侣质粒的感受态细胞已经有商业化的产品BL21(pG-KJE8、pGro7、pKJE7、pG-Tf2、pTf16)系列,实验人员可以根据具体情况选购。

4.启动子选择载体的启动子对于可溶性表达影响至关重要,pET系列的T7/T7 lac为强启动子,强启动子在提高蛋白产量的同时也增强了包涵体的形成,如果遇到此种情况可以考虑换用弱启动子的载体,如pGEX系列,还可选择含cspA启动子的pCold系列载体。

5.分泌性表达将外源目标蛋白分泌表达到培养基中,实现这个功能需要将原核蛋白信号肽序列加到外源蛋白的上游即可;目前,福因德生物已经开发出pFRD-pelB系列载体,可以帮助实现在大肠杆菌中分泌表达。

6.培养条件的优化最常用的优化条件为:诱导温度、诱导剂浓度和诱导时间;还可以优化培养基的营养成分和离子物质,比如,我们使用营养成分稍低的LB培养基,可同时向培养基中添加葡萄糖,镁离子、氯化钠、硫酸铵等盐离子。

6.1 低温诱导:比如20℃,低温情况下,转录和翻译变慢,蛋白质浓度低,有更多的时间正确折叠;6.2 向培养基中加入0.4M蔗糖,高渗引起了渗透性休克反应,该反应增加了细胞内谷氨酸、脯氨酸和海藻糖的水平,为蛋白的正确折叠提供了环境;6.3 42℃短暂热休克,然后降温到20℃:热休克增加了DnaK/J 和GroEL/ES的水平,通常的程序是37℃培养到A600nm=0.5,然后快速升温到42℃维持15min左右,然后降到20℃并诱导蛋白的表达。

重组人Era蛋白的可溶性表达纯化及生物学活性测定

重组人Era蛋白的可溶性表达纯化及生物学活性测定

重组人Era蛋白的可溶性表达、纯化及生物学活性测定吴元明, 张晓楠, 邢小红, 张俊杰, 陈南春, 陈苏民【摘要】目的: 为了取得可溶性表达的人Era(hEra)蛋白, 并检测其生物学活性。

方式: 把人era的cDNA基因从pUC19质粒亚克隆入表达质粒pMAL p2x中。

pMAL hEra转化大肠杆菌TB1, 用异丙基硫代βD半乳糖苷(IPTG)诱导表达。

结果: pMAL hEra 载体表达的融合蛋白是以可溶状态存在, 表达量占菌体总蛋白的%。

再利用直链淀粉亲和色谱柱对表达的融合蛋白进行纯化, 接着用因子X 将融合部份切除, 但切除后的hEra蛋白不稳固, 随着时刻的延长而被降解。

活性测定结果说明人Era蛋白能与GTP结合, 并具有GTP酶的活性。

结论: 可溶性表达了人Era蛋白, 并用体外实验证明人Era 蛋白是一种G蛋白, 这对人era基因的功能研究具有重要意义。

【关键词】人Era 可溶性表达生物活性测定[Abstract] AIM: To prepare a soluble human Era(hEra) protein and to measure its bioactivity. METHODS: Human era cDNA gene from pUC19 plasmid was subcloned into the expression plasmid pMAL p2x. pMAL hEra was transducted to TB1 and the strain was induced by isopropyl βD thiogalactopyranoside(IPTG). RESULTS: The expressed MBP fused protein existed in a soluble form. The fused protein made up % of the total cell lysate. It was purified by amylose affinity chromotography and digested with Factor X. Although the fused segment was dissected, the remained hEra protein was unstable in the solution with the passage of time. The activity assay showed that hEra wasa GTPase that could bind GTP and hydrolyze GTP to GDP. CONCLUSION: Human Era protein can be expressed in a soluble form and it has been proved to be a kind of G protein by the experiments in vitro. The study is important to further research into the function of human era gene.[Keywords]human Era; soluble expression; bioactivity assayera基因是1986年在大肠杆菌中发觉的, Era与人及酵母的Ras蛋白有部份相似的地方,命名为大肠杆菌Ras样( Ras like)基因[1]。

重组人载脂蛋白AI米兰突变体在大肠杆菌中的可溶性表达

重组人载脂蛋白AI米兰突变体在大肠杆菌中的可溶性表达

重组人载脂蛋白AI米兰突变体在大肠杆菌中的可溶性表达黎明;赵洪亮;薛冲;张伟;张士猛;刘志敏【期刊名称】《生物工程学报》【年(卷),期】2005(21)3【摘要】载脂蛋白AI米兰突变体(apoliprotein A-I-Milano,AIM)是载脂蛋白AI 的天然突变体,具有比载脂蛋白AI更强的抗动脉粥样硬化症的作用.将AIM基因N-末端的氨基酸密码子优化后,克隆至表达载体pET22b,重组质粒转化BL21(DE3)宿主菌,用IPTG诱导表达.AIM以可溶形式表达,约占菌体总蛋白的38%.表达产物经Butyl Sepharose 4F.F疏水层析和QSepharose H.P.阴离子交换层析后,再用Vivaspin20(30 000MW)进行超滤,AIM单体的纯度达95%以上.AIM单体与脂结合活性表明,AIM单体结合脂的速度比apoA-I慢,但结合脂的量比apoA-I高.这项研究为AIM的结构和功能,特别是临床应用研究奠定了基础.【总页数】6页(P354-359)【作者】黎明;赵洪亮;薛冲;张伟;张士猛;刘志敏【作者单位】军事医学科学院生物工程研究所,北京,100071;天津科技大学生物工程学院,天津市工业微生物重点实验室,天津,300222;军事医学科学院生物工程研究所,北京,100071;军事医学科学院生物工程研究所,北京,100071;军事医学科学院生物工程研究所,北京,100071;军事医学科学院生物工程研究所,北京,100071;军事医学科学院生物工程研究所,北京,100071【正文语种】中文【中图分类】R392.11【相关文献】1.重组人胰岛素原在大肠杆菌中的可溶性表达 [J], 吕丹;闫亚丽;景丽芳;张秋荣;常莉;刁爱坡;李玉银2.重组人载脂蛋白AI米兰突变体在大肠杆菌中的高表达 [J], 黎明;赵洪亮;薛冲;张伟;张士猛;熊向华;刘志敏3.重组人载脂蛋白AI米兰变体在大肠杆菌中的高效表达 [J], 丁满生;马文峰;张梅芳;刘大涛;郭美锦;庄英萍;储炬;龚邦强4.重组人血管内皮生长因子165在大肠杆菌中的可溶性表达、纯化与体外活性评价 [J], 周晓雷;朱重悦;张世光;李海潮;张竞;王岩勃;邹卫5.cspA冷休克启动子-重组人bFGF表达载体的构建及在大肠杆菌中可溶性表达研究 [J], 王振;邓超;程咏梅;赵善成;付海田;陈敬华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

重组人表皮生长因子融合蛋白发酵条件优化

重组人表皮生长因子融合蛋白发酵条件优化

重组人表皮生长因子融合蛋白发酵条件优化重组人表皮生长因子(rhEGF)是一种重要的蛋白质药物,可用于治疗各种疾病,如烧伤、创伤和溃疡。

生产rhEGF的最常用方法是通过发酵技术。

优化发酵条件可以提高生产效率和蛋白质产量,从而降低生产成本并保证产品质量。

发酵条件优化包括生长培养基配方、发酵温度、pH值、发酵时间等因素。

下面将重点介绍这些因素在rhEGF的发酵条件优化中的作用。

生长培养基配方生长培养基配方是发酵过程中最基本的因素之一。

正确的培养基配方是提高生产效率和蛋白质产量的关键。

常用的基础培养基组分包括碳源、氮源、矿物质盐、维生素和其他营养物质。

对于rhEGF的生产,最常用的培养基是含有蔗糖和酵母提取物的酵母营养液(YNB)培养基。

其他常见的培养基包括蛋白胨蔗糖培养基、大豆蛋白蔗糖培养基等。

此外,可以通过添加缓冲剂、生物素、硫氮源和其它有机或无机物质来优化培养基组分。

发酵温度发酵温度是控制细菌生长速率、代谢和生成目标产物的一个重要因素。

针对rhEGF的发酵生产过程,适宜的发酵温度一般在30°-35℃之间。

温度过高或过低都会影响细胞的生长和合成酶的活性。

此外,温度的适宜范围还会根据不同的生产菌株而有所变化。

pH值pH值对于发酵的成功与否同样非常重要。

发酵过程中,必须保持恰当的pH值,以确保优良的细菌生长环境,来保持产物的表达和积累。

对于rhEGF的发酵,一般的pH值范围为6.5-7.5之间。

过高或过低的pH值都会导致Cell的代谢酶活性受到影响。

因此,必须在发酵过程中监测pH值来调控酸碱平衡。

发酵时间在确定合适的生长培养基和上述条件的前提下,另一个重要的考虑是发酵的时间。

发酵时间是影响rhEGF表达和积累的关键因素。

发酵过程中,必须严格掌握最佳的发酵时间,以使产物表达和积累的量最大。

对于rhEGF的发酵,一般发酵时间为24-48小时。

过短的发酵时间不能充分发挥细胞培养的效率,产生的产品较少,过长的发酵时间可能会导致表达不稳定或产物的降解。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
州 3 00 ) 5 18
摘要: 通过摇瓶培养确定重组工程 菌 E clB 2 ( E )p T 9 —l .oi L 1 D 3 .E 2 aa A表达 A i 白可溶性表达 的最优化条件 , i l A蛋 考察 以牛肉膏蛋 白胨为基础培养基添加不 同种类 的碳 源 、 同浓度 的磷酸钾缓 冲液 ( H . ) 微量 元素 、 不 p 70 、 乙酸 以及调整牛 肉膏蛋 白胨 的比值对 A i 白可溶性表达 的影 响 , l A蛋 并用 1 5L发酵 罐进行补料分批 发酵 , 确定高密 度发酵工艺条件 。结果表 明: 优化发 酵培 养基 为蔗糖 1 L, 肉膏 7 8g L 蛋 白胨 3 . / , a 1 / , 0 牛 . / , 12g L N C g L 5 K H O 3 2 4g L K 2 O . / 4mI L微 量元 素。优 化后 A i 2 P 4・ H 0 1 J , H P 4 3gL, / 5 l a蛋 白可 溶性 达 4 3 gmL . 1m / 。在 1 5L发酵罐补料 分批 发酵培养 中 , 诱导 2 , 4h时 发酵菌 O 达到 1 . , D 8 5 可溶性蛋 白表达量 5 9m / L 占Ai . g m , l A 总蛋 白 5 .% , 0 7 实现了扩大培养 。
so r n e tg td a d t e c n iin o ih d nst e e tto r e emi e h o h t x rme t in we ei v sia e n h o d to sf rh g e i fr n ain we e d tr n d tr ug hee pe i n y m
关键词 : l A i 白; A蛋 补料分批发 酵 ; 条件优化
中 图分 类 号 :Q 2 . T 90 6 文献 标 志 码 : A 文 章 编 号 :0 0— 2 6 2 1 ) 6—1 1 0 10 2 8 (0 10 29— 9
S l b e Ex r s i n a d Fe m e t to n ii n o u l p e so n r n a i n Co d to Op i i a i n o c m b n d Ai Pr t i tm z to f Re o ie i A o e n
o 5 r e t db t u ue h sl hw dta teot a cmpn ns nte du g L w r f Lf 1 e no f -a hc l r.T er ut so e th pi l o oe t i im(/ ) ee m re c t e s h m h me
e et, ieet ocnrtno o su hsht bfrsltn ( H . ) t c l ei,aei ai m ns dfrn net i f t s m popa uf o i p 70 ,aeee ns ct cd f c ao pai e e uo r m c
it b e aone e im,dut nigtert f ef x at ot poeO l rt nslbeepe・ no ef n it m du ajs d met ai o e t c t r t fAi poe ou l xrs n h o b er y n A i
i r ee mi e y s a i gc l r .T e ef cso d i gd f r n a i t so a b n s u c sa d t c l A we e d tr n d b h k n u t e h f t f d n i e e t r i fc r o o r e n r e e - u e a v ee a
YANG iy n DU , Ca. u , Ci HUANG n , Pi g W EN h n M AO imi , Z e , Hu . n YANG i Me
( . o eeo Lf S i cs F j nN r a U i r t,F zo 5 1 8 C ia 2 E gne n eerh 1 C l g f i ce e , ui om l n esy uh u3 0 0 , hn ; . n ier gR sa l e n a v i i c C ne o d s il co i oy ii r o d ct n, ui oma U iesy F zo 5 1 8 C ia e t f n uta Mi b l ,M ns y f u a o F j n N r l nvri , uh u30 0 , hn ) r I r r og t E i a t A s atT eo t m cn io s o o beA i rti epes no .o I ( E )p T 9 —i b t c: h pi o dt n rsl l l po n xrsi f cl B21 D 3 -E 2 aa r mu i f u A e o E i —
江 西农业 大 学学报
2 1 ,3 6 :2 9—12 0 13 ( ) 1 1 27
ht :/ ub oja .d .n t / x ea . u e u a p x
E —mal n x 7 7 i: d b 7 5@ sn . o i a e m
Aca A r utre U ies ai Ja g in i t gi l a nv ri t in xe ss c u t s
பைடு நூலகம்
重 组 A i 蛋 白可 溶 性 表 达 i A 及 发 酵 条 件 优 化
杨彩云 杜 慈 , , 黄 平 温 真 毛惠 民 , , , 杨 梅
(. 1福建师范大学 生命科 学学 院 , 福建 福州 3 0 0 ;2 福建师范 大学 工业微生物教育部工程研 究 中心 , 5 18 . 福建 福
相关文档
最新文档