羅伊氏乳桿菌醇脫氫酶的克隆表達及酶學性質(zhì)研究
發(fā)布時間:2021-03-02 20:09
醇脫氫酶(ADHs,E.C.1.1.1.1)屬于氧化還原酶,能以NAD(P)H為輔酶,催化醇與相應的醛、酮相互轉(zhuǎn)化。該酶在醇類代謝途徑中起重要作用,常具有高立體選擇性和廣泛底物譜,因而被普遍應用于醫(yī)藥研究、化工生產(chǎn)和食品領域。本論文對羅伊氏乳桿菌Lactobacillus reuteri DSM20016中的5種醇脫氫酶進行了克隆表達,并優(yōu)化了誘導條件,研究了酶學性質(zhì),為其影響奶酪芳香氣味的體內(nèi)驗證奠定了分子生物學基礎。主要研究結(jié)果如下:(1)本文成功克隆了 5個來自L.reutreri DSM20016的醇脫氫酶基因(adh-1、adh-2、adh-3、adh-4和adh-5),分別連接到質(zhì)粒 pRSFDuet-1 上,并在Escheria coli BL21(DE3)中表達。5 種 ADHs 預測分子量分別為 37.6kDa、37.8 kDa、35.8 kDa、36.0kDa 和39.0 kDa,其保守結(jié)構(gòu)域分析顯示這5種ADHs屬于中鏈脫氫酶家族。經(jīng)過酶活驗證,發(fā)現(xiàn)5種ADHs對影響奶酪風味的庚醛均有一定活性。(2)本文優(yōu)化了醇脫氫酶重組菌的誘導條件,得到重組菌的最適誘導條件:誘...
【文章來源】:江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:52 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
ADHs催化酮的不對稱還原反應
江南大學碩士學位論文18(e)圖3-1ADHs的保守結(jié)構(gòu)域Fig.3-1ConserveddomainsofADHs注:ADH-1(a),ADH-2(b),ADH-3(c),ADH-4(d),ADH-5(e).3.1.2ADHs的分子克隆根據(jù)Primer5.0軟件設計的引物,對L.reuteriDSM20016中的ADHs基因進行PCR擴增,得到的PCR產(chǎn)物以1%的瓊脂糖凝膠電泳驗證,如圖3-2所示,結(jié)果顯示克隆片段與預期基因片段大小符合。將PCR產(chǎn)物和pRSFDuet-1質(zhì)粒純化后,用SacI和BamHI在37°C酶切1h。酶切產(chǎn)物經(jīng)過純化后與pRSFDuet-1質(zhì)粒連接,16°C連接12h。隨后轉(zhuǎn)入E.coliDH5α感受態(tài),涂布在LB抗性平板(Kanar)上進行過夜培養(yǎng)。挑取單菌落進行菌落PCR驗證,結(jié)果如圖3-3所示,可以看到5個ADHs均有陽性克攏驗證正確的轉(zhuǎn)化子接入液體LB液體培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng),另外提取轉(zhuǎn)化子質(zhì)粒,用SacI和BamHI進行雙酶切驗證,結(jié)果顯示酶切后獲得基因片段約為1kb,與之前預測基因大小一致。為了進一步保證重組質(zhì)粒準確性,將經(jīng)過酶切驗證的轉(zhuǎn)化子進行序列測定,當測序拼接得到的序列與NCBI上獲得的一致,說明目的基因成功連接到pRSFDuet-1質(zhì)粒上。圖3-2目的基因的PCR產(chǎn)物Fig.3-2PCRproductsoftargetgenesM:DL2000DNAMarker;1:adh-1;2:adh-2;3:adh-3;4:adh-4;5:adh-5.
第三章結(jié)果與討論19圖3-3菌落PCR鑒定圖Fig.3-3VerificationofcolonyPCRM:DL2000DNAMarker;1-6為ADH-1;7-12為ADH-2;13-18為ADH-3;19-24為ADH-4;25-28為ADH-5。3.1.3ADHs的誘導表達重組大腸桿菌誘導表達后,8000×g離心5min,超聲波破碎后進一步得到上清液。通過蛋白電泳分析破碎后的上清液,發(fā)現(xiàn)有明顯的蛋白質(zhì)特征條帶出現(xiàn),如圖3-4。利用在線網(wǎng)站(http://web.expasy.org/protparam/)分析5個ADHs序列,得到相關分子大小的信息,五個ADHs均在350aa左右,符合一般鋅依賴型ADHs的特性(表3-1)。從圖3-4中可以看到目的蛋白表達水平各不相同,ADH-1、ADH-2和ADH-3的蛋白表達量較高。五個ADHs的分子量大小范圍均在35~39kDa,與報道的大多數(shù)鋅依賴型ADHs分子大小一致[70,71]。按照2.2.10中酶活檢測方法,測定重組蛋白的粗酶活性,結(jié)果表明5個ADHs均對庚醛有一定活性,ADH-1到ADH-5粗酶活依次為0.78U·mL-1、0.45U·mL-1、0.23U·mL-1、0.49U·mL-1、0.56U·mL-1。表3-1重組蛋白分子大小Table3-1Molecularofrecombinantprotein酶名稱氨基酸數(shù)目(aa)預測大。╧Da)12%SDS-PAGE顯示大。╧Da)ADH-135137.638ADH-233637.838ADH-334835.836ADH-434236.036ADH-536839.039
【參考文獻】:
期刊論文
[1]脂肪肝的研究進展[J]. 朱復生,楊紅巖,秦玉杰. 內(nèi)蒙古中醫(yī)藥. 2013(25)
[2]國內(nèi)解酒制品研究進展[J]. 解傲,趙恕. 中國微生態(tài)學雜志. 2012(12)
[3]明膠載體固定化乙醇脫氫酶技術(shù)研究[J]. 毛跟年,李鑫,郭倩,瞿建波,李麗維. 中國釀造. 2010(11)
[4]連續(xù)監(jiān)測法測定乙醇脫氫酶及其對肝臟疾病的診斷意義[J]. 孫陽,呂健宏,陳環(huán). 國外醫(yī)學(臨床生物化學與檢驗學分冊). 2005(06)
[5]醇脫氫酶結(jié)構(gòu)和作用機理研究進展[J]. 許松偉,姜忠義,吳洪. 有機化學. 2005(06)
[6]水相中酵母細胞催化4-氯乙酰乙酸乙酯不對稱還原反應[J]. 楊忠華,姚善涇. 催化學報. 2004(06)
[7]乙醇脫氫酶3的遺傳多態(tài)性對攝入乙醇唾液和全血中乙醛含量的影響[J]. 李俊杰. 中國藥理學與毒理學雜志. 2004(01)
[8]柿餅加工中脫澀和反澀機理的研究[J]. 張海生,陳錦屏. 食品工業(yè)科技. 2003(12)
[9]酵母乙醇脫氫酶電極的研究[J]. 呂躍鋼,王際彰,張利平,張維成. 微生物學通報. 1997(04)
本文編號:3059871
【文章來源】:江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:52 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
ADHs催化酮的不對稱還原反應
江南大學碩士學位論文18(e)圖3-1ADHs的保守結(jié)構(gòu)域Fig.3-1ConserveddomainsofADHs注:ADH-1(a),ADH-2(b),ADH-3(c),ADH-4(d),ADH-5(e).3.1.2ADHs的分子克隆根據(jù)Primer5.0軟件設計的引物,對L.reuteriDSM20016中的ADHs基因進行PCR擴增,得到的PCR產(chǎn)物以1%的瓊脂糖凝膠電泳驗證,如圖3-2所示,結(jié)果顯示克隆片段與預期基因片段大小符合。將PCR產(chǎn)物和pRSFDuet-1質(zhì)粒純化后,用SacI和BamHI在37°C酶切1h。酶切產(chǎn)物經(jīng)過純化后與pRSFDuet-1質(zhì)粒連接,16°C連接12h。隨后轉(zhuǎn)入E.coliDH5α感受態(tài),涂布在LB抗性平板(Kanar)上進行過夜培養(yǎng)。挑取單菌落進行菌落PCR驗證,結(jié)果如圖3-3所示,可以看到5個ADHs均有陽性克攏驗證正確的轉(zhuǎn)化子接入液體LB液體培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng),另外提取轉(zhuǎn)化子質(zhì)粒,用SacI和BamHI進行雙酶切驗證,結(jié)果顯示酶切后獲得基因片段約為1kb,與之前預測基因大小一致。為了進一步保證重組質(zhì)粒準確性,將經(jīng)過酶切驗證的轉(zhuǎn)化子進行序列測定,當測序拼接得到的序列與NCBI上獲得的一致,說明目的基因成功連接到pRSFDuet-1質(zhì)粒上。圖3-2目的基因的PCR產(chǎn)物Fig.3-2PCRproductsoftargetgenesM:DL2000DNAMarker;1:adh-1;2:adh-2;3:adh-3;4:adh-4;5:adh-5.
第三章結(jié)果與討論19圖3-3菌落PCR鑒定圖Fig.3-3VerificationofcolonyPCRM:DL2000DNAMarker;1-6為ADH-1;7-12為ADH-2;13-18為ADH-3;19-24為ADH-4;25-28為ADH-5。3.1.3ADHs的誘導表達重組大腸桿菌誘導表達后,8000×g離心5min,超聲波破碎后進一步得到上清液。通過蛋白電泳分析破碎后的上清液,發(fā)現(xiàn)有明顯的蛋白質(zhì)特征條帶出現(xiàn),如圖3-4。利用在線網(wǎng)站(http://web.expasy.org/protparam/)分析5個ADHs序列,得到相關分子大小的信息,五個ADHs均在350aa左右,符合一般鋅依賴型ADHs的特性(表3-1)。從圖3-4中可以看到目的蛋白表達水平各不相同,ADH-1、ADH-2和ADH-3的蛋白表達量較高。五個ADHs的分子量大小范圍均在35~39kDa,與報道的大多數(shù)鋅依賴型ADHs分子大小一致[70,71]。按照2.2.10中酶活檢測方法,測定重組蛋白的粗酶活性,結(jié)果表明5個ADHs均對庚醛有一定活性,ADH-1到ADH-5粗酶活依次為0.78U·mL-1、0.45U·mL-1、0.23U·mL-1、0.49U·mL-1、0.56U·mL-1。表3-1重組蛋白分子大小Table3-1Molecularofrecombinantprotein酶名稱氨基酸數(shù)目(aa)預測大。╧Da)12%SDS-PAGE顯示大。╧Da)ADH-135137.638ADH-233637.838ADH-334835.836ADH-434236.036ADH-536839.039
【參考文獻】:
期刊論文
[1]脂肪肝的研究進展[J]. 朱復生,楊紅巖,秦玉杰. 內(nèi)蒙古中醫(yī)藥. 2013(25)
[2]國內(nèi)解酒制品研究進展[J]. 解傲,趙恕. 中國微生態(tài)學雜志. 2012(12)
[3]明膠載體固定化乙醇脫氫酶技術(shù)研究[J]. 毛跟年,李鑫,郭倩,瞿建波,李麗維. 中國釀造. 2010(11)
[4]連續(xù)監(jiān)測法測定乙醇脫氫酶及其對肝臟疾病的診斷意義[J]. 孫陽,呂健宏,陳環(huán). 國外醫(yī)學(臨床生物化學與檢驗學分冊). 2005(06)
[5]醇脫氫酶結(jié)構(gòu)和作用機理研究進展[J]. 許松偉,姜忠義,吳洪. 有機化學. 2005(06)
[6]水相中酵母細胞催化4-氯乙酰乙酸乙酯不對稱還原反應[J]. 楊忠華,姚善涇. 催化學報. 2004(06)
[7]乙醇脫氫酶3的遺傳多態(tài)性對攝入乙醇唾液和全血中乙醛含量的影響[J]. 李俊杰. 中國藥理學與毒理學雜志. 2004(01)
[8]柿餅加工中脫澀和反澀機理的研究[J]. 張海生,陳錦屏. 食品工業(yè)科技. 2003(12)
[9]酵母乙醇脫氫酶電極的研究[J]. 呂躍鋼,王際彰,張利平,張維成. 微生物學通報. 1997(04)
本文編號:3059871
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