发明名称 在毕赤酵母中进行重组乙醇氧化酶的表达与纯化的方法
摘要 本发明公开了一种重组乙醇氧化酶rAOX的表达与纯化的方法。本发明运用分子生物学技术先构建乙醇氧化酶-多聚组氨酸表达载体pPIC9K-AOX-HIS,然后将其线性化后转入毕赤酵母GS115中,从而获得能够表达有活性的重组乙醇氧化酶的毕赤酵母工程菌,且重组乙醇氧化酶可以部分分泌表达。通过对重组乙醇氧化酶表达条件进行优化,该工程菌生产的乙醇氧化酶可达到1862U/L。同时,酶的分泌表达与多聚组氨酸标签的引入简化了重组乙醇氧化酶的纯化工艺。通过测定,该工程菌表达的重组乙醇氧化酶热稳定性较毕赤酵母野生型乙醇氧化酶有很大的提高。本发明的整个过程操作简单,可适合于工业化生产,可带来一定经济效益。
申请公布号 CN102533808B 申请公布日期 2014.01.01
申请号 CN201210038196.4 申请日期 2012.02.20
申请人 浙江德清汇宁生物科技有限公司 发明人 徐志南;刘云平;朱建忠
分类号 C12N15/53(2006.01)I;C12N15/81(2006.01)I;C12N9/04(2006.01)I 主分类号 C12N15/53(2006.01)I
代理机构 杭州丰禾专利事务所有限公司 33214 代理人 张欢勇
主权项 在毕赤酵母中进行重组乙醇氧化酶的表达与纯化的方法,其特征在于,包括如下步骤: 1)乙醇氧化酶基因的扩增:根据毕赤酵母GS115的乙醇氧化酶的基因序列,设计一对引物,上游引物:5’‑CCGGAATTCATGGCTATCCCCGAAGAGTT‑3’,下游引物:5’‑ATTTGCGGCCGCTTATTAATGGTGATGGTGATGGTGGATCTAGCAAGACCGGTC‑3,在两条引物上分别加上EcoR I和Not I限制性内切酶位点,并在下游引物上添加多聚组氨酸标签的基因,利用聚合酶链式反应,得到带组氨酸标签的乙醇氧化酶的DNA; 2)重组表达载体的构建:将目的基因定向克隆进同样经EcoRI和Not I双酶切过的表达载体pPIC9K上,得到含有乙醇氧化酶的重组表达载体pPIC9K‑AOX‑HIS,将该重组表达载体pPIC9K‑AOX‑HIS转化到大肠杆菌DH5α感受态中,然后,涂布在含氨苄霉素与卡那霉素的LURIA‑BERTANL平板上,培养过夜,随机挑取平板上生长的菌落,碱法抽提质粒DNA,双酶切鉴定; 3)将重组表达载体电转化到毕赤酵母GS115中:在透明的1.5ml聚苯乙烯灭菌管中加入85μl终浓度为1.0μg/μl的重组表达载体、3‑5μl线性化酶和10μl缓冲液,轻轻混匀,37℃下放置3‑6小时,进行重组表达载体的线性化,得到线性化重组质粒;同时制备毕赤酵母GS115感受态,取出100μl制备好的毕赤酵母GS115感受态与1‑3μg上述的线性化重组质粒混合,转入电转杯,冰浴5分钟,进行电转化,电转化结束后立即加入1ml酵母膏胨葡萄糖培养基,混合均匀后涂于最小葡萄糖培养基平板上,于28‑30℃条件下培养2‑4天; 4)多拷贝转化子的筛选:将最小葡萄糖培养基平板上的转化菌落点在含抗生素G418的酵母膏胨葡萄糖培养基选择平板上,筛选出抗生素G418浓度为2.0‑4.0mg/ml的菌株; 5)重组菌株的诱导表达:将步骤4)筛选出的菌株接种于5ml酵母膏胨葡萄糖培养基中,在200转/分钟转速、30℃下培养过夜,得到种子液,然后,把种子液接种到缓冲复合甘油培养基或YPM培养基的摇瓶中,种子液与缓冲复合甘油培养基或YPM培养基的体积比为l:100,在200转/分钟转速、30℃下培养24小时;在1500‑3000转/分钟转速、室温下离心5分钟,收获酵母沉淀,用体积浓度1%‑5%甲醇的缓冲复合甲醇培养基或YPM培养基悬浮酵母,使菌体细胞浓度OD600=1‑2,每隔24小时添加体积浓度1%‑5%的甲醇,诱导表达48‑96小时,得到表达重组乙醇氧化酶蛋白的发酵液,所述YPM培养基为:10g/L酵母提取物、20g/L蛋白胨和10‑50g/L碳源,pH5.0‑9.0,碳源为麦芽糖; 6)胞外重组乙醇氧化酶蛋白的纯化:将上述步骤5)所得到的表达重组乙醇氧化酶蛋白的发酵液离心,取上清用体积浓度33%丙酮在‑20℃下沉淀,然后,在4℃、13000转/分钟转速下离心,得到的沉淀用平衡缓冲液进行重悬,再在4℃、13000转/分钟转速下进行离心,取上清;用10倍柱体积的平衡缓冲液平衡镍离子亲和层析柱,加入上述上清并使其在柱内平衡,再用平衡缓冲液冲洗镍离子亲和层析柱,然后,用洗脱液洗脱结合到镍离子亲和层析柱上的重组乙醇氧化酶,得到纯化的胞外重组乙醇氧化酶蛋白; 7)胞内重组乙醇氧化酶蛋白的纯化:将上述步骤5)中所得到的表达重组乙醇氧化酶蛋白发酵液离心,所得的酵母沉淀经蒸馏水洗后用平衡缓冲液进行重悬,然后用超声波进行破碎,超声波破碎的溶液离心,取上清;用10倍柱体积的平衡缓冲液平衡镍离子亲和层析柱,加入上述上清并使其在柱内平衡,用平衡缓冲液冲洗镍离子亲和层析柱,然后,用洗脱液洗脱;用5倍柱体积的上样缓冲液平衡凝胶层析柱,然后加入上述洗脱液并使其在柱内平衡,用上样缓冲液对凝胶层析进行洗脱,得到纯化的胞内重组乙醇氧化酶蛋白。 
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