解淀粉芽孢杆菌来源L-天冬酰胺酶基因的克隆表达开题报告

 2022-01-23 20:34:59

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

本课题的意义:

丙烯酰胺(acrylamde,am)是一种白色晶体化学物质,极易溶于水、乙醇、甲醇、丙酮、二甲醚和三氯甲烷中,人体可通过消化道、呼吸道(吸烟)、皮肤黏膜等多种途径接触丙烯酰胺[1]。其在食品加工过程中可通过美拉德反应产生,极大的危害人们的健康。

l-天冬酰胺酶(ec3.5.1.1,l-asparaginase)可以专一催化l-天冬酰胺水解脱氨基生成l-天冬氨酸和氨。近几年,研究发现l-天冬酰胺酶还可以从根源上控制高热加工食品中丙烯酰胺形成,而对生产工艺,产品外观,风味以及营养等方面没有任何改变[2]。目前生产l-天冬酰胺酶是主要集中于利用微生物发酵法。l-天冬酰胺酶虽然在许多野生菌株菌株如大肠杆菌、欧文氏菌等中可以高效表达,但是一般筛菌所获得的野生型菌株酶活不是很理想,而且大部分菌株产酶不能够分泌至胞外,不利于后续目的产物的分离提取。采用分子生物技术构建基因工程菌可以实现目的蛋白的高效表达,也可以实现重组蛋白的分泌表达,但是目前目的基因以及所选用的宿主大多数都是具有潜在致病性的e. coli[3]e. carotovora[4]等,有关食品安全表达体系的研究报道甚少。e. coli表达重组蛋白大部分都是存在于细胞内,而且容易形成无活性的包涵体,重组蛋白难以直接用于食品及医药行业。

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2. 研究的基本内容和问题

研究的目标:

活化实验室保藏的解淀粉芽孢杆菌菌株,并使重组的l-天冬酰胺酶具有良好的酶活及稳定性,为其应用于食品加工行业奠定基础。

研究内容:

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3. 研究的方法与方案

技术路线:

扩增解淀粉芽孢杆菌中目的基因、构建重组质粒、导入大肠杆菌、l-天冬酰胺酶基因的表达、重组酶活测定及酶学性质研究

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4. 研究创新点

特色或创新之处:

首次实现解淀粉芽孢杆菌来源的L-天冬酰胺酶基因在大肠杆菌中的克隆表达,相对于野生菌来说,重组酶具有更高的催化活力及热稳定性,为后续实验提供研究基础,同时,催化活性及产量的提高使工业化生产成为可能。

5. 研究计划与进展

研究计划:

2016.10.20-11.15 对课题进行文献资料的阅读跟学习,并且完成文献综述;

2017.2.5-2017.2.28 进行l-天冬酰胺酶的克隆表达;

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