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: 目前生产l-天冬酰胺酶是主要集中于利用微生物发酵法。
通过筛菌获得产天冬酰胺酶的报道逐渐增多,发现生产此酶的微生物种类也日趋增多,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,e. carotova及e. chrysanthemi 等,有关食品安全表达体系的研究报道甚少。
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标: 将实验室保藏的有l-天冬酰胺酶活性的aacinetobacter.soli通过克隆表达提高酶的催化活性和稳定性,使得酶处理过程操作简单易行,成本低,同时丙烯酰胺的含量会大幅降低,从根源上抑制丙烯酰胺的生成。
然而对生产工艺,产品外观,风味口味以及营养等方面没有改变,使其成为一种值得推广的用于控制食品中丙烯酰胺含量的有效方法。
研究内容: 应用pcr技术扩增l-天冬酰胺酶基因,将其连接到与大肠杆菌表达载体上,构建大肠杆菌基因工程菌并实现表达,对重组酶酶学性质进行研究。
3. 研究的方法与方案
研究方法: 构建载体的方法:载体pmd19-t-asasnase 和质粒pet30a用sac i和xho i双酶切,胶回收酶切产物asasnase和线性化的pet30a,asasnase连接至表达载体pet30a,获得重组表达载体pet30a-asasnase 并转化宿主e. coli bl21,采用kan抗性平板筛选阳性转化子,获得重组菌e. coli bl21/pet30a- asasnase。
诱导表达和sds-page分析:活化培养重组菌e. coli bl21/pet30a- asasnase,待其od600达到对数期,转接种子液至含有kan的大肠杆菌发酵培养基,培养24 h后,离心收集菌体,超声波破碎菌体获得粗酶液,12 sds-page分析。
技术路线: 首先将aacinetobacter.soli基因提取出来,构建重组质粒,重组l-天门冬酰胺酶基因,进行克隆并在大肠杆菌中表达,进行酶活的测定以及重组酶的酶学性质研究。
4. 研究创新点
对L-天冬酰胺酶新型产生菌进行克隆表达及后续酶学性质研究,提高其催化活性及热稳定性,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:2015.10.20-11.15对课题进行文献资料的阅读跟学习,并且完成文献综述;2015.12.5-2016.1.15进行L-天门冬酰胺酶的克隆表达;2016.2.25-3.15通过超声破碎获得初酶液采用Ni柱纯化;2016.3.20-5.5重组酶的酶学性质研究,最适温度、最适pH、pH稳定性、热稳定性。
2016.5.6-2016.5.18 做一些补充实验,撰写毕业论文,整理毕业答辩所需的材料,做好答辩准备预期进展: L-天冬酰胺酶基因在大肠杆菌中稳定,重组酶催化活性提高,稳定性提高。
