1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
l-半胱氨酸在医药、食品、化妆品等领域具有较广泛的用途。脱巯基酶广泛存在于细菌、酵母和植物中,它可以分解l-半胱氨酸生成丙酮酸等物质,从而降低微生物酶法合成l-半胱氨酸的产量。深入研究该酶的基因序列、生理功能,进而可以进行基因敲除,对酶法合成l-半胱氨酸具有潜在的社会效益和经济效益。此外,利用该酶的催化酶解反应,利用其它底物合成l-半胱氨酸在工业生产中具有较好的应用前景。目前国外已经有关于大肠杆菌、棕色固氮菌等一些菌株中l-半胱氨酸脱巯基酶的研究报道。但目前我国生产l-胱氨酸和l-半胱氨酸仍沿袭陈旧的毛发水解(酸水解和碱水解)工艺。与传统的水解毛发制取l-半胱氨酸的方法相比,具有低能耗、产物均一、易提取和减少环境污染等优点。
[1] 白钢,李洋,余养盛等.假单胞菌ts1138 l-半胱氨酸脱巯基酶基因的克隆与表达[j].南开大学学报(自然科学版),2006,39(3):12-15.doi:10.3969/j.issn.0465-7942.2006.03.003.
[2] 余养盛,李洋,金永杰等.假单胞菌生物合成l-半胱氨酸途径中脱巯基酶的研究[j].微生物学通报,2006,33(4):21-26.doi:10.3969/j.issn.0253-2654.2006.04.005.
2. 研究的基本内容和问题
深入研究该酶的基因序列,设计合适的引物进行特异性的PCR扩增,并将L-半胱氨酸脱巯基酶基因依次连接到克隆载体和穿梭载体上,最终使其在毕赤酵母中表达。之后对该酶进行纯化以及活性分析。
关键在于该基因能否在酵母中表达或者能否充分表达以产生足够的脱巯基酶
3. 研究的方法与方案
1.引物设计:根据实验室所获得的基因序列,设计l-半胱氨酸脱巯基酶基因的上下游引物
2.脱巯基酶基因的获取:通过设计的引物进行pcr反应
3.电泳检测
4. 研究创新点
目前研究L-半胱氨酸脱巯基酶基因的大多以原核生物为材料,以真核生物为材料的比较少。因为真核原核酶系统的不同,L-半胱氨酸脱巯基酶基因可能在会真核生物中获得更强的表达,获得更多的L-半胱氨酸脱巯基酶。
5. 研究计划与进展
2014.3 l-半胱氨酸脱巯基酶基因的克隆及克隆载体的构建
2014.4 表达载体的构建,基因重组的毕赤酵母的培养
2014.5 l-半胱氨酸脱巯基酶的纯化及性质研究
