透明颤菌血红蛋白在肉桂地链霉菌中的表达对其细胞生长及抗生素合成的影响.pdfVIP

卷 期 生 物 工 程 学 报 ! ! %’ ! ! 年 月 #$$! ! !#$%%’ *$+, .# /%0$ , *+,-+. #$$! - 12 / !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 透明颤菌血红蛋白在肉桂地链霉菌中的表达 对其细胞生长及抗生素合成的影响 文 莹 宋 渊 李季伦 （中国农业大学生物学院微生物学系，北京 ） !$$$71 摘 要 肉桂地链霉菌（ ）是莫能菌素（ ）的产生菌。大肠杆菌 链霉菌穿梭表达载体 340#$$+5 $%$# C,5,D , 0 中的透明颤菌血红蛋白基因（ ）位于硫链丝菌素诱导启动子 之下，它在肉桂地链霉菌中的结构不 FG!#3# 67 H E /#9 8 稳定，发生了重组缺失，缺失的片段包括大肠杆菌质粒部分和 基因。但来自阿维链霉菌（ ）中缺 67 34+6%*5#/#,# 失了大肠杆菌质粒部分却保留了完整的 基因及 启动子的 ，可在肉桂地链霉菌中稳定复制，不再 67 /#9 FG!#3# 8 E 发生缺失，经硫链丝菌素诱导表达出了有生物活性的 蛋白。摇瓶发酵实验证明， 蛋白在氧限条件下可明 %FI %FI 显促进肉桂地链霉菌的菌体生长和抗生素合成。 关键词 透明颤菌血红蛋白，肉桂地链霉菌， 基因表达 67 中图分类号 文献标识码 文章编号 （ ） J26 K !$$$08$6!0#$$!$!0$$#10$3 透明颤菌血红蛋白（ ）存在于专性好氧，但 统的通过提高搅拌速度和通气量增加溶氧的方法， %FI 可生活在贫氧环境中的透明颤菌（ ） 需要消耗大量能量，从而增加了生产成本。为此我 :#/*% 0#,,+D E ［］ ! 中 ，由于它具有结合氧的特性，从而暗示着在好 们试图将 基因引入到肉桂地链霉菌中，使其表 67 氧的生物过程中具有潜在的应用价值，因此自它被 达 蛋白，以期解决以植物油为碳源的一类工业 %FI 发现之日起便引起了各国学者的广泛关注。它是迄 用链霉菌在发酵中的高耗氧问题。本文报道这一研 今为止研究得最为深入的原核生物血红蛋白，其基 究的结果。 因已被克隆和测序，并在多种异源宿主中得到了表 ［］ 材料和方法 达# ，目前关于 基因表达的氧调控特性及调节 ! 67 机制， 蛋白的空间结构、生理功能和应用等方 %FI !! 材料 ［］ 8 面的研究都取得了一些重要进展 。研究表明， ［］ 质粒和菌株：大肠杆菌质粒： 1 ，含 !!! LM1$1 E 蛋白在大多异源宿主中的表达都可降低重组 %FI 基因及其自身启动子，可在大肠杆菌中表达出 67 细胞对溶氧的敏感程度，使之适应较低的溶氧水平， 蛋白。大肠杆菌 链霉菌穿梭质粒：FG!#3# %FI 0 E 有利于重组细胞的生长和一些目的产物的合成，因 是由3$$I 67结构基因插入到穿梭表达载体 而在发酵工程中具有良好的应用前景，可以用来降 E 中构建而成，其中 基因置于受硫链丝 FG!## 67 低能耗，提高产品产量。 E ［］ 1 菌素诱导的链霉菌强启动子H 之下 ，由杨闰英 /#9 链霉菌（ ）是产生抗生素的最重要 8 3/*%/ 5 0% 8 2 博士构建并提供；NO!#3#为将 FG!#3#引入阿 的来源，由于它是丝状体，发酵液比较粘稠，加上氧 E E 维链霉菌中发生了缺失大肠杆菌质粒部分、但保留 在水中的低溶解特性，因此在大规模深层发酵中溶 了 完整的结构基因和 ，且在阿维链霉菌中 67 H /#9 氧常成为限制因素，供氧不足会导致菌体生长不良 8 ［ ］ 和抗生素产量的下降。肉桂地链霉菌是多醚类离子 稳定遗传和表达的质粒 !$ ，本室获得并保存。 载体抗生素莫能菌素的产生菌，它在发酵生产中要 和肉桂地链霉菌 ，本室保存。 PF3 K0!$ 以豆油作为碳源，发酵液非常粘稠，而脂肪酸的分解 工具酶和抗体：实验用酶购自 公 !!# H. 5+ 代谢又需要较高的溶氧条件，溶氧问题尤为突出，传 司； 抗体，由杨闰英博士提供，系由表达 %FI %FI 收稿日期： ，修回日期： 。 #$$$0$10$1 #$$$0$20#3 通讯作者。 ： ； ： ； ： 45’260!$06#27!8#7 9+:260!$06#27!88# ;0 + ’ , A5,!#68 ,5B @ 期 文 莹等：透明颤菌血红蛋白在肉桂地链霉菌中的表达对其细胞生长及抗生素合成的影响 ! C 蛋白的大肠杆菌细胞粗提物免疫兔子制备而得，效 ! 中稳定遗传，不再发生结构变化。 价 ： 。 !! 试剂盒： 杂交试剂盒 !!# #$%’ * +,- +./ ，购自