易错PCR介导扩展青霉脂肪酶定向进化

易错PCR介导扩展青霉脂肪酶定向进化

论文摘要

本研究利用易错PCR技术对扩展青霉脂肪酶PEL进行定向进化。以扩展青酶脂肪酶基因为模板,通过易错PCR和转化毕赤酵母建立了约含13000个突变株的突变体库;通过酶活性的平板透明圈高通量的筛选获得了约50株的有活性的转化子;通过酶学特性分析和基因克隆测序,筛选出如下热稳定性和酶活有所改变的突变体。(1)突变体GS-pPIC3.5K-lip07-ER04,其最适作用温度比野生型提高10℃,在最适作用温度下的酶活提高了约22%,Tm值比野生型提高了3.28℃。(2)突变体GS-pPIC3.5K-lip07-ER10最适作用温度比野生型提高了5℃,在最适作用温度下的酶活为950U/mL, Tm值比野生型提高了2.15℃。(3)突变体GS-pPIC3.5K-lip07-ER15的最适作用温度没有发生变化,在最适作用温度下的酶活为935U/mL, Tm值比野生型提高了2.28℃。(4)突变体GS-pPIC3.5K-lip07-ER17最适作用温度比野生型提高了5℃,在最适作用温度下的酶活为1005U/mL, Tm值比野生型提高了1.8℃。(5)突变体GS-pPIC3.5K-lip07-ER31最适作用温度比野生型提高了5℃,在最适作用温度下的酶活为917U/mL, Tm值比野生型提高了2.25℃。(6)突变体GS-pPIC3.5K-lip07-ER38的最适作用温度没有发生变化,在最适作用温度下的酶活为1105U/mL, Tm值比野生型提高了2.81℃。(7)突变体GS-pPIC3.5K-lip07-ER45的最适作用温度未发生变化,在最适作用温度下的酶活为1060U/mL, Tm值比野生型提高了2.26℃。(8)突变体GS-pPIC3.5K-lip07-ER50的最适作用温度未发生变化,在最适作用温度下的酶活为425U/mL,降低了约42%,Tm值40.4℃。(9)突变体HR1、HR2、HR5的最适温度最适作用温度未发生变化,在最适作用温度下的酶活分别为720U/mL、612U/mL、762U/mL,变化并不明显。本研究共筛选出十一个突变体,其中七个热稳定性和酶活得以提高的正向突变体,结果说明易错PCR介导的定向突变是种很好的酶分子改造的手段,这些突变体的获得为进一步的脂肪酶定向进化打下了基础。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 中文文摘
  • 目录
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.2 蛋白质定向进化研究概况
  • 1.3 蛋白质定向进化的研究技术
  • 1.4 酯酶和脂肪酶的高通量筛选方法
  • 1.5 蛋白质定向进化的应用
  • 第2章 材料与方法
  • 2.1 材料
  • 2.1.1 菌种和载体
  • 2.1.2 易错PCR突变引物
  • 2.1.3 工具酶
  • 2.1.4 其它试剂
  • 2.1.5 常用培养基和缓冲液
  • 2.1.6 常用仪器
  • 2.2 方法
  • 2.2.1 易错PCR制备突变体
  • 2.2.2 突变基因的表达、筛选
  • 2.2.3 表达产物酶学性质的研究
  • 2.2.4 突变基因序列的鉴定
  • 第3章 结果与分析
  • 3.1 突变基因库的获得
  • 3.2 重组质粒库PPIC3.5K-LIP07-MUTANT X的构建
  • 3.3 突变体的筛选
  • 3.4 突变体的鉴定和特性分析
  • 3.4.1 突变体GS-pPIC3.5K-lip07-ER04
  • 3.4.2 突变体GS-pPIC3.5K-lip07-ER10
  • 3.4.3 突变体GS-pPIC3.5K-lip07-ER15
  • 3.4.4 突变体GS-pPIC3.5K-lip07-ER17
  • 3.4.5 突变体GS-pPIC3.5K-lip07-ER31
  • 3.4.6 突变体GS-pPIC3.5K-lip07-ER38
  • 3.4.7 突变体GS-pPIC3.5K-lip07-ER45
  • 3.4.8 突变体GS-pPIC3.5K-lip07-ER50
  • 3.4.9 突变体HR1、HR2、HR5
  • 第4章 讨论
  • 参考文献
  • 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
  • 致谢
  • 个人简历
  • 相关论文文献

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