专利名称：结合藻红胆素的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质的制备方法
技术领域：
本发明属于生物技术中色素蛋白质材料领域，具体涉及一种结合藻红胆素(PEB)'的藻红蓝 蛋白类荧光蛋白质的制备方法。
背景技术：
藻胆蛋白(phycobiliprotein)是蓝藻和红藻光合作用捕光复合物的功能组分。根据其吸收 光谱和荧光光谱特征，藻胆蛋白可以分为藻红蛋白(phycoerythrin，简称CPE)、藻红蓝蛋白
(phycoerythrocyanin，简称PEC)、藻蓝蛋白(phycocyanin，简称CPC)和变藻蓝蛋白
(allophycocyanin，简称APC)。 CPE、 PEC、 CPC和APC含apha和beta亚基，每个亚基中 藻胆色素(phycobiin)通过硫醚键与藻胆蛋白脱辅基蛋白(apo-phycobiliprotein)半胱氨酸 残基的巯基共价结合，其种类及其与脱辅基蛋白的相互作用决定藻胆蛋白的光谱性质。藻胆 色素与脱辅基蛋白共价结合形成特定的构象，使得CPE主要吸收约560nm的可见光，发射约 580nm的荧光；PEC吸收约570nm的可见光，发射约630nm的荧光；CPC吸收约620nm的 可见光，发射约640nm的焚光；APC吸收约650 660nm的可见光，发射约660~670nm的 荧光。CPE结合的辅基色素为藻红胆素(phycoerythrobilin，简称PEB); PEC的alpha亚基结 合的辅基色素为藻紫胆素(phycoviolobilin，简称PVB); PEC的beta亚基结合的辅基色素为 藻蓝胆素(phycocyanobUin，简称PCB); CPC和APC结合的辅基色素都为藻蓝胆素PCB。
PEC的alpha亚基可以通过大肠杆菌基因工程菌来生产(Tooley AJ, Glazer AN. Biosynthesis of the cyanobacterial light-harvesting polypeptide phycoerythrocyanin holo-alpha subunit in a heterologous host. J Bacteriol. 2002; 184(17): 4666 4671 )。与前人的方法不同，我 们发现Z"aZwe"。 sp. PCC7120中基因编码betal55裂合酶，在其它蓝藻中也存在同源 的betal55裂合酶。这类betal55裂合酶不仅能催化藻蓝胆素PCB与PEC的beta亚基及其同 源蛋白质的155位半胱氨酸巯基(或同源的半胱氨酸巯基)共价结合生成藻红蓝蛋白类荧光 蛋白质，还能催化藻红胆素PEB与PEC的beta亚基及其同源蛋白质的155位半胱氨酸巯基
(或同源的半胱氨酸巯基)共价结合生成一种新型的结合了PEB的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质。 藻红胆素PEB可由HOl、 PebA、 PebB协同催化生成(Alvey，R.M.,Karty,J.A.etc丄esions in Phycoerythrin Chromophore Biosynthesis in Fremyella diplosiphon Reveal Coordinated Light Regulation of Apoprotein and Pigment Biosynthetic Enzyme Gene Expression. Plant Cell 15 (10)，
2448-2463 (2003))。在绝大部分的蓝藻和红藻中，都存在有编码CPE脱辅基蛋白、CPC脱辅基蛋白、APC脱辅基蛋白、beta裂合酶以及PEB生物合成所需的酶的基因，其中某些缺乏 PE而具有异形胞的蓝藻中存在PEC;隐藻中没有藻胆体，不存在上述基因中的APC的基因。
藻胆蛋白类荧光蛋白质可以应用于食品、化妆品、医药和生物工程领域。目前使用的藻 胆蛋白类荧光蛋白质主要从蓝藻和红藻中提取(高纯度藻胆蛋白的分离方法，CN1344723， 2002.04.17。 一种水华蓝藻制备藻蓝蛋白的方法，CN1563083, 2005.01.12)。本方法不利用 藻类作为原料，而是利用基因工程方法生产新型的藻红蓝蛋白。藻红蓝蛋白类荧光蛋白质具 有优良的荧光性质，这种结合PEB的新型藻红蓝蛋白，为开发新型炎光探针提供了更多的选 择。本方法为藻红蓝蛋白类色素蛋白质功能材料应用于食品、化妆品、医药和生物工程领域 奠定了基础。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结合藻红胆素(PEB)的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质的方法，它 是应用betal55裂合酶催化PEB与藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白共价结合，从而制备新型藻红蓝 蛋白类荧光蛋白质(天然状态下藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白是与PCB结合)。将含有betal55裂 合酶基因、藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白基因和PEB生物合成酶基因的表达质粒依次转入宿主菌， 得到相应的工程菌，通过如此设计的基因工程菌生产新型藻红蓝蛋白类荧光蛋白质。
本发明的技术方案是这样的 一种结合藻红胆素的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质的制备方法， 包括下述歩骤
(1) 用基因工程方法，将betal55裂合酶基因或其同源基因克隆于表达载体中，得到 betal55裂合酶表达质粒；
(2) 用基因工程方法，将藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白基因或其同源基因克隆于第二个表达 载体中，得到脱辅基蛋白表达质粒；
(3) 用基因工程方法，将藻红胆素生物合成酶基因/w/和pe力5或其同源基因克隆于第 三个表达载体中，得到力o/和peZ^表达质粒；
(4) 用基因工程方法，将藻红胆素生物合成酶基因pe^或其同源基因克隆于第四个表 达载体中，得到表达质粒；
(5) 将betal55裂合酶表达质粒、脱辅基蛋白表达质粒、力o7和pe6A表达质粒和pe^ 表达质粒依次转入配套的宿主菌，当这些表达质粒都转入宿主菌后，得到相应的工程菌，应 用此工程菌通过发酵工程生产结合PEB的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质；发酵后，按常规蛋白质 提纯技术，提纯得到相应的结合PEB的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质。
本发明的技术方案也可以是这样的 一种结合藻红胆素的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质的制
备方法，包括下述步骤(1) 用基因工程方法，将betal55裂合酶基因或其同源基因和藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白 基因或其同源基因同时克隆于表达载体中，得到betal55裂合酶和脱辅基蛋白表达质粒；
(2) 用基因工程方法，将藻红胆素生物合成酶基因力o/和pe/^或其同源基因克隆于第 三个表达载体中，得到力W和/ eM表达质粒；
(3) 用基因工程方法，将藻红胆素生物合成酶基因pe/W或其同源基因克隆于第四个表 达载体中，得到/ e力/f表达质粒；
(4) 将betal55裂合酶表达质粒、脱辅基蛋白表达质粒、力o7和pe/^表达质粒和 表达质粒依次转入配套的宿主菌，当这些表达质粒都转入宿主菌后，得到相应的工程菌，应 用此工程菌通过发酵工程生产结合PEB的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质；发酵后，按常规蛋白质 提纯技术，提纯得到相应的结合PEB的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质。
上述结合藻红胆素的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质的制备方法中，所述的宿主菌为大肠杆菌； 所述的betal55裂合酶基因是指与//朋6a6v a sp. PCC7120中s^^^P基因同源的基因；所述 的藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白基因是指与如a6ae朋sp. PCC7120或7a/w770s"s sp. PCC7603 中pe"基因同源的基因。
本发明与现有技术相比，具有以下优点-
1、 不使用藻类为原料而是利用大肠杆菌生产藻红蓝蛋白类荧光蛋白质，大肠杆菌繁殖快， 可以大大缩短周期；
2、 与藻类相比，大肠杆菌细胞壁容易破碎，纯化过程中可节省能源；
3、 通过大肠杆菌生产，目标蛋白含量高，有His-tag标记，且体系中几乎没有性质类似 的蛋白，提取方便；
4、 生成结合PEB的新型藻红蓝蛋白，具有与天然藻红蓝蛋白不同的光谱特性，为发展荧 光藻胆蛋白类色素蛋白质功能材料提供更多选择。
图1为本发明中A115339催化下生成的结合PEB的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质的吸收与荧 光光谱；其中实线为吸收光谱，而虚线为荧光光谱。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明，但不构成对本发明的任何限制。 实施例1
(1)从GeneBank中可以査到，藻种Z朋6ae/7a sp. PCC7120的全序列已经测定完成， # 7柳i/70S〃s sp. PCC7603和Ca7"/ r/;r sp. PCC7601部分序列已经测定。/l"atee朋sp. PCC7120 在GeneBank中编号为BA000019,可从所査到序列中找到所需基因(拜A s〃5息/(/. 7認V o， sp. PCC7603中所用到基因序列在GeneBank中编号为:M34254,可从所査到序 列中找到所需基因(pec^); Ca7ot力rix sp. PCC7601中所用到基因序列在GeneBank中编号为 AY363679，可从所查到序列中找到所需基因(peW和peM)。通过基因工程方法，将/f朋tee朋 sp.PCC7120中的a^5, 朋基因克隆于Novagen公司的pETDuet-1中，所得质粒叫 pETDuet-3W5JW，在大肠杆菌中能表达betal55裂合酶。
根据GeneBank中查到的基因序列，设计引物，利用相应的藻种提取总DNA作为模板，通 过PCR扩增得到所需片段，通过上下游引物中设计的酶切位点，把目标片段转入相应质粒中 同样的酶切位点上。
(2) 将力朋力se朋sp. PCC7120中的藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白基因pec5克隆于Novagen 公司的表达载体pET30中，所得质粒叫pET30-/7ecA在大肠杆菌中能表达脱辅基蛋白藻红蓝 蛋白B。
(3) 将藻红胆素生物合成酶基因(力o/和peM)克隆于Novagen公司的pCDFDuet-l中， 所得质粒叫pCDFDuet-力o/-pe65，在大肠杆菌中能同时表达H01和PebB。
(4) 将藻红胆素生物合成酶基因(peW)克隆于Novagen公司的pACYCDuet-1中，所得 质粒叫pACYCDuet-pe/vl，在大肠杆菌中能表达PebA。
即脱辅基蛋白基因pec^在pET30中是在5boRV和/力o I两个酶切位点之间；裂合酶基因 3L^3J9在pETDuet-l中，处于第二个多克隆位点5^ II和I之间；PEB合成酶基因是3 个(力o厶pe/W和/ ei^)， Zw7和peZ^在同一个载体pCDFDuet-1中，/w/在第一个多克隆位 点/Vco I和/^t I之间，peiW在第二个多克隆位点AWe I和/力o I之间，peM在pACYCDuet-l 中第二个多克隆位点《WII和Wol之间。
基因插入载体的步骤为根据基因序列设计引物，分上下游， 一对；上游下游引物分别 带有酶切位点；利用相应的藻种提取总DNA作为模板；经过PCR扩增得到所需基因片段，把
所得基因片段进行电泳，回收；所得片段用设计的限制性内切酶进行酶切，同时把载体用同 样的限制性内切酶进行酶切，分别回收基因片段和载体；基因片段和载体大致l: l混合，在
T4连接酶作用下连接一定时间(一般4 6小时)；连接产物转化进入大肠杆菌，利用含抗生 素的平板筛选，挑取克隆，验证正确即可。
(5) 将pETDuet-ai75M久pET30-pec5、 pCDFDuet-/ o卜/ eZ^和pACYCDuet-peM转入大 肠杆菌，当这些质粒都转入大肠杆菌后得到大肠杆菌工程菌将此工程菌接种于pH 7.0的 LB培养基中，37。C振荡培养至ODw,n为0. 5至0. 8,加入异丙基硫代-(3-D-半乳糖苷(isoprophyl thio-p-D-galactoside,简称IPTG)至终浓度为lmmol/L， 2(TC至37。C振荡表达约12小时， 生产藻红蓝蛋白类荧光蛋白质藻红胆素-藻红蓝蛋白B;离心收集菌体细胞，加入缓冲液、破
6碎细胞后，离心收集上清液，通过Ni2+亲和层析，可提纯得到相应的藻红蓝蛋白类荧光蛋白 质藻红胆素-藻红蓝蛋白B。其吸收与荧光光谱见图1所示，其中实线为吸收光谱，而虚线为 荧光光谱。
将所用到的质粒的组合转入大肠杆菌中的转化方式如下
从新鲜涂布的平板上挑取大肠杆菌菌株BL21(DE3)单菌落，接种于5mLLB培养基，37°C 振荡培养过夜；取100|aL饱和培养物，无菌转接至5mL LB培养基，37'C振荡培养至0Dfi(,。=0. 3~ 0.4时，将菌液转移至5mL无菌离心管中，冰上放置10min;离心lmin (10000g， 4'C)弃去 上清，收集沉淀菌体；用lmL预冷的O. lmol/LCaCl2无菌溶液重悬菌体，离心30s (10000g, 4°C) 去上清，菌体沉淀用100pL预冷的0. lmol/L CaCl2重悬，放置于冰上，加入一定量的构建好 的质粒，混匀后冰浴放置30min， 42r热休克90s，冰浴5min后加入300jiL LB培养基，37°C 低速振荡培养45min，无菌涂布在含有相应抗生素的LB培养基平板上，倒置于37'C培养箱至 形成可见的单克隆菌斑。
提取3个左右菌落，分别接种到5ml含相应抗生素的LB培养基中，振荡培养至饱和；分 别从中取100pL转接至5ml含相应抗生素的LB培养基中；37'C振荡培养至0DTO=0. 5-0. 7时， 冰浴约30min，加入IPTG诱导表达；避光、2CTC、 150转/分，表达约12小时。离心收集细 胞，细胞加入缓冲液重悬；通过光谱仪测其产物荧光量，选取荧光产量高的菌株进行大量表 达。
实施例2
(1) 从GeneBank中可以查到，藻种/l"a6ae/ a sp. PCC7120的全序列已经测定完成， 傲7柳jV os"s sp. PCC7603和Ca7ot/ ri'xsp. PCC7601部分序列已经测定。/!/736犯朋sp. PCC7120 在GeneBank中编号为BA000019,可从所查到序列中找到所需基因(/ eM、 a275"息力o/); 脱7細-膨"ssp. PCC7603中所用到基因序列在GeneBank中编号为:M34254,可从所査到序 列中找到所需基因(; ec5); Ca7ot力r/, sp. PCC7601中所用到基因序列在GeneBank中编号为 AY363679，可从所查到序列中找到所需基因(peM和pe65)。通过基因工程方法，将力/ a力ae/ 3 sp. PCC7120中的a775"JJ9基因克隆于Novagen公司的pETDuet-1中，所得质粒叫 pETDuet-a775JJ见在大肠杆菌中能表达betal55裂合酶。
根据GeneBank中查到的基因序列，设计引物，利用相应的藻种提取总DNA作为模板，通 过PCR扩增得到所需片段，通过上下游引物中设计的酶切位点，把目标片段转入相应质粒中 同样的酶切位点上。
(2) 将力/7ste6v s sp.PCC7120中的藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白基因pec5(C84A)克隆于 Novagen公司的表达载体pET30中，所得质粒叫pET30-pecZ (C84A)，在大肠杆菌中能表达脱辅基蛋白藻红蓝蛋白B。
(3) 将藻红胆素生物合成酶基因(力o/和peM)克隆于Novagen公司的pCDFDuet-1中， 所得质粒叫pCDFDuet-力o7-peZ^，在大肠杆菌中能同时表达H01和PebB。
(4) 将藻红胆素生物合成酶基因(/ eW)克隆于Novagen公司的pACYCDuet-l中，所得 质粒叫pACYCDuet-; eM，在大肠杆菌中能表达PebA。
即脱辅基蛋白基因pec^(C84A)在pET30中是在fcoRV和J/w I两个酶切位点之间；裂合 酶基因a"53J9在pETDuet-1中，处于第二个多克隆位点和/力o I之间；PEB合成酶基 因是3个(力o厶/ e^和pe65)，力o7和pe幼在同一个载体pCDFDuet-1中，/ W在第一个多 克隆位点/VcoI禾B Atl之间，peM在第二个多克隆位点/Votel禾Q Wol之间，/ e^在 pACYCDuet-l中第二个多克隆位点勘7II和之间。
基因插入载体的步骤为根据基因序列设计引物，分上下游， 一对；上游下游引物分别 带有酶切位点；利用相应的藻种提取总DNA作为模板；经过PCR扩增得到所需基因片段，把
所得基因片段进行电泳，回收；所得片段用设计的限制性内切酶进行酶切，同时把载体用同 样的限制性内切酶进行酶切，分别回收基因片段和载体；基因片段和载体大致l: l混合，在 T4连接酶作用下连接一定时间(一般4 6小时)；连接产物转化进入大肠杆菌，利用含抗生
素的平板筛选，挑取克隆，验证正确即可。
(5) 将pETDuet-aWMJA pET30-pec^(C84A) 、 pCDFDuet-/ o7-peZ^和pACYCDuet-pe6力 转入大肠杆菌，当这些质粒都转入大肠杆菌后得到大肠杆菌工程菌；将此工程菌接种于pH 7. 0 的LB培养基中，37'C振荡培养至0D,为0.5至0.8，加入异丙基硫代-p-D-半乳糖苷 (isopr叩hyl thio-p-D-galactoside，简称IPTG)至终浓度为l ol/L， 2(TC至37。C振荡表 达约12小时，生产藻红蓝蛋白类荧光蛋白质藻红胆素-藻红蓝蛋白B;离心收集菌体细胞， 加入缓冲液、破碎细胞后，离心收集上清液，通过Ni"亲和层析，可提纯得到相应的藻红蓝 蛋白类荧光蛋白质藻红胆素-藻红蓝蛋白B。
将所用到的质粒的组合转入大肠杆菌中的转化方式与实施例1相同。 实施例3
(1)从GeneBank中可以査到，藻种/1/7a6ae朋sp. PCC7120的全序列已经测定完成， #. 7柳i/7os""5" sp. PCC7603和Ca^t/ r/,sp. PCC7601部分序列己经测定。力朋tee朋sp. PCC7120 在GeneBank中编号为隨0019'可从所査到序列中找到所需基因(pec5、 a775息力o7); 必7編V o雄sp. PCC7603中所用到基因序列在GeneBank中编号为:M34254,可从所查到序 列中找到所需基因(pec^); CWot/ ri义sp. PCC7601中所用到基因序列在GeneBank中编号为 AY363679，可从所查到序列中找到所需基因(peM和peM)。通过基因工程方法，将力ra6ae/7asp. PCC7120中的a775JJ9基因和藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白基因/ ec^克隆于Novagen公司的 pETDuet-1中，所得质粒叫pETDuet-/ ec^"S^M教在大肠杆菌中能表达藻红蓝蛋白类脱辅 基蛋白B和betal55裂合酶。
根据GeneBank中査到的基因序列，设计引物，利用相应的藻种提取总DNA作为模板，通 过PCR扩增得到所需片段，通过上下游引物中设计的酶切位点，把目标片段转入相应质粒中 同样的酶切位点上。
(2) 将藻红胆素生物合成酶基因(力o7和/ eM)克隆于Novagen公司的pCDFDuet-1中， 所得质粒叫pCDFDuet-pe6i9，在大肠杆菌中能同时表达H01和PebB。
(3) 将藻红胆素生物合成酶基因(peM)克隆于Novagen公司的pACYCDuet-l中，所得 质粒叫pACYCDuet-/7eW，在大肠杆菌中能表达PebA。
即脱辅基蛋白基因pec^和裂合酶基因a^5^M在pETDuet-1中，pec^处于第一个多克 隆位点，酶切位点是化dU和At I ， a"5^39处于第二个多克隆位点免^n和/力oI之间； PEB合成酶基因是3个(/ 。/、 peM和pe6《)，/;oi和peM在同一个载体pCDFDuet-1中，力o/ 在第一个多克隆位点/Vco I和尸W I之间，/ e^在第二个多克隆位点We I和J/ o I之间，pe6/1 在pACYCDuet-1中第二个多克隆位点餘7II和// oI之间。
基因插入载体的步骤为根据基因序列设计引物，分上下游， 一对；上游下游引物分别 带有酶切位点；利用相应的藻种提取总DNA作为模板；经过PCR扩增得到所需基因片段，把 所得基因片段进行电泳，回收；所得片段用设计的限制性内切酶进行酶切，同时把载体用同 样的限制性内切酶进行酶切，分别回收基因片段和载体；基因片段和载体大致l: l混合，在 T4连接酶作用下连接一定时间(一般4 6小时)；连接产物转化进入大肠杆菌，利用含抗生 素的平板筛选，挑取克隆，验证正确即可。
(4) 将pETDuet-pec^a775"M久pCDFDuet-力o卜/ e/by9和pACYCDuet-; e力/1转入大肠杆菌， 当这些质粒都转入大肠杆菌后得到大肠杆菌工程菌；将此工程菌接种于pH 7. 0的LB培养基 中，37'C振荡培养至0D,为0.5至0.8，加入异丙基硫代-p-D-半乳糖苷(isoprophyl thio-p-D-galactoside,简称IPTG)至终浓度为lmmol/L, 20。C至37。C振荡表达约12小时， 生产藻红蓝蛋白类荧光蛋白质藻红胆素-藻红蓝蛋白B;离心收集菌体细胞，加入缓冲液、破 碎细胞后，离心收集上清液，通过Nr亲和层析，可提纯得到相应的藻红蓝蛋白类荧光蛋白 质藻红胆素-藻红蓝蛋白B。
将所用到的质粒的组合转入大肠杆菌中的转化方式与实施例1相同。 实施例4
(1)从GeneBank中可以査到，藻种/I朋tee朋sp.PCC7120的全序列已经测定完成,7a肌'/7os〃ssp. PCC7603和Ca7ot/ 门'xsp. PCC7601部分序列己经测定。/I朋6ae朋sp. PCC7120 在GeneBank中编号为BA000019,可从所查到序列中找到所需基因a"5，、力o"; yK7層'/7。，sp. PCC7603中所用到基因序列在GeneBank中编号为:M34254,可从所査到序 列中找到所需基因(y! eM); Ca7otArj> sp.PCC7601中所用到基因序列在GeneBank中编号为 AY363679,可从所査到序列中找到所需基因(peM和peZ^)。通过基因工程方法，将^(朋Z^e/7a sp. PCC7120中的a775J朋基因和藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白基因pec5 (C84A)克隆于Novagen 公司的pETDuet-1中，所得质粒叫pETDuet-pecS (C84A) -a^5^J^，在大肠杆菌中能表达藻 红蓝蛋白类脱辅基蛋白B和betal55裂合酶。
根据GeneBank中査到的基因序列，设计引物，利用相应的藻种提取总DNA作为模板，通 过PCR扩增得到所需片段，通过上下游引物中设计的酶切位点，把目标片段转入相应质粒中 同样的酶切位点上。
(2) 将藻红胆素生物合成酶基因(力o7和peM)克隆于Novagen公司的pCDFDuet-l中， 所得质粒叫pCDFDuet-力o7-在大肠杆菌中能同时表达H01和PebB。
(3) 将藻红胆素生物合成酶基因。eM)克隆于Novagen公司的pACYCDuet-1中，所得 质粒叫pACYCDuet-Pe6/I，在大肠杆菌中能表达PebA。
即脱辅基蛋白基因； ec5 (C84A)和裂合酶基因a77^M在pETDuet-1中，pec^处于第 一个多克隆位点，酶切位点是￡boR I和/^t I ， aW5M9处于第二个多克隆位点5g/II和Wo I之间；PEB合成酶基因是3个(力。厶/ e歸力o/和; eM在同一个载体pCDFDuet-l 中，力o/在第一个多克隆位点/Vco I和尸W I之间，/7e65在第二个多克隆位点We I和J/w I 之间，/ e^在pACYCDuet-l中第二个多克隆位点和Z/w I之间。
基因插入载体的步骤为根据基因序列设计引物，分上下游， 一对；上游下游引物分别 带有酶切位点；利用相应的藻种提取总DNA作为模板；经过PCR扩增得到所需基因片段，把
所得基因片段进行电泳，回收；所得片段用设计的限制性内切酶进行酶切，同时把载体用同 样的限制性内切酶进行酶切，分别回收基因片段和载体；基因片段和载体大致l: l混合，在
T4连接酶作用下连接一定时间(一般4 6小时)；连接产物转化进入大肠杆菌，利用含抗生
素的平板筛选，挑取克隆，验证正确即可。
(4) 将pETDuet-pec" (C84A) -a"MW、 pCDFDuet-力o7-pe6S和pACYCDuet-转入 大肠杆菌，当这些质粒都转入大肠杆菌后得到大肠杆菌工程菌；将此工程菌接种于PH 7. 0的 LB培养基中，37'C振荡培养至0D,为0. 5至0. 8，加入异丙基硫代-[3-D-半乳糖苷(isoprophyl thio-p-D-galactoside，简称IPTG)至终浓度为lmmol/L， 2(TC至37'C振荡表达约12小时， 生产藻红蓝蛋白类荧光蛋白质藻红胆素-藻红蓝蛋白B;离心收集菌体细胞，加入缓冲液、破碎细胞后，离心收集上清液，通过Ni2+亲和层析，可提纯得到相应的藻红蓝蛋白类荧光蛋白 质藻红胆素-藻红蓝蛋白B。
将所用到的质粒的组合转入大肠杆菌中的转化方式与实施例1相同。
实施例5
(1) 从GeneBank中可以査到，藻种/1/ a&era sp. PCC7120的全序列已经测定完成， #. 7a/7;i/70S"s sp. PCC7603禾。Ca7otAr/xsp. PCC7601部分序列已经测定。/f朋6se朋sp. PCC7120 在GeneBank中编号为BA000019,可从所查到序列中找到所需基因(/ ec5、 W75JJ义力o7): 脱7柳i/7o愿sp. PCC7603中所用到基因序列在GeneBank中编号为:M34254,可从所査到序 列中找到所需基因(pecZ ); Ca7ot/ /^ sp.PCC7601中所用到基因序列在GeneBank中编号为 AY363679，可从所査到序列中找到所需基因(peM和peM)。通过基因工程方法，将Z朋6ae朋 sp. PCC7120中的sL 5JW基因克隆于Novagen公司的pETDuet-l中，所得质粒叫 pETDuet-W75JJ义在大肠杆菌中能表达betal55裂合酶。
根据GeneBank中查到的基因序列，设计引物，利用相应的藻种提取总DNA作为模板，通 过PCR扩增得到所需片段，通过上下游引物中设计的酶切位点，把目标片段转入相应质粒中 同样的酶切位点上。
(2) 将/l朋&e/7a sp.PCC7120中的藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白基因pec^5克隆于Novagen 公司的表达载体pCOLADuet-l中，所得质粒叫pC0LADuet-pecA在大肠杆菌中能表达脱辅基 蛋白藻红蓝蛋白B。
(3) 将藻红胆素生物合成酶基因(力W和peM)克隆于Novagen公司的pCDFDuet-l中， 所得质粒叫pCDFDuet-Z o7-peM，在大肠杆菌中能同时表达H01和PebB。
(4) 将藻红胆素生物合成酶基因(peM)克隆于Novagen公司的pACYCDuet-l中，所得 质粒叫p八CYCDuet-peZvl，在大肠杆菌中能表达PebA。
即脱辅基蛋白基因pec^在pCOLADuet-l第一个多克隆位点^coR I和Pst I两个酶切位点 之间；裂合酶基因a775^J9在pETDuet-1中，处于第二个多克隆位点《《/II和X力o I之间 PEB合成酶基因是3个(力o厶peW和peM)，力o/和pe65在同一个载体pCDFDuet-l中，力o/ 在第一个多克隆位点〃co I和尸"I之间，pe/^在第二个多克隆位点We I和J力o I之间，/7e6/J 在pACYCDuet-1中第二个多克隆位点^HI和/力o I之间。
基因插入载体的步骤为根据基因序列设计引物，分上下游， 一对；上游下游引物分别 带有酶切位点；利用相应的藻种提取总DNA作为模板；经过PCR扩增得到所需基因片段，把 所得基因片段进行电泳，回收；所得片段用设计的限制性内切酶进行酶切，同时把载体用同 样的限制性内切酶进行酶切，分别回收基因片段和载体；基因片段和载体大致l: l混合，在
11T4连接酶作用下连接一定时间(一般4 6小时)；连接产物转化进入大肠杆菌，利用含抗生 素的平板筛选，挑取克隆，验证正确即可。
(5)将pETDuet-s^5JJ久pCOLADuet-pecA pCDFDuet-力W-/ e/^和pACYCDuet—peM转 入大肠杆菌，当这些质粒都转入大肠杆菌后得到大肠杆菌工程菌；将此工程菌接种于pH 7. 0 的LB培养基中，37'C振荡培养至OD,为0.5至0.8,加入异丙基硫代-P-D-半乳糖苷 (isopr叩hyl thiof D-galactoside，简称IPTG)至终浓度为lmmol/L, 20。C至37。C振荡表 达约12小时，生产藻红蓝蛋白类荧光蛋白质藻红胆素-藻红蓝蛋白B;离心收集菌体细胞， 加入缓冲液、破碎细胞后，离心收集上清液，通过Ni"亲和层析，可提纯得到相应的藻红蓝 蛋白类荧光蛋白质藻红胆素-藻红蓝蛋白B。
将所用到的质粒的组合转入大肠杆菌中的转化方式与实施例1相同。
实施例6
(1) 从GeneBank中可以查到，藻种力/ atee朋sp. PCC7120的全序列已经测定完成， 必7柳i"o幼ssp. PCC7603和Cs7"力r"sp. PCC7601部分序列已经测定。/^a6ae朋sp. PCC7120 在GeneBank中编号为BA000019,可从所査到序列中找到所需基因(/^、 aU脱力W);
柳i'/ os〃s sp. PCC7603中所用到基因序列在GeneBank中编号为:M34254,可从所查到序 列中找到所需基因(pec^): Ca7oWri义sp. PCC7601中所用到基因序列在GeneBank中编号为 AY363679，可从所査到序列中找到所需基因(peW和pe/ 5)。通过基因工程方法，将/)朋6ae朋 sp. PCC7120中的sWMW基因克隆于Novagen公司的pETDuet-1中，所得质粒叫 pETDuet-a775^J义在大肠杆菌中能表达betal55裂合酶。
根据GeneBank中查到的基因序列，设计引物，利用相应的藻种提取总DNA作为模板，通 过PCR扩增得到所需片段，通过上下游引物中设计的酶切位点，把目标片段转入相应质粒中 同样的酶切位点上。
(2) 将/1/7s&e朋sp. PCC7120中的藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白基因pec5(C84A)克隆于 Novagen公司的表达载体pCOLADuet-1中，所得质粒叫pCOLADuet-/ ec^(C84A),在大肠杆菌 中能表达脱辅基蛋白藻红蓝蛋白B。
(3) 将藻红胆素生物合成酶基因(力W和pe^)克隆于Novagen公司的pCDFDuet-1中， 所得质粒叫pCDFDuet-力o/-peM，在大肠杆菌中能同时表达H01和PebB。
(4) 将藻红胆素生物合成酶基因。e^)克隆于Novagen公司的pACYCDuet-1中，所得 质粒叫pACYCDuet-Pe/M，在大肠杆菌中能表达PebA。
即脱辅基蛋白基因pec5(C84A)在pCOLADuet-1第一个多克隆位点J coR I和I两个酶 切位点之间；裂合酶基因aW5^^在pETDuet-1中的第二个多克隆位点处/II和Wol之间；PEB合成酶基因是3个(力o厶pe6/f禾Qpe65)，力o/和peM在同一个载体pCDFDuet-l中，力o/ 在第一个多克隆位点〃co I和/^t I之间，/ eM在第二个多克隆位点AWe I和Wo I之间，peM 在pACYCDuet-1中第二个多克隆位点化7II和J/w I之间。
基因插入载体的步骤为根据基因序列设计引物，分上下游， 一对；上游下游引物分别
带有酶切位点；利用相应的藻种提取总DNA作为模板；经过PCR扩增得到所需基因片段，把 所得基因片段进行电泳，回收；所得片段用设计的限制性内切酶进行酶切，同时把载体用同 样的限制性内切酶进行酶切，分别回收基因片段和载体；基因片段和载体大致l: l混合，在
T4连接酶作用下连接一定时间(一般4 6小时)；连接产物转化进入大肠杆菌，利用含抗生
素的平板筛选，挑取克隆，验证正确即可。
(5 ) 将 pETDuet-aWMW 、 pC0LADuet-pec5(C84A) 、 pCDFDuet-力o7-pe6Z 禾口 pACYCDuet-peM转入大肠杆菌，当这些质粒都转入大肠杆菌后得到大肠杆菌工程菌；将此工 程菌接种于pH 7. 0的LB培养基中，37。C振荡培养至0D^为0. 5至0. 8，加入异丙基硫代-J3-D-半乳糖苷(isopr叩hyl thiof D-galactoside，简称IPTG)至终浓度为lmmol/L， 20。C至37 'C振荡表达约12小时，生产藻红蓝蛋白类荧光蛋白质藻红胆素-藻红蓝蛋白B;离心收集菌 体细胞，加入缓冲液、破碎细胞后，离心收集上清液，通过N广亲和层析，可提纯得到相应 的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质藻红胆素-藻红蓝蛋白B。
将所用到的质粒的组合转入大肠杆菌中的转化方式与实施例1相同。
实施例7
(1) 从GeneBank中可以査到，藻种sp. PCC7120的全序列已经测定完成， # sp. PCC7603和Ca7o^r/义sp. PCC7601部分序列已经测定。/4朋力ae/ ssp. PCC7120 在GeneBank中编号为BA000019,可从所查到序列中找到所需基因(，A、 a/"息力o/); y(/.7細./7。愿sp. PCC7603中所用到基因序列在GeneBank中编号为:M34254,可从所査到序 列中找到所需基因(pec5); Ca7ot/ /7> sp. PCC7601中所用到基因序列在GeneBank中编号为 AY363679，可从所査到序列中找到所需基因(/ e^和peM)。通过基因工程方法，将力/7a力se/7s sp. PCC7120中的a775JJ^基因克隆于Novagen公司的pETDuet-1中，所得质粒叫 pETDuet-W75^J"在大肠杆菌中能表达betal55裂合酶。
根据GeneBank中查到的基因序列，设计引物，利用相应的藻种提取总DNA作为模板，通 过PCR扩增得到所需片段，通过上下游引物中设计的酶切位点，把目标片段转入相应质粒中 同样的酶切位点上。
(2) 将脱7aw7josiAS sp. PCC7603中的藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白基因/ ec^克隆于Novagen 公司的表达载体pET30中，所得质粒叫pET30-pecA在大肠杆菌中能表达脱辅基蛋白藻红蓝蛋白B。
(3) 将藻红胆素生物合成酶基因(力W和peM)克隆于Novagen公司的pCDFDuet-1中， 所得质粒叫pCDFDuet-力o7-pe/^，在大肠杆菌中能同吋表达H0和PebB。
(4) 将藻红胆素生物合成酶基因。eW)克隆于Novagen公司的pACYCDuet-1中，所得 质粒叫pACYCDuet-PeW，在大肠杆菌中能表达PebA。
即脱辅基蛋白基因pec5在pET30中是在fcoRV和A7 o I两个酶切位点之间；裂合酶基因 a775"9在pETDuet-1中，处于第二个多克隆位点餘7II和/力o1之间；PEB合成酶基因是3 个(力o厶peM和peZ^),力o/和/^力万在同一个载体pCDFDLiet-l中，力o/在第一个多克隆位 点Abo I和I之间，pe65在第二个多克隆位点/We I和/力o I之间，在pACYCDuet-l 中第二个多克隆位点^71I和之间。
基因插入载体的步骤为根据基因序列设计引物，分上下游， 一对；上游下游引物分别 带有酶切位点；利用相应的藻种提取总DNA作为模板；经过PCR扩增得到所需基因片段，把 所得基因片段进行电泳，回收；所得片段用设计的限制性内切酶进行酶切，同时把载体用同
样的限制性内切酶进行酶切，分别回收基因片段和载体；基因片段和载体大致l: l混合，在
T4连接酶作用下连接一定时间(一般4 6小时)；连接产物转化进入大肠杆菌，利用含抗生
素的平板筛选，挑取克隆，验证正确即可。
(5) 将pETDuet-aL/5M义pET30-pec厌pCDFDuet-力o/-pe65和pACYCDuet-pe6/1转入大 肠杆菌，当这些质粒都转入大肠杆菌后得到大肠杆菌工程菌；将此工程菌接种于pH 7.0的 LB培养基中，37'C振荡培养至0DM。为0. 5至0. 8，加入异丙基硫代-13-D-半乳糖苷(isoprophyl thio-p-D-galactoside，简称IPTG)至终浓度为1陽1/L， 2(TC至37"C振荡表达约12小时， 生产藻红蓝蛋白类荧光蛋白质藻红胆素-藻红蓝蛋白B;离心收集菌体细胞，加入缓冲液、破 碎细胞后，离心收集上清液，通过Ni2+亲和层析，可提纯得到相应的藻红蓝蛋白类荧光蛋白 质藻红胆素-藻红蓝蛋白B。
将所用到的质粒的组合转入大肠杆菌中的转化方式与实施例1相同。 实施例8
(1)从GeneBank中可以査到，藻种^ atee朋sp. PCC7120的全序列已经测定完成， yK 7柳y"o幼s sp. PCC7603和&"t/ rj> sp. PCC7601部分序列已经测定。如a6ae"a sp. PCC7120 在GeneBank中编号为BA000019，可从所査到序列中找到所需基因(pecZ 、 a"5紙
7a/MVjost^ sp. PCC7603中所用到基因序列在GeneBank中编号为M34254,可从所査到序 列中找到所需基因(/ ec5): Ca7ot力h;r sp. PCC7601中所用到基因序列在GeneBank中编号为 AY363679，可从所查到序列中找到所需基因(peM和peM)。通过基因工程方法，将^7a6ae"a
14sp. PCC7120中的s775JJ9基因克隆于Novagen公司的pETDuet-1中，所得质粒叫 pETDuet-a^MW，在大肠杆菌中能表达betal55裂合酶。
根据GeneBank中查到的基因序列，设计引物，利用相应的藻种提取总DNA作为模板，通 过PCR扩增得到所需片段，通过上下游引物中设计的酶切位点，把目标片段转入相应质粒中 同样的酶切位点上。
(2) 将脱7a肌'/70s"s sp. PCC7603中的藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白基因pe乙v (C84A)克隆 于Novagen公司的表达载体pET30中，所得质粒叫pET30-pec^(C84A)，在大肠杆菌中能表达 脱辅基蛋白藻红蓝蛋白B。
(3) 将藻红胆素生物合成酶基因(力o7和克隆于Novagen公司的pCDFDuet-1中， 所得质粒叫pCDFDuet-/ o/-/ eZ^，在大肠杆菌中能同时表达HOI和PebB。
(4) 将藻红胆素生物合成酶基因。e^)克隆于Novagen公司的pACYCDuet-1中，所得 质粒叫pACYCDuet-peW,在大肠杆菌中能表达PebA。
即脱辅基蛋白基因pec爪C84A)在pET30中是在fcoRV和J力o I两个酶切位点之间；裂合 酶基因s77MW在pETDuet-1中，处于第二个多克隆位点^71I和/力oI之间；PEB合成酶基 因是3个(/ o/、 peZvf和；;e6Z )，力W和peM在同一个载体pCDFDuet-1中，力W在第一个多 克隆位点〃coI和尸"I之间，peM在第二个多克隆位点M/el和A7 oI之间，peM在 pACYCDuet-l中第二个多克隆位点处7II和/力o I之间。
基因插入载体的步骤为根据基因序列设计引物，分上下游， 一对；上游下游引物分别 带有酶切位点；利用相应的藻种提取总DNA作为模板；经过PCR扩增得到所需基因片段，把 所得基因片段进行电泳，回收；所得片段用设计的限制性内切酶进行酶切，同时把载体用同 样的限制性内切酶进行酶切，分别回收基因片段和载体；基因片段和载体大致l: l混合，在 T4连接酶作用下连接一定时间(一般4 6小时)；连接产物转化进入大肠杆菌，利用含抗生 素的平板筛选，挑取克隆，验证正确即可。
(5) 将pETDuet-a7753J义pET30-peCi9(C84A) 、 口00「0^1:-/70/-/ "/ 和pACYCDuet—/ eZ /J 转入大肠杆菌，当这些质粒都转入大肠杆菌后得到大肠杆菌工程菌；将此工程菌接种于pH 7. 0 的LB培养基中，37。C振荡培养至0D,为0.5至0.8，加入异丙基硫代-P-D-半乳糖苷 (isopr叩hyl thio-(3-D-galactoside，简称IPTG)至终浓度为l咖ol/L， 2(TC至37'C振荡表 达约12小时，生产藻红蓝蛋白类荧光蛋白质藻红胆素-藻红蓝蛋白B;离心收集菌体细胞， 加入缓冲液、破碎细胞后，离心收集上清液，通过Ni2+亲和层析，可提纯得到相应的藻红蓝 蛋白类荧光蛋白质藻红胆素-藻红蓝蛋白B。
将所用到的质粒的组合转入大肠杆菌中的转化方式与实施例1相同。
15实施例9
(1) 从GeneBank中可以查到，藻种Z/7atee朋sp. PCC7120的全序列已经测定完成， Ja瓜/; a9w sp. PCC7603和Ca7"力r"sp. PCC7601部分序列已经测定。/I朋6ae朋sp. PCC7120
在GeneBank中编号为BA000019，可从所查到序列中找到所需基因(第S、 a"5纖力o7);
7層'雄""p. PCC7603中所用到基因序列在GeneBank中编号为:M34254,可从所査到序 列中找到所需基因(;jec5); CaA^力ri;f sp. PCC7601中所用到基因序列在GeneBank中编号为 AY363679，可从所査到序列中找到所需基因(peW和peM)。通过基因工程方法，将^a6se朋 sp. PCC7120中的3"5.".9基因和必h/wVms〃s sp. PCC7603中的藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白基 因pecS克隆于Novagen公司的pETDuet-l中，所得质粒叫pETDuet-/ ec/9-aWMW，在大肠 杆菌中能表达藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白B和betal55裂合酶。
根据GeneBank中査到的基因序列，设计引物，利用相应的藻种提取总DNA作为模板，通 过PCR扩增得到所需片段，通过上下游引物中设计的酶切位点，把目标片段转入相应质粒中 同样的酶切位点上。
(2) 将藻红胆素生物合成酶基因(力o/和pe/^)克隆于Novagen公司的pCDFDuet-1中， 所得质粒叫pCDFDuet-/ o/-peM，在大肠杆菌中能同时表达H01和PebB。
(3) 将藻红胆素生物合成酶基因克隆于Novagen公司的pACYCDuet-1中，所得 质粒叫pACYCDuet-peW，在大肠杆菌中能表达PebA。
即脱辅基蛋白基因/;ec5和裂合酶基因s775JJ9在pETDuet-l中，/ ec^处于第一个多克 隆位点，酶切位点是fcoR I和P" I ， a"M朋处于第二个多克隆位点S^HI和/力o I之间； PEB合成酶基因是3个PeM和pe亂Z oJ和pe^在同一个载体pCDFDuet-1中,力" 在第一个多克隆位点tVco I禾n I之间，peM在第二个多克隆位点/Vc/e I和/力o I之间，peM 在pACYCDuet-1中第二个多克隆位点处7II和之间。
基因插入载体的步骤为根据基因序列设计引物，分上下游， 一对；上游下游引物分别 带有酶切位点；利用相应的藻种提取总DNA作为模板；经过PCR扩增得到所需基因片段，把 所得基因片段进行电泳，回收；所得片段用设计的限制性内切酶进行酶切，同时把载体用同 样的限制性内切酶进行酶切，分别回收基因片段和载体；基因片段和载体大致h l混合，在 T4连接酶作用下连接一定时间(一般4 6小时)；连接产物转化进入大肠杆菌，利用含抗生 素的平板筛选，挑取克隆，验证正确即可。
(4) 将pETDuet-pec^"aW5M9、 pCDFDuet-/ W-peM 和pACYCDuet-peM转入大肠杆菌， 当这些质粒都转入大肠杆菌后得到大肠杆菌工程菌；将此工程菌接种于pH 7.0的LB培养基 中，37。C振荡培养至0D,为0.5至0.8，加入异丙基硫代-p-D-半乳糖苷(isopr叩hylthio-(3-D-galactoside，简称IPTG)至终浓度为1画1/L， 2(TC至37。C振荡表达约12小时, 生产藻红蓝蛋白类荧光蛋白质藻红胆素-藻红蓝蛋白B:离心收集菌体细胞，加入缓冲液、破 碎细胞后，离心收集上清液，通过Ni"亲和层析，可提纯得到相应的藻红蓝蛋白类荧光蛋白 质藻红胆素-藻红蓝蛋白B。
将所用到的质粒的组合转入大肠杆菌中的转化方式与实施例1相同。
实施例10
(1) 从GeneBank中可以查到，藻种力朋&e朋sp. PCC7120的全序列已经测定完成， 7a啦'〃^〃s sp. PCC7603和CsJot/ /v>sp. PCC7601部分序列已经测定。力朋tee/ a sp. PCC7120
在GeneBank中编号为BA000019,可从所査到序列中找到所需基因(pec5、 a775J脱力o/); 必7層V 。，sp. PCC7603中所用到基因序列在GeneBank中编号为:M34254，可从所査到序 列中找到所需基因(/ ec^); Ca7otAri;r sp. PCC7601中所用到基因序列在GeneBank中编号为 AY363679，可从所査到序列中找到所需基因(peM和wM)。通过基因工程方法，将/1/7a6ae朋 sp. PCC7120中的a77MJ9基因和M 7柳/z7os"s sp. PCC7603中的藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白基 因pec5 (C84A)克隆于Novagen公司的pETDuet-1中，所得质粒叫pETDuet-pecS (C84A) -37/^^9，在大肠杆菌中能表达藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白B和betal55裂合酶。
根据GeneBank中查到的基因序列，设计引物，利用相应的藻种提取总DNA作为模板，通 过PCR扩增得到所需片段，通过上下游引物中设计的酶切位点，把目标片段转入相应质粒中 同样的酶切位点上。
(2) 将藻红胆素生物合成酶基因(力o/和/ eM)克隆于Novagen公司的pCDFDuet-l中， 所得质粒叫pCDFDuet-力o7-; eM，在大肠杆菌中能同时表达H01和PebB。
(3) 将藻红胆素生物合成酶基因(peW)克隆于Novagen公司的pACYCDuet-l中，所得 质粒叫pACYCDuet-pe^，在大肠杆菌中能表达PebA。
即脱辅基蛋白基因pec^ (C84A)和裂合酶基因a^5J^在pETDuet-l中，pec^处于第 一个多克隆位点，酶切位点是I和At I ， W75J，效处于第二个多克隆位点/5^/1I和/力o I之间；PEB合成酶基因是3个(力o人peM和peM)， Zw7和/ eZ^在同一个载体pCDFDuet-1 中，力o/在第一个多克隆位点Abo I和Z5" I之间，/ eM在第二个多克隆位点AWe I和J/w I 之间，pe6/1在pACYCDuet-1中第二个多克隆位点和A7 o I之间。
基因插入载体的步骤为根据基因序列设计引物，分上下游， 一对；上游下游引物分别 带有酶切位点；利用相应的藻种提取总DNA作为模板；经过PCR扩增得到所需基因片段，把 所得基因片段进行电泳，回收；所得片段用设计的限制性内切酶进行酶切，同时把载体用同 样的限制性内切酶进行酶切，分别回收基因片段和载体；基因片段和载体大致l: l混合，在T4连接酶作用下连接一定时间(一般4 6小时)；连接产物转化进入大肠杆菌，利用含抗生 素的平板筛选，挑取克隆，验证正确即可。
(4)将pETDuet-pec" (C84A) -aWMJA pCDFDuet-力o/-/ e/^和pACYCDuet-/ e/M转入 大肠杆菌，当这些质粒都转入大肠杆菌后得到大肠杆菌工程菌；将此工程菌接种于pH7.0的 LB培养基中，37'C振荡培养至0D,为0. 5至0. 8，加入异丙基硫代-(3-D-半乳糖苷(isopr叩hyl thio-{5-D-galactoside，简称IPTG)至终浓度为lmmol/L， 20。C至37。C振荡表达约12小时， 生产藻红蓝蛋白类荧光蛋白质藻红胆素-藻红蓝蛋白B;离心收集菌体细胞，加入缓冲液、破 碎细胞后，离心收集上清液，通过Ni'2'亲和层析，可提纯得到相应的藻红蓝蛋白类荧光蛋白 质藻红胆素-藻红蓝蛋白B。
将所用到的质粒的组合转入大肠杆菌中的转化方式与实施例1相同。
实施例11
(1) 从GeneBank中可以查到，藻种sp. PCC7120的全序列已经测定完成， 7s/77//7as">9 sp. PCC7603禾卩Ca7"力W,sp. PCC7601部分序列已经测定。/J朋tee朋sp. PCC7120
在GeneBank中编号为BA000019，可从所查到序列中找到所需基因(pec5、 s775息Z o7); # h则'/;asi^ sp. PCC7603中所用到基因序列在GeneBank中编号为:M34254,可从所査到序 列中找到所需基因(/ ec)9); Ca"t/ r^ sp. PCC7601中所用到基因序列在GeneBank中编号为 AY363679，可从所査到序列中找到所需基因(peM和peM)。通过基因工程方法，将/J朋6ae朋 sp. PCC7120中的a77MJ9基因克隆于Novagen公司的pETDuet-1中，所得质粒叫 pETDuet-a775^^义在大肠杆菌中能表达betal55裂合酶。
根据GeneBank中查到的基因序列，设计引物，利用相应的藻种提取总DNA作为模板，通 过PCR扩增得到所需片段，通过上下游引物中设计的酶切位点，把目标片段转入相应质粒中 同样的酶切位点上。
(2) 将#. 7a/w'/7os"ssp. PCC7603中的藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白基因/7ec^克隆于Novagen 公司的表达载体pCOLADuet-1中，所得质粒叫pCOLADuet-pecA在大肠杆菌中能表达脱辅基 蛋白藻红蓝蛋白B。
(3) 将藻红胆素生物合成酶基因(力o7和peM)克隆于Novagen公司的pCDFDuet-l中， 所得质粒叫pCDFDuet-力o7-pe/ A在大肠杆菌中能同时表达H01和PebB。
(4) 将藻红胆素生物合成酶基因(peW)克隆于Novagen公司的pACYCDuet-1中，所捐 质粒叫pACYCDuet-peW，在大肠杆菌中能表达PebA。
即脱辅基蛋白基因pe"在pC0LADuet-1第一个多克隆位点￡coR I和Pst I两个酶切位g 之间；裂合酶基因aL/5J^在pETDuet-l中，处于第二个多克隆位点^71I和A77oI之间；PEB合成酶基因是3个(y oA peM和pe6S)，力oJ和pe65在同一个载体pCDFDuet-l中，力o7 在第一个多克隆位点/Vco I和户W I之间，pe6yS在第二个多克隆位点AWe I和J力o I之间，pe^ 在pACYCDuet-l中第二个多克隆位点处7II和//w I之间。
基因插入载体的步骤为根据基因序列设计引物，分上下游， 一对；上游下游引物分别 带有酶切位点；利用相应的藻种提取总DN八作为模板；经过PCR扩增得到所需基因片段，把
所得基因片段进行电泳，回收；所得片段用设计的限制性内切酶进行酶切，同时把载体用同 样的限制性内切酶进行酶切，分别回收基因片段和载体；基因片段和载体大致l: l混合，在
T4连接酶作用下连接一定时间(一般4 6小时)；连接产物转化进入大肠杆菌，利用含抗生
素的平板筛选，挑取克隆，验证正确即可。
(5)将pETDuet-a775JJ久pC0LADuet-/ e^、 pCDFDuet-Zw卜/ e/^和pACYCDuet-peM转 入大肠杆菌，当这些质粒都转入大肠杆菌后得到大肠杆菌工程菌；将此工程菌接种于pH 7. 0 的LB培养基中，37。C振荡培养至0D,为0.5至0.8,加入异丙基硫代-(3-D-半乳糖苷 (isoprophyl thio-p-D-galactoside，简称IPTG)至终浓度为lmmol/L， 2CTC至37。C振荡表 达约12小时，生产藻红蓝蛋白类荧光蛋白质藻红胆素-藻红蓝蛋白B:离心收集菌体细胞， 加入缓冲液、破碎细胞后，离心收集上清液，通过Ni"亲和层析，可提纯得到相应的藻红蓝 蛋白类荧光蛋白质藻红胆素-藻红蓝蛋白B。
将所用到的质粒的组合转入大肠杆菌中的转化方式与实施例1相同。
实施例12
(1) 从GeneBank中可以査到，藻种sp. PCC7120的全序列已经测定完成， y(/. 7柳j'/ osiAS sp. PCC7603和Ca7"/ r"sp. PCC7601部分序列已经测定。/J/ a6se/7s sp. PCC7120 在GeneBank中编号为BA000019,可从所查到序列中找到所需基因(拜A a〃5息副; 脱7柳j./70馬印.PCC7603中所用到基因序列在GeneBank中编号为:M34254.可从所査到序 列中找到所需基因(peci ); Ca7ot力Wx sp. PCC7601中所用到基因序列在GeneBank中编号为 AY363679，可从所査到序列中找到所需基因(peM和pW5)。通过基因工程方法，将力朋6ae/7a sp. PCC7120中的sW5"9基因克隆于Novagen公司的pETDuet-1中，所得质粒叫 pETDuet-a775JM，在大肠杆菌中能表达betal55裂合酶。
根据GeneBank中查到的基因序列，设计引物，利用相应的藻种提取总DNA作为模板，通 过PCR扩增得到所需片段，通过上下游引物中设计的酶切位点，把目标片段转入相应质粒中 同样的酶切位点上。
(2) 将抓7a则'/7os"s sp. PCC7603中的藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白基因pec^(C8M)克隆 于Novagen公司的表达载体pCOLADuet-1中，所得质粒叫pCOLADuet-/ ec^(C8AA)，在大肠杆菌中能表达脱辅基蛋白藻红蓝蛋白B。
(3) 将藻红胆素生物合成酶基因(力W禾口 一Z0克隆于Novagen公司的pCDFDuet-1中， 所得质粒叫pCDFDuet-/w/-/ eM，在大肠杆菌中能同时表达HOI和PebB。
(4) 将藻红胆素生物合成酶基因(;^Zvl)克隆于Novagen公司的pACYCDuet-1中，所得 质粒叫pACYCDuet-peM，在大肠杆菌中能表达PebA。
即脱辅基蛋白基因pec饥C84A)在pCOLADuet-1第一个多克隆位点AcoR I和Pst I两个酶 切位点之间；裂合酶基因a7J5^59在pETDuet-1中，处于第二个多克隆位点《g"/II和J/w I 之间PEB合成酶基因是3个(AW、 peM和pe65)， / o7和pe6y 在同一个载体pCDFDuet-l 中，力o7在第一个多克隆位点Afco I和/^t I之间，peZ^在第二个多克隆位点We I和Wo I 之间，pe6/J在pACYCDuet-1中第二个多克隆位点和/力o I之间。
基因插入载体的歩骤为根据基因序列设计引物，分上下游， 一对；上游下游引物分别 带有酶切位点；利用相应的藻种提取总DNA作为模板；经过PCR扩增得到所需基因片段，把 所得基因片段进行电泳，回收所得片段用设计的限制性内切酶进行酶切，同时把载体用同 样的限制性内切酶进行酶切，分别回收基因片段和载体；基因片段和载体大致l: l混合，在
T4连接酶作用下连接一定时间(一般4 6小时)；连接产物转化进入大肠杆菌，利用含抗生
素的平板筛选，挑取克隆，验证正确即可。
(5 ) 将 pETDuet-a^5^^^ 、 pC0LADuet-pecS(C84A) 、 pCDFDuet-Zw卜peZ^和 pACYCDuet-转入大肠杆菌，当这些质粒都转入大肠杆菌后得到大肠杆菌工程菌；将此工 程菌接种于pH 7. 0的LB培养基中，37'C振荡培养至0D,为0. 5至0. 8,加入异丙基硫代-P-D-半乳糖苷(isopr叩hyl thio-p-D-galactoside，简称IPTG)至终浓度为lmmol/L， 20'C至37 'C振荡表达约12小时，生产藻红蓝蛋白类荧光蛋白质藻红胆素-藻红蓝蛋白B;离心收集菌 体细胞，加入缓冲液、破碎细胞后，离心收集上清液，通过Ni"亲和层析，可提纯得到相应 的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质藻红胆素-藻红蓝蛋白B。
将所用到的质粒的组合转入大肠杆菌中的转化方式与实施例1相同。 上述制备方法适用于采用各种蓝藻中的betal55裂合酶、藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白、藻 红胆素生物合成酶基因或其同源基因来制备藻红蓝蛋白类荧光蛋白质，但涉及到微生物菌种 公开的问题，本发明只选用了 GenBank中已公开全序列的蓝藻^ a6ae朋sp. PCC7120和已经 部分测序的必^肌'/ o犯ssp. PCC7603和CsA t力ri,sp. PCC7601为例对本发明方法加以说明， 本领域的技术人员可以根据上述公开的内容采用其它原料实施本发明。
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权利要求
1. 一种结合藻红胆素的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质的制备方法，其特征在于包括下述步骤(1)用基因工程方法，将beta155裂合酶基因或其同源基因克隆于表达载体中，得到beta155裂合酶表达质粒；(2)用基因工程方法，将藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白基因或其同源基因克隆于第二个表达载体中，得到脱辅基蛋白表达质粒；(3)用基因工程方法，将藻红胆素生物合成酶基因hol和pebB或其同源基因克隆于第三个表达载体中，得到hol和pebB表达质粒；(4)用基因工程方法，将藻红胆素生物合成酶基因pebA或其同源基因克隆于第四个表达载体中，得到pebA表达质粒；(5)将beta155裂合酶表达质粒、脱辅基蛋白表达质粒、hol和pebB表达质粒和pebA表达质粒依次转入配套的宿主菌，当这些表达质粒都转入宿主菌后，得到相应的工程菌，应用此工程菌通过发酵工程生产结合PEB的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质；发酵后，按常规蛋白质提纯技术，提纯得到相应的结合PEB的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质。
2. —种结合藻红胆素的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质的制备方法，其特征在于包括下述步骤(1) 用基因工程方法，将betal55裂合酶基因或其同源基因和藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白 基因或其同源基因同时克隆于表达载体中，得到betal55裂合酶和脱辅基蛋白表达质粒；(2) 用基因工程方法，将藻红胆素生物合成酶基因力o/和pe/^或其同源基因克隆于第 三个表达载体中，得到/ o/和pe^表达质粒；G)用基因工程方法，将藻红胆素生物合成酶基因pe^或其同源基因克隆于第四个表 达载体中，得到peM表达质粒；(4)将betal55裂合酶表达质粒、脱辅基蛋白表达质粒、力W和peM表达质粒和peM 表达质粒依次转入配套的宿主菌，当这些表达质粒都转入宿主菌后，得到相应的工程菌，应 用此工程菌通过发酵工程生产结合PEB的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质发酵后，按常规蛋白质 提纯技术，提纯得到相应的结合PEB的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的宿主菌为大肠杆菌。
4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的betal55裂合酶基因是指与 /!朋6ae朋sp. PCC7120中a7J5^J9基因同源的基因。
5. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白基因 是指与/!/^tee/7a sp. PCC7120或〗柳i/70s"s sp. PCC7603中pec^基因同源的基因。
全文摘要
本发明公开了一种结合藻红胆素(PEB)的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质的制备方法，是通过应用藻胆蛋白beta155裂合酶催化藻红胆素与藻红蓝蛋白类脱辅基蛋白共价结合，制备结合PEB的藻红蓝蛋白类荧光蛋白质。本发明的方法应用生物过程生产藻红蓝蛋白类荧光蛋白质，是一种环境友好的生产方法。藻红蓝蛋白类荧光蛋白质能应用于食品、保健与医药功能材料领域，特别是应用为生物和医学分子监测领域的荧光探针。
文档编号C12N15/60GK101481701SQ200810025758
公开日2009年7月15日 申请日期2008年1月11日 优先权日2008年1月11日
发明者佟顺刚, 坤 夏 申请人:广州天宝颂原生物科技开发有限公司