一种分子伴侣共表达提高海藻糖合酶基因表达水平的方法_3

文档序号:8277619阅读:来源:国知局
LPLLWSPQRREGPGLFARTHGQPGYFYELSLDPGFYRLLLARLK EGFEGRSLRAYYRGRHPGPVPEAVDLLRPGLAAGEGVWVQLGLVQDGGLDRTERVLPRLDLPWVLRPEGGLFWERGA SRRVLALTGSLPPGRPQDLFAALEVRLLESLPRLRGHAPGTPGLLPGALHETEALVRLLGVRLALLHRALGEVEGVE GGHPLLGRGLGAFLELEGEVYLVALGAEKRGAVEEDLARLAYDVERAVHLALEALEAELWAFAEEVADYLHAAFLQA YRSALPEEALEEAGWTRHMAEVAAEHLHREERPARKRIHERWQAKAGKA
[0077] 5、海藻糖合酶基因在大肠杆菌中的表达
[0078] a、将保藏好的测序正确的DH5a菌株接菌于4mL试管,过夜培养,提取重组质粒 pET-22b_tttreS,采用OMEGA公司PlamidMinikitI试剂盒小量提取质粒,具体操作步骤 参见pET-22b质粒的小量提取。
[0079] b、将a中的10yL重组质粒与50yL的大肠杆菌Rosetta(DE3)感受态细胞混合, 冰浴30min;42°C热激90s,立即重置于冰上2min,再加入500yLLB液体培养基,37°C培养 40min;涂布于LB固体平板(含100yg/mL氨苄青霉素),37°C培养过夜。
[0080] c、海藻糖合酶基因在大肠杆菌中的表达
[0081] 挑取步骤c中平板上长出的单菌落,接种于装有4mLLB的试管中(含50yg/mL硫 酸卡那霉素和100Ug/mL氨苄青霉素),于37°C。200rpm振荡培养过夜,转接于装有50mL TB培养基(含50yg/mL硫酸卡那霉素和100yg/mL氨苄青霉素)的250mL三角瓶中,于 37°C,220rpm培养至 0D_为 0.6 ?0.8。添加IPTG至终浓度为 0.5mM/L,于 16°C,180rpm 继续培养30h。培养24h后取菌液置于50mL离心管中,4°C,6000rpm离心lOmin,倒掉上清, 收集菌体。平行发酵数瓶菌液,按时间点分别取菌液离心收集菌体(10h、20h、30h、40h和 50h) 〇
[0082] 将离心后的菌体用10mL1XPBS磷酸盐缓冲液重悬,置于冰上进行超声破碎,功 率采用130KW,超声3s,间歇5s,总共20min,然后采用SDS-PAGE电泳和活性检测确定重组 蛋白的表达和酶活力,分析目的蛋白的表达量和菌液最佳收获时间。
[0083] d、海藻糖合酶活性检测
[0084] 在50°C条件下,以过量的浓度为20%的麦芽糖溶液为底物,每分钟转化生成 1 y mol海藻糖的量为1个酶活单位U。
[0085] 吸取lmL的粗酶液,加入到250mL三角瓶中,然后加入20mL麦芽糖溶液(20% ), 50°C振荡反应30min,100°C沸水浴lOmin灭活。以标准空白样为空白对照,高效液相色谱测 定海藻糖生成量。结果表明,对所长出的重组子进行诱导表达后酶活测定,筛选出一株能高 表达海藻糖合酶的重组菌,酶活力为1276U,比活力为1. 996ymol/min/mg。
[0086] 实施例2分子伴侣sigma32、GroeL、GroeS、DnaK和DnaJ基因编码区的克隆及 pCS27-sigma32, pCS27-GroeL-GroeS,pCS27-DnaK-DnaJ,pCS27-sigma32-GroeL-GroeS, pCS27-sigma32-DnaK_DnaJ,pCS27-GroeL-GroeS-DnaK-DnaJ和pCS27-sigma32-GroeL-Gro eS-DnaK-DnaJ重组质粒的构建
[0087] 1、大肠杆菌BL21(DE3)总基因组的提取
[0088] 将实验室保存的大肠杆菌BL21 (DE3)接种到到4mL液体LB培养基中,220rpm振 荡培养16h左右。收集菌液加到2mL离心管中,室温,12000rpm离心lmin,弃尽上清,进行 基因组提取。加入180yLTEBuffer,重悬菌体,再加入20yL50mg/ml溶菌酶溶液,30°C 水浴放置l〇min,室温,12000rpm离心5min,除掉上清,加200yLBufferBTL,振荡重悬菌 体,再加25?40mg玻璃珠,室温,12000rpm振荡5min,加25yL蛋白酶K溶液,混匀,55°C 振荡水浴放置lh。然后加入5yLRNA酶A,颠倒几次充分混合,室温放置10?30min,室 温,12000rpm离心5min,小心吸入上层,转移到无菌小离心管中,除去不溶物。加220yL BufferBDL,短时漩涡振荡混合,65°C水浴放置10min,然后添加220yL纯乙醇,完全混合, 室温,12000rpm离心20s,移至吸附柱中,静置2min,室温,12000rpm离心lmin,弃去收集管 中液体,加500yLBufferHB至吸附柱中,静置2min,室温,12000rpm离心lmin,弃去收集 管中液体。再加入700yLDNAWashBuffer,室温,12000rpm离心lmin,弃去收集管中液 体,重复此步骤一次。然后将空吸附柱于12000rpm离心3min,室温瞭干15min。向空吸附 柱中加入50yL超纯水,室温静置5min,12000rpm离心3min。离心管中的溶液即为基因组 DNA水溶液。取3yL进行琼脂糖凝胶电泳检测,在正确的位置有明显条带,剩余DNA样品 于-20 °C贮存。
[0089] 2、sigma32、GroeL、GroeS,DnaK和DnaJ基因编码区的PCR扩增
[0090] 根据GenBank上公布的大肠杆菌sigma32、GroeL、GroeS,DnaK和DnaJ基因序列 设计下列引物:
[0091] 三种分子伴侣单独使用,与海藻糖合酶共表达的引物:
[0092] Sigma32上游引物27rpoHKpnF :5' -GGGAAAGGTACCATGGCAGCACGCAATTTTTTCATC-3' (下划线为Kpnl酶切位点)
[0093] Sigma32下游引物27rpoHBamHR :5' -GGGAAAGGATCCTGACTGACAAAATGCAAAGTTTAGCT TTAG-3'(下划线为BamHI酶切位点)
[0094] GroEL上游引物27groELSalF :5' -GGGAAAGTCGACATGGCAGCTAAAGACGTAAAATTCG-3' (下划线为Sail酶切位点)
[0095]GroEL下游引物 27groELHindR:5' -GGGAAAAAGCTTTTACATCATGCCGCCCATG-3' (下 划线为Hindlll酶切位点)
[0096]GroES上游引物 27groESHindF:5'-GGGAAAAAGCTTAGGAGAATGAATATTCGTCCATTGCAT GATCG-3'(下划线为Hindlll酶切位点)
[0097]GroES下游引物 27groESBamHR:5' -GGGAAAGGATCCTTACGCTTCAACAATTGCCAGAATG-3 '(下划线为BamHI酶切位点)
[0098]DnaK上游引物 27dnaKKpnF: 5 ' -GGGAAAGGTACCATGGGTAAAATAATTGGTATCGACCTGG-3 '(下划线为Kpnl酶切位点)
[0099]DnaK下游引物 27dnaKSalR:5'-GGGAAAGTCGACTTATTTTTTGTCTTTGACTTCTTCAAATTC AGCG-3'(下划线为Sail酶切位点)
[0100] DnaL上游引物 27dnaJSalF: 5 '-GGGAAAGTCGACAGGAGAATGGCTAAGCAAGATTATTACGGA GATT-3'(下划线为Sail酶切位点)
[0101] DnaL下游引物 27dnaJBamHR:5' -GGGAAAGGATCCTTAGCGGGTCAGGTCGTC-3?(下划线 为BamHI酶切位点)
[0102] 三种分子伴侣随机组合使用,与海藻糖合酶共表达的引物(sigma32上下游引物 不变):
[0103] GroeL上游引物 27LpgpgTSpeF:5'-GGGAAAACTAGTAATTGTGAGCGGATAACAATTGACATT G-3'(下划线为Spel酶切位点)
[0104]GroeL下游引物 27LpgpgTSacR: 5 ' -GGGAAAGAGCTCACAACAGATAAAACGAAAGGCCCA-3 ' (下划线SacI酶切位点)
[0105]DnaK上游引物 27LpdpdTXbaF:5'-GGGAAATCTAGAAATTGTGAGCGGATAACAATTGACATTG -3'(下划线为Xbal酶切位点)
[0106]DnaK下游引物 27LpdpdTSpeR:5 ' -GGGAAAACTAGTACAACAGATAAAACGAAAGGCCCA-3 ' (下划线为Spel酶切位点)
[0107]PCR反应体系为50yL:嗜热细菌基因组模板DNA1yL,上下游引物各2yL,dNTP Mix3yL,2XPrimeSTARGCBuffering25yL,DMS0 0. 75yL,ddH20 15. 65yL,PrimeSTAR 0. 6uL〇
[0108]PCR反应条件为 98°C预变性lmin,进行 98°C12s,65°C10s,72°Cxs,共 9 个循环, 然后进行98°C12s,55°C30s,72°Cxs,共21个循环,最后72°C延伸3min。x根据片段长度 设定大约lmin延伸1000bp。反应结束后将PCR产物进行1%琼脂糖电泳,结果表明,在正 确位置有一特异性条带(图2)。
[0109] 3、PCR产物回收及纯化
[0110] 米用OMEGA公司MicroEluteGelExtractionKit柱式DNA胶回收试剂盒回收 PCR产物,具体操作步骤按实施例1步骤2所述的方法进行。
[0111] 4、pCS27质粒小量提取
[0112] 采用OMEGA公司PlamidMinikitI试剂盒小量提取质粒,具体操作步骤按实施 例1步骤3所述的方法进行。
[0113] 5、pCS27-sigma32,pCS27-GroeL-GroeS,pCS27-DnaK-DnaJ, pCS27-sigma32-GroeL-GroeS,pCS27-sigma32-DnaK_DnaJ,pCS27-GroeL-GroeS-DnaK_DnaJ 和pCS27-sigma32-GroeL-GroeS-DnaK_DnaJ重组质粒的构建
[0114] ①双酶切
[0115] 将本实施例步骤3获得的PCR切胶回收产物(sigma32, GroeL,GroeS,DnaK和DnaJ 基因编码区)和PCS27质粒均用相应的限制性内切酶双酶切。酶切产物经琼脂糖凝胶电泳 纯化后回收备用(胶回收采用OMEGA公司MicroElute Gel Extraction Kit柱式DNA胶回 收试剂盒方法进行)。
[0116]PCR切胶回收产物和质粒的酶切体系为30yL:回收后的PCR片段20yL,ddH20 5yL,限制性内切酶11yL,限制性内切酶21yL,lOXbuffer3yL。以上操作在冰上进行, 混匀后在水浴锅上于37 °C反应lh。
[0117] ②DNA连接反应
[0118] 将凝胶回收后的双酶切PCR产物(由步骤①获得)和pCS27载体连接,连接体 系为10yL:三种分子伴侣单独和海藻糖合酶共表达时,双酶切后的PCR产物(sigma32、 GroeL、GroeS、DnaK和DnaJ基因编码区)5yL,双酶切后的pET-22b3yL,10XBuffer 1yL,T4连接酶1yL。三种分子伴侣两两随机组合和海藻糖合酶共表达时,双酶切后的 PCR产物(sigma32、GroeL、GroeS、DnaK和DnaJ基因编码区)2yL,双酶切后的pCS272yL, lOXBufferlyL,T4连接酶lyL。三种分子伴侣共同和海藻糖合酶共表达时,双酶切 后的PCR产物(sigma32、GroeL、GroeS、DnaK和DnaJ基因编码区)1.5yL,双酶切后的 PCS270. 5yL,10XBufferlyL,T4连接酶lyL。以上操作在冰上进行,混匀后在金属浴上 于22°C连接lh。
[0119] ③连接产物的转化和鉴定
[0120] 将本实施例步骤5所获得的10yL连接产物转化50yL的大肠杆菌DH5a感受态 细胞中,对转化后长出的菌落进行菌落PCR鉴定和测序鉴定。测序结果表明,所获得的大肠 杆菌sigma32、GroeL、GroeS、DnaK和DnaJ基因编码区序列与GenBank上已知的序列100% 同源。成功构建的质粒命名为pCS27-sigma32,pCS27-GroeL-GroeS,pCS27-DnaK-DnaJ, pCS27-sigma32-GroeL-GroeS,pCS27-sigma32-DnaK_DnaJ,pCS27-GroeL-GroeS-DnaK_DnaJ 和pCS27-sigma32-GroeL-GroeS-DnaK-DnaJ〇
[0121] 大肠杆菌sigma32、GroeL、GroeS、DnaK和DnaJ基因编码区与pCS27连接克隆测 序结果如下:
[0122] sigma32:
[0123] TTACGCTTCAATGGCAGCACGCAATTTTTTCATCGCGTTCTTTTCCAGCTGGCGTACACGCTCAGCGGA AACGCCG
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