1.一种芽孢表面高效展示海藻糖合酶的枯草芽孢杆菌工程菌,利用整合载体pDG1730将芽孢衣壳蛋白cotA、cotC、cotE、cotG、cotH分别与海藻糖合酶基因treS进行融合获得的融合基因片段At-Ct-Et-Gt-Ht,然后转化枯草芽孢杆菌WB800n,即得。
2.如权利要求1所述的枯草芽孢杆菌工程菌,其特征在于,所述融合基因片段At-Ct-Et-Gt-Ht核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。
3.权利要求1所述的枯草芽孢杆菌工程菌的构建方法,其特征在于,步骤如下:(1)以枯草芽孢杆菌WB800n基因组为模板,PCR扩增芽孢衣壳蛋白中CotA,CotC,CotE,CotG和CotH蛋白的基因序列;以恶臭假单胞菌Pseudomonas putida P06为模板扩增分别与上述芽孢衣壳蛋白中CotA,CotC,CotE,CotG和CotH蛋白的基因序列对应的重叠PCR扩增海藻糖合酶treS的基因序列;
所述CotA蛋白基因的扩增引物如下所示:
cotA-F aaaactggtctgatcggatccCGACCCGATATCCTGCCTTA BamHIcotA-R gctgggtcatTTTATGGGGATCAGTTATATCCATCG所述CotC蛋白基因的扩增引物如下所示:
cotC-F accaccaccaccactgaGGTGGCGGTGGCTCGGGCcotC-R ggctgggtcatGTAGTGTTTTTTATGCTTTTTATACTCTACAA所述CotE蛋白基因的扩增引物如下所示:
cotE-F caccaccaccactgaCGAGCTCGCTCTCTAAACACGcotE-R tcctgaagaaATGACCCAGCCCGACCCG所述CotG蛋白基因的扩增引物如下所示:
cotG-F accactgaGTTTAAACCGTAAAGCGGTAAATTGGATTGA PmeIcotG-R cgggctgggtcatTTTGTATTTCTTTTTGACTACCCAGC所述CotH蛋白基因的扩增引物如下所示:
cotH-F caccaccaccactgaCGAGCTCGCCTTCTTTTTTTGcotH-R cgggtcgggctgggtcatTAAAATACTTAAATGAT所述与CotA蛋白基因PCR重叠扩增的海藻糖合酶treS基因序列的扩增引物如下所示:cotA-treS-F tccccataaaATGACCCAGCCCGACCCGcotA-treS-R accTCAGTGGTGGTGGTGGTGGT所述与CotC蛋白基因PCR重叠扩增的海藻糖合酶Tres基因序列的扩增引物如下所示:cotC-treS-F aaacactacATGACCCAGCCCGACCCGcotC-treS-R tttagagagcgagctcgTCAGTGGTGGTGGTGGTGGT所述与CotE蛋白基因PCR重叠扩增的海藻糖合酶treS基因序列的扩增引物如下所示:cotE-treS-F gtttttagtgggagatcctgaagaaATGACCCAGCCCGACcotE-treS-R ctgcaggaattcgataagcttGTTTAAACTCAGTGGTGGTGGTGGTGGT HindIII、PmeI所述与CotG蛋白基因PCR重叠扩增的海藻糖合酶treS基因序列的扩增引物如下所示:cotG-treS-F atacaaaATGACCCAGCCCGACCCGcotG-treS-R aaaagaaggcgagctcgTCAGTGGTGGTGGTGGTGGT所述与CotH蛋白基因PCR重叠扩增的海藻糖合酶treS基因序列的扩增引物如下所示:cotH-treS-F cacaatacctcaaagatcatttaagtattttaATGACCCAGCCCGACcotH-treS-R ctgcaggaattcgataagcttTCAGTGGTGGTGGTGGTGGT HindIII(2)分别采用重叠PCR将步骤(1)制得的芽孢衣壳蛋白cotA、cotC、cotE、cotG、cotH与其对应的海藻糖合酶基因片段treS分别融合,制得cotA-treS(At)、cotC-treS(Ct)、cotE-treS(Et)、cotG-treS(Gt)和cotH-treS(Ht)五种融合基因片段;所述cotA-treS融合基因片段核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示,所述cotC-treS融合基因片段核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示,所述cotE-treS融合基因片段核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示,所述cotG-treS融合基因片段核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示,所述cotH-treS融合基因片段核苷酸序列如SEQ ID NO.6所示;
(3)将整合型质粒pDG1730经限制性内切酶BamHI和HindIII双酶切后,同时与步骤(2)中制得的融合基因片段cotA-treS、cotC-treS、cotE-treS进行无缝克隆连接,并转入大肠杆菌DH5α中,制得重组质粒pDG1730-At-Ct-Et;
(4)将步骤(3)制得的重组质粒pDG1730-At-Ct-Et经限制性内切酶PmeI和HindIII双酶切后,同时与骤(2)中制得的融合基因片段cotG-treS和cotH-treS进行无缝克隆连接,并转入大肠杆菌DH5α中,制得重组质粒pDG1730-At-Ct-Et-Gt-Ht;
(5)将步骤(4)中制得的重组质粒pDG1730-At-Ct-Et-Gt-Ht通过电转化的方法转入枯草芽孢杆菌WB800n中,通过壮观霉素平板筛选后,制得芽孢表面高效展示海藻糖合酶的枯草芽孢杆菌工程菌。
4.如权利要求3所述的构建方法,其特征在于,所述步骤(1)中,PCR扩增Cot蛋白基因序列的反应体系如下:
2×Phanta Max Master Mix 25μL,浓度10μmol/L上游引物cot-F 2.5μL,浓度10μmol/L下游引物cot-R 2.5μL,模板2.5μL,用ddH2O补足至50μL;
PCR反应程序如下:
95℃预变性3min;95℃变性15s,60℃退火15s,72℃延伸45s,30个循环;72℃延伸5min;
4℃保存。
5.如权利要求3所述的构建方法,其特征在于,所述步骤(1)中PCR扩增对应海藻糖合酶treS基因的反应体系如下:
2×Phanta Max Master Mix 25μL,浓度10μmol/L上游引物cot-treS-F 2.5μL,浓度10μmol/L下游引物cot-treS-R 2.5μL,模板2.5μL,用ddH2O补足至50μL;
PCR反应程序如下:
95℃预变性3min;95℃变性15s,63℃退火1min 10s,72℃延伸30s,30个循环;72℃延伸
5min;4℃保存。
6.如权利要求3所述的构建方法,其特征在于,所述步骤(2)中,重叠PCR的初次扩增体系为25μL:Cot蛋白基因片段4μL,对应的海藻糖合酶基因片段treS 4μL,2×Phanta Max MasterMix 12.5μL,ddH2O 4.5μL;
所述重叠PCR的初次扩增程序如下:
95℃预变性3min;95℃变性15s,65℃退火15s,72℃延伸1min 30s,5个循环;72℃延伸
5min;
所述重叠PCR的补充体系为25μL:
上游引物cot-F 2μL,下游引物cot-treS-R 2μL,2×Phanta Max Master Mix 12.5μL,ddH2O 8.5μL;
所述重叠PCR补充扩增程序如下:
95℃预变性3min;95℃变性15s,63℃退火15s,72℃延伸1min 30s,30个循环;72℃延伸
5min;4℃保存。
7.如权利要求3所述的构建方法,其特征在于,所述步骤(5)中,电转化的条件如下:将6μL重组质粒加入60μL枯草芽孢杆菌感受态细胞中,2500V,5ms,电击一次。
8.权利要求1所述的枯草芽孢杆菌工程菌在制备海藻糖中的应用。
9.如权利要求8所述的应用,其特征在于,步骤如下:
(i)将芽孢表面高效展示海藻糖合酶的重组枯草芽孢杆菌在TB培养基中扩大培养,35~38℃发酵45~50h,离心,取芽孢,制得在芽孢表面固定化的海藻糖合酶;
(ii)将步骤(i)中制得的在芽孢表面固定化的海藻糖合酶用磷酸盐缓冲液重悬,然后加入麦芽糖溶液,在23~27℃条件下,转化3.5~5h,纯化,制得海藻糖。
10.如权利要求9所述的应用,其特征在于,所述步骤(i)中,TB培养基组份如下:
20g/L葡萄糖,30g/L大豆蛋白胨,2.5g/L MgCl2,17mM KH2PO4,72mM K2HPO4;
优选的,所述步骤(i)中,离心条件为:4℃、7500rpm的条件下离心10min;
优选的,所述步骤(ii)中,磷酸盐缓冲液pH8.0,浓度10mM;
优选的,所述步骤(ii)中,反应体系中麦芽糖的质量百分比浓度为25~40%。