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专利号: 2020105192855
申请人: 齐鲁工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种构建自组装表达双酶菌株的方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)以嗜酸热硫化叶菌Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909基因组为模板,PCR扩增得到MTSase的编码基因treY和MTHase的编码基因treZ,所述基因treY的基因序列为SEQ ID NO.1,所述基因treZ的基因序列为SEQ ID NO.2;以合成的SpyCatcher基因序列为模板,PCR扩增得到SpyCatcher基因,所述SpyCatcher基因序列为SEQ ID NO.3;将SpyTag基因序列直接合成在引物中,所述SpyTag基因序列为SEQ ID NO.4;

(2)将pET28a质粒用限制性内切酶BamHⅠ和XhoⅠ进行双酶切;将pETDuet质粒用限制性内切酶BamHⅠ和NotⅠ进行双酶切;

(3)利用无缝克隆技术将步骤(1)、(2)中得到的treY基因、SpyCatcher基因和双酶切的pET28a质粒连接,得到重组表达质粒pET28a-SpyCatcher-treY;将SpyTag、treZ基因和双酶切的pETDuet质粒连接,得到重组表达质粒pETDuet-SpyTag-treZ;并将得到的重组表达质粒共同转化到大肠杆菌E.coli BL21(DE3)感受态细胞中得到重组目的表达菌种,即E.coli BL21(DE3)/pET28a-SpyCatcher-treY/pETDuet-SpyTag-treZ;

或者利用无缝克隆技术将SpyCatcher基因分别连接到treY基因的C端和N端,然后和双酶切的pET28a质粒连接,得到重组表达质粒pET28a-SpyCatcher-treY-SpyCatcher;将SpyTag、treZ基因和双酶切的pETDuet质粒连接,得到重组表达质粒pETDuet-SpyTag-treZ;

并将得到的重组表达质粒共同转化到大肠杆菌E.coli BL21(DE3)感受态细胞中得到重组目的表达菌种,即E.coli BL21(DE3)/pET28a-SpyCatcher-treY-SpyCatcher/pETDuet-SpyTag-treZ;

或者利用无缝克隆技术将SpyCatcher基因和SpyTag基因分别连接到treY基因的C端和N端,然后和双酶切的pET28a质粒连接,得到重组表达质粒pET28a-SpyCatcher-treY-SpyTag;将SpyCatcher基因和SpyTag基因分别连接到treZ基因的C端和N端,然后和双酶切的pETDuet质粒连接,得到重组表达质粒pETDuet-SpyTag-treZ-SpyCatcher;并将得到的重组表达质粒共同转化到大肠杆菌E.coli BL21(DE3)感受态细胞中得到重组目的表达菌种,即E.coli BL21(DE3)/pET28a-SpyCatcher-treY-SpyTag/pETDuet-SpyTag-treZ-SpyCatcher。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中PCR扩增程序如下:

95℃预变形3min;95℃变性15s,60℃退火15s,72℃延伸30个循环;72℃延伸5min。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(1)中PCR扩增体系如下:

2× Max Master Mix 25μL,上游引物2.5μL,下游引物2.5μL,基因模板2.5μL,ddH2O 17.5μL。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中质粒酶切体系如下:

pET28a质粒17μL,ddH2O 3.5μL,10×QuickCut Buffer 2.5μL,BamH I 1μL,XhoⅠ 1μL;

反应条件:37℃金属浴中反应2h;

pETDuet质粒17μL,ddH2O 3.5μL,10×QuickCut Buffer 2.5μL,BamH I 1μL,NotⅠ 1μL;

反应条件:37℃金属浴中反应2h。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中treY基因的扩增引物序列为SEQ ID NO.5、SEQ ID NO.6、SEQ ID NO.7和SEQ ID NO.8;

步骤(1)中treZ基因的扩增引物序列为SEQ ID NO.9、SEQ ID NO.10和SEQ ID NO.11;

步骤(1)中SpyCatcher基因的扩增引物序列为SEQ ID NO.12、SEQ ID NO.13、SEQ ID NO.14、SEQ ID NO.15、SEQ ID NO.16。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(3)中将以嗜酸热硫化叶菌为模板,用引物SEQ ID NO.5和SEQ ID NO.6PCR扩增得到的treY基因、以合成的SpyCatcher基因为模板,用引物SEQ ID NO.12和SEQ ID NO.14PCR扩增得到的SpyCatcher基因和双酶切的pET28a质粒,利用多片段无缝克隆试剂盒,37℃金属浴连接30min,得到重组表达质粒pET28a-SpyCatcher-treY;

同理,将以嗜酸热硫化叶菌为模板,用引物SEQ ID NO.5和SEQ ID NO.7PCR扩增得到的treY基因;以合成的SpyCatcher基因为模板,用引物SEQ ID NO.12和SEQ ID NO.14PCR扩增得到的SpyCatcher基因;以合成的SpyCatcher基因为模板,用引物SEQ ID NO.13和SEQ ID NO.14PCR扩增得到的SpyCatcher基因和双酶切的pET28a质粒,利用多片段无缝克隆试剂盒,37℃金属浴连接30min,得到重组表达质粒pET28a-SpyCatcher-treY-SpyCatcher;

将以嗜酸热硫化叶菌为模板,用引物SEQ ID NO.5和SEQ ID NO.8PCR扩增得到的treY-SpyTag基因、以合成的SpyCatcher基因为模板,用引物SEQ ID NO.12和SEQ ID NO.14PCR得到的SpyCatcher基因和双酶切的pET28a质粒,利用多片段无缝克隆试剂盒,37℃金属浴连接30min,得到重组表达质粒pET28a-SpyCatcher-treY-SpyTag;

将以嗜酸热硫化叶菌为模板,用引物SEQ ID NO.9和SEQ ID NO.11PCR扩增得到的SpyTag-treZ基因、以合成的SpyCatcher基因为模板,用引物SEQ ID NO.15和SEQ ID NO.16PCR扩增得到的SpyCatcher基因和双酶切的pETDuet质粒,利用多片段无缝克隆试剂盒,37℃金属浴连接30min,得到重组表达质粒pETDuet-SpyTag-treZ-SpyCatcher;

将以嗜酸热硫化叶菌为模板,用引物SEQ ID NO.9和SEQ ID NO.10PCR扩增得到的SpyTag-treZ基因和双酶切的pETDuet质粒,利用单片段无缝克隆试剂盒,37℃金属浴连接

30min,得到重组表达质粒pETDuet-SpyTag-treZ。

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)中得到的重组表达质粒pET28a-SpyCatcher-treY和pETDuet-SpyTag-treZ用化学转化法同时转化到大肠杆菌E.coli BL21(DE3)感受态细胞中;将重组表达质粒pET28a-SpyCatcher-treY-SpyCatcher和pETDuet-SpyTag-treZ用化学转化法同时转化到大肠杆菌E.coli BL21(DE3)感受态细胞中;将重组表达质粒pET28a-SpyCatcher-treY-SpyTag和pETDuet-SpyTag-treZ-SpyCatcher用化学转化法同时转化到大肠杆菌E.coli BL21(DE3)感受态细胞中;筛选重组目的表达菌株,将上述转化子37℃200r/min培养1h,随后将转化细胞涂布在含有80μg/mL卡那霉素的LB平板上,

37℃恒温过夜培养,挑取单菌落接种至含有80μg/mL卡那霉素的LB液体培养基中,待菌液浑浊后通过菌落PCR验证,得到目的基因条带的阳性克隆子,然后送去上海生工生物科技有限公司测序,保留测序结果正确的菌株作为目的表达菌株。

8.权利要求1构建的目的表达菌株E.coli BL21(DE3)/pET28a-SpyCatcher-treY/pETDuet-SpyTag-treZ、E.coli BL21(DE3)/pET28a-SpyCatcher-treY-SpyCatcher/pETDuet-SpyTag-treZ、E.coli BL21(DE3)/pET28a-SpyCatcher-treY-SpyTag/pETDuet-SpyTag-treZ-SpyCatcher之一或二者以上在发酵生产MTSase-MTHase多酶复合体中的应用。

9.权利要求1构建的目的表达菌株E.coli BL21(DE3)/pET28a-SpyCatcher-treY/pETDuet-SpyTag-treZ、E.coli BL21(DE3)/pET28a-SpyCatcher-treY-SpyCatcher/pETDuet-SpyTag-treZ、E.coli BL21(DE3)/pET28a-SpyCatcher-treY-SpyTag/pETDuet-SpyTag-treZ-SpyCatcher之一或二者以上在发酵生产海藻糖中的应用。

10.如权利要求9所述的应用,其特征在于,包括如下步骤:

将目的表达菌种接种于含有80μg/mL卡那霉素的LB液体培养基中,37℃、200rpm培养

12h作为种子液;将种子液以体积比1:100的比例接种至含有80μg/mL卡那霉素的TB液体培养基中,37℃、200rpm培养8h,然后添加终浓度为6mg/L的乳糖作为诱导剂,将温度调至25℃继续发酵12h,发酵结束后,收集菌体,进行破壁制得粗酶液,然后在65℃、pH5.5条件下转化质量浓度为15%的麦芽糊精,并添加质量浓度为5%的环糊精葡萄糖基转移酶,转化生产海藻糖。