表达载体信号肽改造提高毕赤酵母植酸酶phyA基因表达量研究

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植酸酶可以提高饲料中磷的利用率和减少粪便中磷的排出量,对减少畜禽粪便中磷对环境的污染和提高饲料利用率有重大价值,提高植酸酶的表达量,对工业化生产有重要意义。 本研究以本课题组构建的植酸酶毕赤酵母基因工程菌PP-NPm-8和PP-NPm-4-8为出发菌株,根据毕赤酵母的信号肽序列,按照酵母偏爱密码,人工合成毕赤酵母的新型信号肽MS,并构建了新型酵母表达载体pPIC9k-MS,并进行了酶切鉴定。将本课题组来源于黑曲霉N25植酸酶phyA基因的突变基因phyAm和突变基因phyAm-4分别插入pPCI9K-MS载体中,构建重组质粒pPIC9k-MS-phyAm和pPIC9k-MS-phyAm-4,并进行PCR鉴定,然后电击转化毕赤酵母,筛选获得了植酸酶毕赤酵母基因工程菌株PP-MS-NPm-77和PP-MS-NPm-4-16。 植酸酶毕赤酵母基因工程菌PP-MS-NPm-77和PP-MS-NPm-4-16表达产物的SDS-PAGE分析表明,酶蛋白分子大小为70.15KD。PCR鉴定结果表明,突变基因phyAm和突变基因phyAm-4都已整合到酵母染色体DNA中。连续传10代培养实验证实,植酸酶毕赤酵母基因工程菌的遗传稳定。 植酸酶毕赤酵母基因工程菌PP-MS-NPm-77酶活性测定结果表明,在BMGY/BMMY培养基中诱导36h后酶活力可达179150u/ml,比出发菌株PP-NPm-8的63667u/ml提高了2.81倍,在麦芽汁培养基中,诱导36h后酶活力达188130u/ml,比PP-NPm-8的47600u/ml提高了3.95倍。 植酸酶毕赤酵母基因工程菌PP-MS-NPm-4-16酶活性测定结果表明,在BMGY/BMMY培养基中诱导36h后酶活力可达201800u/ml,比出发菌株PP-NPm-4-2的133800u/ml提高了1.51倍,在麦芽汁培养基中,诱导36h后酶活力达209600u/ml,比PP-NPm-4-2的136900u/ml提高了1.53倍。 本研究通过表达载体信号肽的改造,构建了新型酵母表达载体,提高了植酸酶在毕赤酵母中的表达量,为植酸酶工业化生产提供了基础材料和科学依据,具有重要的学术价值和应用前景。
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