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CN101503681B - 具有高产α-环糊精能力的环糊精葡萄糖基转移酶的突变体及突变方法 - Google Patents

具有高产α-环糊精能力的环糊精葡萄糖基转移酶的突变体及突变方法 Download PDF

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CN101503681B
CN101503681B CN2009100291542A CN200910029154A CN101503681B CN 101503681 B CN101503681 B CN 101503681B CN 2009100291542 A CN2009100291542 A CN 2009100291542A CN 200910029154 A CN200910029154 A CN 200910029154A CN 101503681 B CN101503681 B CN 101503681B
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陈坚
李兆丰
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Abstract

具有高产α-环糊精能力的环糊精葡萄糖基转移酶的突变体及突变方法,属于基因工程和酶工程领域。本发明改进环糊精葡萄糖基转移酶(简称CGT酶)的产物特异性,提供了提高来源于Peanibacillus macerans JFB 05-01(CCTCC NO:M 208063)的CGT酶产α-环糊精能力的突变方案,将CGT酶的372位的Asp替换为Lys,89位的Tyr分别替换为Asp及Arg,分别获得单突变体酶D372K,Y89D及Y89R,它们的α-环糊精生产能力较野生型CGT酶有所提高;将带有Lys372的CGT酶的基因片段替代Y89R基因的相应片段,可获得双突变体酶D372K/Y89R,其α-环糊精产量比野生型CGT酶增加了1.5倍,而β-环糊精产量降低了57%。这些突变体比野生型CGT酶更利于α-环糊精的生产。

Description

具有高产α-环糊精能力的环糊精葡萄糖基转移酶的突变体及突变方法 
技术领域
具有高产α-环糊精能力的环糊精葡萄糖基转移酶的突变体及突变方法,本发明属于基因工程和酶工程领域。具体地说本发明是利用蛋白质工程的定点突变方法改善环糊精葡萄糖基转移酶(CGT酶)的产物特异性的技术。 
背景技术
环糊精是由六个以上葡萄糖连结而成的具有环状疏水圆锥形结构的低聚糖非还原性化合物系列,其中最常用的是α-、β-、γ-环糊精,它们分别由6、7、8个葡萄糖单元构成。目前,环糊精的工业化生产均采用酶法合成,即在CGT酶催化作用下,通过环化反应转化淀粉及相关基质合成环糊精。由于环糊精能与许多客体分子形成包合物,从而改变客体分子的物理和化学性质如溶解度、稳定性等,因此在食品、医药、农业等领域具有广泛的应用。 
CGT酶是一个多功能型的酶,它能催化四种不同的反应:三种转糖基化反应(歧化反应、环化反应和偶合反应)和水解反应。CGT酶通过环化反应能利用淀粉生产环糊精,这是其工业应用的基础。用CGT酶生产环糊精一个主要的不利条件是所有已知的野生型CGT酶生产的是α-、β-、γ-环糊精的混合物。这不仅给产物的分离纯化带来很大不便,而且提高了生产成本。目前,两种工艺可以用于从环糊精混合物中纯化单一的环糊精:β-环糊精的选择性结晶(β-环糊精溶解度相对低)和有机溶剂选择性络合。α-环糊精一般用癸醇,但这个化合物很难从水溶液中去除,因为其沸点高达229℃;一般用环十二酮对γ-环糊精进行络合和选择性沉淀,但是这个溶剂对于商业使用来讲太贵,而且,有机溶剂使用的不利因素还包括它们的毒性和可燃性以及需要溶剂回收工艺,因此,目前α-、γ-环糊精的利用很大程度上受到限制。即使是β-环糊精的生产工艺也不是很理想,因为对于大多数应用来讲,目前工艺使β-环糊精的生产成本还是太高。因此,如果所得到CGT酶所生产的环糊精中某一种特定的环糊精比例大大增高,那么就可以避免上述成本太高和有机溶剂污染等问题。 
本发明所使用的来源于Peanibacillus macerans JFB 05-01(CCTCC NO:M208063)的CGT酶虽然在酶转化反应初期主要生产α-环糊精,但后期α-环糊精的含量偏低,在未使用有机溶剂的情况下,反应混合液中β-环糊精的含量甚至高于α-环糊精,因此,进一步提高该酶的产α-环糊精能力对工业上α-环糊精的生产是相对有利的。 
发明内容 
本发明的一个目的是提供提高P.macerans JFB 05-01 CGT酶产α-环糊精能力的突变方案。 
本发明的另一个目的是提出具有更高α-环糊精生产能力的突变体酶D372K,Y89D,Y89R及D372K/Y89R,及其构建方法。 
本发明的技术方案: 
来源于软化类芽孢杆菌(Peanibacillus macerans)JFB 05-01的环糊精葡萄糖基转移酶,简称CGT酶,的三种单突变体酶D372K,Y89D及Y89R:将CGT酶基因中第372位的天冬氨酸Asp突变成了赖氨酸Lys,命名为D372K;将CGT酶基因中第89位的酪氨酸Tyr分别突变成了天冬氨酸Asp或精氨酸Arg,分别命名为Y89D及Y89R;它们相比于野生型CGT酶具有更高的产α-环糊精能力。 
三种单突变体酶D372K,Y89D及Y89R的制备方法,根据P.macerans JFB05-01CGT酶基因序列,分别设计并合成引入D372K,Y89D或Y89R突变的引物,对CGT酶基因进行定点突变,测定DNA序列,分别鉴别出第372位Asp密码子变成Lys密码子,第89位Tyr密码子分别变成Asp或Arg密码子的突变体,并进行大肠杆菌表达。 
P.macerans JFB 05-01 CGT酶的一种双突变体酶D372K/Y89R:将单突变体酶D372K基因中第89位的酪氨酸Tyr突变成了精氨酸Arg,命名为D372K/Y89R,其相比于野生型CGT酶具有更高的产α-环糊精能力。 
一种双突变体酶D372K/Y89R的制备方法,以单突变体酶D372K基因为模板,设计并合成引入Arg密码子于89位的定点突变引物,对D372K基因进行定点突变,测定序列,鉴别出89位的Tyr突变成Arg的突变体,并进行大肠杆菌表达。 
所述的突变体酶D372K,Y89D,Y89R及D372K/Y89R的制备: 
(1)定点突变 
单突变体酶D372K,Y89D和Y89R的定点突变:利用快速PCR技术,以表达载体cgt/pET-20b(+)为模板, 
引入D372K密码子的定点突变引物为: 
正向引物:5’-GACCGGCGATGGCAAACCCAACAACC-3’(下划线为突变碱基) 
反向引物:5’-GGTTGTTGGGTTTGCCATCGCCGGTC-3’(下划线为突变碱基) 
引入Y89D密码子的定点突变引物为: 
正向引物:5’-CTCCGTCATCAAGGATTCCGGCGTTA-3’(下划线为突变碱基) 
反向引物:5’-TAACGCCGGAATCCTTGATGACGGAG-3’(下划线为突变碱基) 
引入Y89R密码子的定点突变引物为: 
正向引物:5’-CTCCGTCATCAAGCGTTCCGGCGTTA-3’(下划线为突变碱基) 
反向引物:5’-TAACGCCGGAACGCTTGATGACGGAG-3’(下划线为突变碱基) 
双突变体酶D372K/Y89的定点突变:利用快速PCR技术,以单突变体酶D372K基因为模板, 
引入Y89R密码子的定点突变引物为: 
正向引物:5’-CTCCGTCATCAAGCGTTCCGGCGTTA-3’(下划线为突变碱基) 
反向引物:5’-TAACGCCGGAACGCTTGATGACGGAG-3’(下划线为突变碱基) 
PCR反应体系均为:10×Ex Taq buffer 5μL,2.5mM dNTPs 5μL,正向引物(10μM)1μL,反向引物(10μM)1μL,模板DNA 1μL,Ex Taq HS(5U/μL)0.25μL,加入双蒸水至50μL。 
PCR扩增条件均为:94℃预变性4min;随后进行35个循环(94℃30s,55℃30s,72℃6min);最后72℃保温10min。 
PCR产物经Dpn I(购自加拿大Fermentas公司)消化,转化大肠杆菌JM 109感受态细胞,感受态细胞在LB固体培养基(含100μg/mL氨苄青霉素)培养过夜后,挑单克隆于LB液体培养基(含100μg/mL氨苄青霉素)中培养,后提取质粒,将突变质粒转化表达宿主大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,所有突变质粒均测序正确。 
(2)突变体的表达与纯化: 
挑取转入表达宿主大肠杆菌BL21(DE3)的单克隆于LB液体培养基(含100μg/mL氨苄青霉素)生长8~10h,按4%接种量将种子发酵液接到TB液体培养基(含100μg/mL氨苄青霉素);大肠杆菌在30℃摇床培养至OD600=0.6,加入0.01mM终浓度的IPTG诱导胞外表达,并在25℃摇床继续培养发酵90小时后,将发酵液于4℃、10000rpm离心20min除菌体,收集上清液并纯化,分别得到突变体酶D372K,Y89D,Y89R及D372K/Y89R制品。 
软化类芽孢杆菌(Peanibacillus macerans)JFB 05-01(CCTCC NO:M208063),已在中国专利CN101294149A公开,公开日2008年10月29日。 
本发明的有益效果:本发明构建了4个有意义的突变体,均实现了α-环糊精产物特异性的提高,比野生型CGT酶更利于α-环糊精的工业化生产。 
附图说明
图1野生型CGT酶和突变型酶的三种环糊精产量。A、野生型CGT酶;B、突变体酶D372K;C、突变体酶Y89D;D、突变体酶Y89R;E、突变体酶D372K/Y89R。其中◆表示α-环糊精;■表示β-环糊精;▲表示γ-环糊精。 
具体实施方式
实施例1:本例说明突变体酶D372K,Y89D,Y89R,D372K/Y89R的制备。 
1)定点突变 
利用快速PCR技术,单突变体酶D372K,Y89D及Y89R的定点突变:以表达载体cgt/pET-20b(+)为模板, 
引入D372K密码子的定点突变引物为: 
正向引物:5’-GACCGGCGATGGCAAACCCAACAACC-3’(下划线为突变碱基) 
反向引物:5’-GGTTGTTGGGTTTGCCATCGCCGGTC-3’(下划线为突变碱基) 
引入Y89D密码子的定点突变引物为: 
正向引物:5’-CTCCGTCATCAAGGATTCCGGCGTTA-3’(下划线为突变碱基) 
反向引物:5’-TAACGCCGGAATCCTTGATGACGGAG-3’(下划线为突变碱基) 
引入Y89R密码子的定点突变引物为: 
正向引物:5’-CTCCGTCATCAAGCGTTCCGGCGTTA-3’(下划线为突变碱基) 
反向引物:5’-TAACGCCGGAACGCTTGATGACGGAG-3’(下划线为突变碱基) 
双突变体酶D372K/Y89的定点突变:利用快速PCR技术,以单突变体酶D372K基因为模板, 
引入Y89R密码子的定点突变引物为: 
正向引物:5’-CTCCGTCATCAAGCGTTCCGGCGTTA-3’(下划线为突变碱基) 
反向引物:5’-TAACGCCGGAACGCTTGATGACGGAG-3’(下划线为突变碱基) 
PCR反应体系均为:10×Ex Taq buffer 5μL,dNTPs(2.5mM)5μL,正向引物(10μM)1μL,反向引物(10μM)1μL,模板DNA 1μL,Ex Taq HS(5U/μL)0.25μL,加入双蒸水至50μL。 
PCR扩增条件均为:94℃预变性4min;随后进行35个循环(94℃30s,55℃30s,72℃6min);最后72℃保温10min。 
PCR产物经Dpn I(购自加拿大Fermentas公司)消化,转化大肠杆菌JM109感受态细胞,感受态细胞在LB固体培养基(含100μg/mL氨苄青霉素)培养过夜后,挑单克隆于LB液体培养基(含100μg/mL氨苄青霉素)中培养,提取质粒,突变质粒转化表达宿主大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,突变质粒均测序正确。 
2)突变体酶的表达与纯化: 
挑取转入表达宿主大肠杆菌BL21(DE3)的单克隆于LB液体培养基(含100μg/mL氨苄青霉素)生长8~10h,按4%接种量将种子发酵液接到TB液体培养基(含100μg/mL氨苄青霉素);大肠杆菌在30℃摇床培养至OD600=0.6,加入0.01mM终浓度的IPTG诱导胞外表达,并在25℃摇床继续培养发酵90小时后,将发酵液于4℃、10000rpm离心20min除菌体,收集上清液。 
上清液中加入70%固体硫酸铵盐析过夜,4℃、10000rpm离心20min,取沉淀物用适量含20mM磷酸钠、0.5M氯化钠、20mM咪唑、pH 7.4的缓冲液A溶解,并在缓冲液A中透析过夜后,通过0.22μm膜过滤后制成上样样品;Ni亲和柱用缓冲液A平衡后,将上样样品吸入Ni柱,使之完全吸附后,分别用缓冲液A、含20-480mM咪唑的缓冲液A、含480mM咪唑的缓冲液A洗脱,流速1mL/min,检测波长为280nm,分部收集含CGT酶酶活的洗脱液;活力 组分在50mM磷酸钠缓冲液(pH=6)中透析过夜后,分别得到纯化突变体酶D372K,Y89D,Y89R及D372K/Y89R。 
实施例2:本实施例说明酶活分析。 
1)酶活测定方法: 
甲基橙法测定α-环化活力的方法:取适当稀释的酶液0.1mL,加入装有0.9mL预先用50mM磷酸缓冲液(pH6.5)配制的3%(w/v)可溶性淀粉溶液中,在40℃下反应10min后,加入1.0mL 1.0N的盐酸停止反应,再加入1.0mL用50mM磷酸缓冲液配制的0.1mM甲基橙,在16℃下保温20min,在505nm下测定吸光度。一个酶活单位定义为在该条件下每分钟生成1μmol α-环糊精所需酶量。 
酚酞法测定β-环化活力的方法:取适当稀释的酶液0.1mL,加入装有0.9mL预先用50mM磷酸缓冲液(pH6.5)配制的3%(w/v)可溶性淀粉溶液的试管中,在40℃下反应10min后,加入3.5mL 30mM NaOH和0.5mL由5mM Na2CO3溶液配制的0.02%(w/v)酚酞停止反应,在室温下保温20min,在550nm下测定吸光度。一个酶活单位定义为在上述条件下每分钟生成1μmol β-环糊精所需酶量。 
溴甲酚氯法测定γ-环化活力的方法如下:取适当稀释的酶液0.1mL,加入装有0.9mL预先用50mM磷酸缓冲液(pH6.5)配制的3%(w/v)可溶性淀粉溶液的试管中,在40℃下反应10min后,加入50μL 1.0N的盐酸停止反应,再加入2mL 0.2M柠檬酸缓冲液(pH 4.2)和100μL 5mM溴甲酚氯溶液,在室温下保温20min,在630nm下测定吸光度。一个酶活单位定义为在上述条件下每分钟生成1μmol γ-环糊精所需的酶量。 
2)酶活比较:实验结果列于表1,将突变体纯酶制品与野生型纯酶制品相比,可以发现:单突变体酶D372K的α-环化活力虽有所上升,但β-环化活力下降了51%;Y89D的α-环化活力上升了10%,β-环化活力也有轻微的上升;Y89R的α-环化活力下降了18%,β-环化活力降低了56%;双突变体酶D372K/Y89R的α-环化活力比野生型酶上升了24%,β-环化活力下降了67%。Y89D,Y89R和D372K/Y89R的总环化活力上升了10%左右。而且,突变体酶D372K,Y89D,Y89R和D372K/Y89RY89D的α-环化活力占总环化活力的比例高于野生型酶。 
表1 
Figure G2009100291542D00051
实施例3:本实施例说明HPLC方法分析环糊精生成量。 
配制5%(湿基,含水量8%,w/v)可溶性淀粉溶液作为底物,5g淀粉溶解在90mL磷酸钠缓冲液(pH6.0)中,定容至100mL,在沸水中煮沸30min。分别加入一定量的野生CGT酶、突变酶D372K,Y89D,Y89R或D372K/Y89R使反应体系中酶活为0.2U/mL,置于40℃下反应40h,隔时间取样600μL,12000rpm离心10min,取上清500μL,加5μL糖化酶(70U/mL),在30℃糖化1h,10min煮沸灭活,12000rpm离心30min,取上清0.45μm超滤膜过滤后取20μL上HPLC分析。 
反应液中α-,β-,和γ-环糊精的浓度采用HPLC测定,采用HPLC进行产物分析的色谱条件是:Waters 600HPLC色谱仪,Waters自动进样器,色谱柱Lichrosorb NH2(4.6mm×150mm),Waters2410示差检测器;流动相(V/V)为65%乙腈水溶液,流速1mL min-1;柱温30℃。 
实验结果列于图1,将上述突变体表达获得的突变体纯酶制品与野生型纯酶制品相比,可以发现,突变体D372K,Y89D,Y89R,D372K/Y89R实现了α-环糊精生产能力的提高。表3可以看出,通过40h培养后,单突变体酶D372K的α-环糊精产量增加了29%,β-环糊精产量减少了23%;Y89D的α-环糊精产量增加了12%,β-环糊精产量减少了10%,而Y89R的α-环糊精产量上升了35%,β-环糊精产量下降了30%;双突变体酶D372K/Y89R优于野生型酶和单突变体酶,α-环糊精产量增加了50%,β-环糊精产量比野生型减少了43%,野生型酶的最终环糊精比例为41.8∶54.4∶3.8,双突变体酶的最终环糊精比例为65∶31.9∶3.1。 
表3 
Figure G2009100291542D00061
序列表 
<210>SEQ ID NO:1 
正向引物:5’-GACCGGCGATGGCAAACCCAACAACC-3’ 
反向引物:5’-GGTTGTTGGGTTTGCCATCGCCGGTC-3’ 
<210>SEQ ID NO:2 
正向引物:5’-CTCCGTCATCAAGGATTCCGGCGTTA-3’ 
反向引物:5’-TAACGCCGGAATCCTTGATGACGGAG-3’ 
<210>SEQ ID NO:3 
正向引物:5’-CTCCGTCATCAAGCGTTCCGGCGTTA-3’ 
反向引物:5’-TAACGCCGGAACGCTTGATGACGGAG-3’ 

Claims (4)

1.来源于软化类芽孢杆菌(Peanibacillus macerans)JFB 05-01的环糊精葡萄糖基转移酶的单突变体酶D372K的制备方法,其特征是:
(1)定点突变
利用快速PCR技术,以表达载体cgt/pET-20b(+)为模板,
引入D372K密码子的定点突变引物为:
正向引物:5’-GACCGGCGATGGCAAACCCAACAACC-3’,下划线为突变碱基,
反向引物:5’-GGTTGTTGGGTTTGCCATCGCCGGTC-3’,下划线为突变碱基,
PCR反应体系为:10×Ex Taq buffer 5μL,2.5mM dNTPs 5μL,10μM正向引物1μL,10μM反向引物1μL,模板DNA 1μL,5U/μL Ex Taq HS 0.25μL,加入双蒸水至50μL;
PCR扩增条件为:94℃预变性4min;随后进行94℃30s,55℃30s,72℃6min 35个循环;最后72℃保温10min;
PCR产物经Dpn I消化,转化大肠杆菌JM109感受态细胞,感受态细胞在含100μg/mL氨苄青霉素的LB固体培养基培养过夜后,挑单克隆于含100μg/mL氨苄青霉素的LB液体培养基中培养,后提取质粒,将突变质粒转化表达宿主大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,突变质粒测序正确;
(2)突变体的表达与纯化:
挑取转入表达宿主大肠杆菌BL21(DE3)的单克隆于含100μg/mL氨苄青霉素的LB液体培养基生长8~10h,按4%接种量将种子发酵液接到含100μg/mL氨苄青霉素的TB液体培养基;大肠杆菌在30℃摇床培养至OD600=0.6,加入0.01mM终浓度的IPTG诱导胞外表达,并在25℃摇床继续培养发酵90小时后,将发酵液于4℃、10000rpm离心20min除菌体,收集上清液并纯化,得到突变体酶D372K制品。
2.来源于软化类芽孢杆菌(Peanibacillus macerans)JFB 05-01的环糊精葡萄糖基转移酶的单突变体酶Y89D的制备方法,其特征是:
(1)定点突变
利用快速PCR技术,以表达载体cgt/pET-20b(+)为模板,
引入Y89D密码子的定点突变引物为:
正向引物:5’-CTCCGTCATCAAGGATTCCGGCGTTA-3’,下划线为突变碱基,
反向引物:5’-TAACGCCGGAATCCTTGATGACGGAG-3’,下划线为突变碱基,
PCR反应体系为:10×Ex Taq buffer 5μL,2.5mM dNTPs 5μL,10μμM正向引物1μL,10μM反向引物1μL,模板DNA 1μL,5U/μL Ex Taq HS 0.25μL,加入双蒸水至50μL;
PCR扩增条件为:94℃预变性4min;随后进行94℃30s,55℃30s,72℃6min 35个循环;最后72℃保温10min;
PCR产物经Dpn I消化,转化大肠杆菌JM109感受态细胞,感受态细胞在含100μg/mL氨苄青霉素的LB固体培养基培养过夜后,挑单克隆于含100μg/mL氨苄青霉素的LB液体培养基中培养,后提取质粒,将突变质粒转化表达宿主大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,突变质粒测序正确;
(2)突变体的表达与纯化:
挑取转入表达宿主大肠杆菌BL21(DE3)的单克隆于含100μg/mL氨苄青霉素的LB液体培养基生长8~10h,按4%接种量将种子发酵液接到含100μg/mL氨苄青霉素的TB液体培养基;大肠杆菌在30℃摇床培养至OD600=0.6,加入0.01mM终浓度的IPTG诱导胞外表达,并在25℃摇床继续培养发酵90小时后,将发酵液于4℃、10000rpm离心20min除菌体,收集上清液并纯化,得到突变体酶Y89D制品。
3.来源于软化类芽孢杆菌(Peanibacillus macerans)JFB 05-01的环糊精葡萄糖基转移酶的单突变体酶Y89R的制备方法,其特征是:
(1)定点突变
利用快速PCR技术,以表达载体cgt/pET-20b(+)为模板,
引入Y89R密码子的定点突变引物为:
正向引物:5’-CTCCGTCATCAAGCGTTCCGGCGTTA-3’,下划线为突变碱基,
反向引物:5’-TAACGCCGGAACGCTTGATGACGGAG-3’,下划线为突变碱基,
PCR反应体系为:10×Ex Taq buffer 5μL,2.5mM dNTPs 5μL,10μM正向引物1μL,10μM反向引物1μL,模板DNA 1μL,5U/μL Ex Taq HS 0.25μL,加入双蒸水至50μL;
PCR扩增条件为:94℃预变性4min;随后进行94℃30s,55℃30s,72℃6min 35个循环;最后72℃保温10min;
PCR产物经Dpn I消化,转化大肠杆菌JM109感受态细胞,感受态细胞在含100μg/mL氨苄青霉素的LB固体培养基培养过夜后,挑单克隆于含100μg/mL氨苄青霉素的LB液体培养基中培养,后提取质粒,将突变质粒转化表达宿主大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,突变质粒测序正确;
(2)突变体的表达与纯化:
挑取转入表达宿主大肠杆菌BL21(DE3)的单克隆于含100μg/mL氨苄青霉素的LB液体培养基生长8~10h,按4%接种量将种子发酵液接到含100μg/mL氨苄青霉素的TB液体培养基;大肠杆菌在30℃摇床培养至OD600=0.6,加入0.01mM终浓度的IPTG诱导胞外表达,并在25℃摇床继续培养发酵90小时后,将发酵液于4℃、10000rpm离心20min除菌体,收集上清液并纯化,得到突变体酶Y89R制品。
4.来源于软化类芽孢杆菌(Peanibacillus macerans)JFB 05-01的环糊精葡萄糖基转移酶的双突变体酶D372K/Y89R的制备,其特征是:
(1)定点突变
利用快速PCR技术,以权利要求1所述单突变体酶D372K基因为模板,引入Y89R密码子的定点突变引物为:
正向引物:5’-CTCCGTCATCAAGCGTTCCGGCGTTA-3’,下划线为突变碱基,
反向引物:5’-TAACGCCGGAACGCTTGATGACGGAG-3’,下划线为突变碱基,
PCR反应体系为:10×Ex Taq buffer 5μL,2.5mM dNTPs 5μL,10μM正向引物1μL,10μM反向引物1μL,模板DNA 1μL,5U/μL Ex Taq HS 0.25μL,加入双蒸水至50μL;
PCR扩增条件为:94℃预变性4min;随后进行94℃30s,55℃30s,72℃6min 35个循环;最后72℃保温10min;
PCR产物经Dpn I消化,转化大肠杆菌JM109感受态细胞,感受态细胞在含100μg/mL氨苄青霉素的LB固体培养基培养过夜后,挑单克隆于含100μg/mL氨苄青霉素的LB液体培养基中培养,后提取质粒,将突变质粒转化表达宿主大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,突变质粒测序正确;
(2)突变体的表达与纯化:
挑取转入表达宿主大肠杆菌BL21(DE3)的单克隆于含100μg/mL氨苄青霉素的LB液体培养基生长8~10h,按4%接种量将种子发酵液接到含100μg/mL氨苄青霉素的TB液体培养基;大肠杆菌在30℃摇床培养至OD600=0.6,加入0.01mM终浓度的IPTG诱导胞外表达,并在25℃摇床继续培养发酵90小时后,将发酵液于4℃、10000rpm离心20min除菌体,收集上清液并纯化,得到突变体酶D372K/Y89R制品。
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Bart A. van der Veen1等.Rational Design of Cyclodextrin Glycosyltransferase from Bacillus circulans Strain 251 to Increase a-Cyclodextrin Production.《J. Mol. Biol》.2000,第296卷1027-1038. *
Boris Strokopytov等.Structure of Cyclodextrin Glycosyltransferase Complexed with a Maltononaose Inhibitor at 2.6 A Resolution. Implications for Product Specificity.《Biochemistry》.1996,第35卷4241-4249. *
Richele D. Wind等.Engineering of Cyclodextrin Product Specificity and pH Optima of the Thermostable Cyclodextrin Glycosyltransferase from Thermoanaerobacterium thermosulfurigenes EM1.《THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY》.1998,第273卷(第10期),5771–5779. *

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