A proteáztermelő törzsek módosítása
A proteáz a fehérjékben lévő peptidkötések hidrolízisét katalizáló enzimosztály, amely széles körben megtalálható állatokban, növényekben és mikroorganizmusokban, és az ipari enzimfajták egyik leggyakrabban használt enzimkészítménye, amely az enzimek teljes mennyiségének mintegy 60%-jét teszi ki. A proteázok mikrobiális forrásai bőségesek, változatosak és könnyen előállíthatók, így a piacon a proteázok fő forrásává váltak. A proteázok kereskedelmi előállítása a múlt század elejére vezethető vissza, 1908-ban a németek elkezdték használni a hasnyálmirigy enzimet a bőr cserzéséhez, 1911-ben az Egyesült Államok Wallerstein cége papaint állított elő sör tisztítószerként. a hatvanas évek elején Hollandiában proteáz hozzáadásával állítottak elő mosószereket. Ezen túlmenően, szintén kombinálva gyakorlati végezzen hőálló, saválló, sóálló proteáz termelés baktériumok kiválasztása és tenyésztése, valamint a kőolaj, mint nyersanyag fermentációs termelés lúgos proteáz kutatás.
Sokféle proteáz létezik, és molekulatömegük mérete, térszerkezetük és funkciójuk nagyon különböző, de a proteázok minden egyes családja mégis fenntart egy erősen konzervált szerkezeti domént. Jelenleg több mint 100 féle proteázt kristályosítottak vagy nagymértékben tisztítottak, és sokuk elsődleges és sztereoszerkezetét (harmadlagos szerkezetét) sikerült tisztázni.
2 A proteáz törzsek módosítása
A proteáz hatékony expresszióját biztosító mérnöki baktériumok építése és enzimatikus tulajdonságainak optimalizálása a hazai és külföldi tudósok forró pontja volt, és az általában használt eszközök a következők: mutációs tenyésztés, protoplazmafúzió, genetikailag módosított baktériumok építése és in vitro irányított evolúciós technológia.
2.1 Mutagenezis tenyésztés és protoplazmafúzió
A mutagenezis tenyésztés elsősorban sugárzásos mutagenezissel vagy bizonyos kémiai reagensekkel mutációkat idéz elő a baktérium genetikai anyagában, hogy kiváló tulajdonságokkal rendelkező mutáns törzseket kapjunk. Például az enzimtermelő törzsek Cai Wanling et al. által végzett UV mutagenezisét követően az enzimaktivitásuk 16%-vel nőtt az eredeti törzshez képest. Yanli Li és munkatársai Co60-irányított mutagenezissel 15 000 U/g száraz túróhoz képest 74%-tel magasabbra szűrték az Aspergillus oryzae ZW-06 semleges proteáz-termelő enzimaktivitását, mint a mutagenezist megelőzően. Huang Hongying és munkatársai a vad típusú Bacillus licheniformison négy alkalommal alkalmazott alacsony energiájú N+ ionimplantációs technológiát kombinálták a mutagenezis különböző fizikai-kémiai eszközeivel, hogy egy nagy hozamú törzset kapjanak, amelynek nyers enzimaktivitása 12425 volt. 9 U/ml, ami 17,1-szer nagyobb, mint a kiindulási törzsé.
A protoplazmafúziós technológia olyan eljárás, amelynek során egy kétpetéjű törzs sejtjeit protoplazmafúzió céljából falakat bontanak, hogy genomjaikat kicseréljék és rekombinálják, és így stabil rekombinánsokat kapjanak. Pan Yanyun és munkatársai például a protoplazmatikus fúziós módszert alkalmazták a Bacillus licheniformis 2709 és a Bacillus subtilis BD105 fúziójára, amely a pDW2 lúgos proteáz gén klónozó vektort tartalmazza, hogy egy nagy termőképességű A16 törzset kapjanak, amelynek fermentációs enzimtermelése 50%-100% magasabb, mint a 2709-é, és az enzimtermelés akár 30 000 U/ml is lehet a rázólombik tesztben.
2.2 Géntechnológiai baktériumok előállítása
A mérnöki baktériumok előállításához általában megfelelő expressziós gazdatestekre és expressziós vektorokra vagy expressziós elemekre van szükség. Először a célgént klónozzuk az expressziós vektorba, hogy megkapjuk a rekombináns vektort, majd transzformáljuk az expressziós gazdaszervezetbe, a szűrési folyamaton keresztül, és végül megkapjuk a nagy hozamú törzs folyamatát. Lehetőség van arra is, hogy az exogén célgénfragmentumokat közvetlenül a gazdaszervezet genomjába integráljuk, hogy nagy hozamú törzseket kapjunk.
[október 18-20] 2024 A 2. konferencia a fejlett enzimtechnológiáról és az enzimtechnológiai alkalmazásokról
Min Zhang és munkatársai a sacB gén promóter-szignálpeptid szekvenciáját ( sacR ) ligálták a Bacillus subtilis semleges proteáz génjével és klónozták a pHP13 vektorba, megkonstruálták a semleges proteáz gént tartalmazó pHP13SN indukálható expressziós szekréciós vektort, majd transzformálták Bacillus subtilis DB104-be, amely 48% növekedést mutatott az enzim életképességében a kiindulási törzshez képest. wangHui és munkatársai klónozták a Bacillus amyloliquefaciens K11-ből származó semleges proteázt, a Banpr-t, és rekombináns expressziós plazmidot, a pUB110-Banpr-t, konstruáltak Bacillus amyloliquefaciens K11 expressziós gazdatesttel, és az enzimaktivitás rázólombik fermentációban elérte a 8995 ± 250 U/ml-t, 15 literes fermentációs rendszerben pedig a 28084 ± 1282 U/ml-t, ami sokkal több volt, mint az ipari Bacillus subtilis AS törzsé.1398 (8000-10000 U/mL).
2.3 A proteáz tulajdonságainak javítása
Az in vitro irányított evolúciós technikák fejlődésével a kódoló gének véletlenszerű mutációjával, DNAShuffling technikákkal és irányított szűréssel a célfehérje háromdimenziós szerkezeti információinak és hatásmechanizmusának ismerete nélkül is lehet jobb vagy új funkciójú fehérjéket előállítani.
Az enzim stabilitása kulcsfontosságú tényező a kereskedelmi forgalomba hozatal sikerében. Az enzim stabilitása javítható sóhidak, diszulfidkötések, aromás kölcsönhatások bevezetésével és az enzim kalciumionokhoz való affinitásának növelésével, ezáltal a molekula merevségének célzott mutagenezissel történő növelésével. A BPN' proteáz Gly61 vagy Ser98 Cys-ra, illetve mindkettőre történő cseréje az enzim hőstabilitásának növekedését eredményezte a katalitikus hatékonyság változása nélkül.
A B. subtilis proteáz Val72 Ile-re, Ala92 Thr-ra és Gly131 Asp-ra cserélésével a mutáns enzim 10°C-on 2-szer nagyobb szubsztrátaktivitást képes katalizálni, mint a vad enzim. 2005-ben a dán Novozymes cég bevezetett egy alacsony hőmérsékletű proteázt "Polarzyme" néven, amely mosószerhez adható. A mosószerhez való hozzáadásával a mosási hőmérséklet 60°C-ról és 40°C-ról 30°C-ra és 20°C-ra csökkent, 60% elektromos áramot takarítva meg, és a "carecoldwash" alacsony hőmérsékletű proteázzal készült mosószer értékesítési volumene hétszeresére nőtt.
3 kilátások
A proteázokat számos, a mindennapi életünkhöz szorosan kapcsolódó területen használják, és ez a környezet magas követelményeket támaszt a proteázok előállításával és jellemzésével szemben. Ezért a proteáz katalitikus mechanizmusának mélyreható megértése, a térszerkezet és a katalitikus funkció közötti kapcsolat, valamint az enzimtermelő törzsek irányított módosítása az ipari termelés követelményeinek való megfelelés érdekében a jövőben is az enzimtechnológia fejlődési iránya. Ezenkívül a jó törzsek kiválasztása és tenyésztése mellett erőfeszítéseket kell tenni új expressziós rendszerek vagy több proteáz gén együttes expressziós rendszereinek megalkotására, több proteáz expressziós vektor megalkotására, hogy a különböző komponensek hatékony expresszióját megvalósítsuk, és tovább javítsuk az expressziós mennyiséget, az enzimaktivitást és az enzim stabilitását.
Lépjen kapcsolatba velünk most!
Ha szüksége van Price-ra, kérjük, töltse ki elérhetőségét az alábbi űrlapon, általában 24 órán belül felvesszük Önnel a kapcsolatot. Ön is küldhet nekem e-mailt info@longchangchemical.com munkaidőben ( 8:30-18:00 UTC+8 H.-Szombat ) vagy használja a weboldal élő chatjét, hogy azonnali választ kapjon.
| Összetétel Glükoamiláz | 9032-08-0 |
| Pullulanase | 9075-68-7 |
| Xilanáz | 37278-89-0 |
| Celluláz | 9012-54-8 |
| Naringináz | 9068-31-9 |
| β-Amiláz | 9000-91-3 |
| Glükóz-oxidáz | 9001-37-0 |
| alfa-amiláz | 9000-90-2 |
| Pektináz | 9032-75-1 |
| Peroxidáz | 9003-99-0 |
| Lipáz | 9001-62-1 |
| Kataláz | 9001-05-2 |
| TANNASE | 9025-71-2 |
| Elasztáz | 39445-21-1 |
| Ureáz | 9002-13-5 |
| DEXTRANASE | 9025-70-1 |
| L-laktil-dehidrogenáz | 9001-60-9 |
| Dehidrogenáz malát | 9001-64-3 |
| Koleszterin-oxidáz | 9028-76-6 |