微生物谷氨酰胺转氨酶生产菌株的筛选和诱变

发布时间：2017-04-27 20:02

  本文关键词：微生物谷氨酰胺转氨酶生产菌株的筛选和诱变，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：转谷氨酰胺酶广泛的运用在工业上、农业上、食品加工业上以及化妆品工业上,能催化蛋白质产生交联作用,转谷氨酰胺酶具有的强大的粘合作用,被誉为“21世纪超级粘合剂”。自然界中很多微生物都能发酵生产转谷氨酰胺酶,但是这些菌株产酶能力低、底物专一性差,这限制了其在工业中的运用。本研究致力于从自然界中筛选出产转谷氨酰酰胺酶的菌株,以此菌株作为原始菌株进行分子生物学改造,以期提高其产转谷氨酰酰胺酶的能力。本研究的主要研究内容如下：(1)从土壤中筛选产转谷氨酰胺酶的菌株,比较其产酶的能力大小,选择一株产酶能力较高的菌株作为原始菌株进行诱变。对原始菌株进行染色,显微镜下观察其形态结构,根据形态特征可初步断定为放线菌。提取原始菌株的基因组,以此基因组为模板进行16SrDNA菌种鉴定,判断原始菌株与茂源链霉菌的亲缘关系最接近。(2)以此菌株的基因组为模板扩增转谷氨酰胺酶编码基因,利用易错PCR技术对转谷氨酰胺酶编码基因进行随机突变。由于野生菌产转谷氨酰胺酶的产量低、酶活小、底物专一性差,希望通过易错PCR对转谷氨酰胺酶的编码基因进行改造,以期达到提高酶活的目的。(3)将易错PCR的获得的片段和未诱变的转谷氨酰胺酶编码基因利用分子生物学手段导入大肠杆菌进行过表达。茂源链霉菌发酵产酶的周期长,培养基复杂,而大肠杆菌具有易培养,生长快,遗传背景清楚等优点,将转谷氨酰胺酶基因导入大肠杆菌中进行过表达,可以达到降低生产成本、缩短发酵周期的目的。(4)将构建好的重组菌株进行发酵生产转谷氨酰胺酶,温度、转速、时间等发酵条件会影响微生物产转谷氨酰胺酶的能力,因此利用单因素法对大肠杆菌产酶的培养条件进行优化,寻找最优的生产条件,为探索大肠杆菌产转谷氨酰胺酶的发酵生产打下基础。
【关键词】：转谷氨酰胺酶 筛菌 菌株鉴定 易错PCR 过表达 发酵条件优化
【学位授予单位】：福建师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q939.9
【目录】：

• 中文摘要2-3
• Abstract3-4
• 中文文摘4-9
• 绪论9-25
• 第一节 谷氨酰胺转氨酶的简述9-15
• 1.1 谷氨酰胺转氨酶的来源9-11
• 1.2 谷氨酰胺转氨酶的结构11
• 1.3 谷氨酰胺转氨酶的反应机理11-13
• 1.4 谷氨酰胺转氨酶的酶活检测方法13-15
• 第二节 谷氨酰胺转氨酶的研究进展15-17
• 2.1 动植物中提取谷氨酰胺转氨酶15
• 2.2 微生物发酵生产谷氨酰胺转氨酶15-16
• 2.3 分子生物学手段改造谷氨酰胺转氨酶生产菌株16-17
• 第三节 谷氨酰胺转氨酶的应用17-20
• 3.1 谷氨酰胺转氨酶在肉制品中的应用17-19
• 3.2 谷氨酰胺转氨酶在水产品中的应用19
• 3.3 谷氨酰胺转氨酶在乳制品中的应用19
• 3.4 谷氨酰胺转氨酶在烘焙制品中的应用19-20
• 第四节 工业微生物育种技术20-22
• 4.1 自然选育20-21
• 4.2 诱变育种21
• 4.3 基因工程21-22
• 第五节 本课题的研究目的及意义22-25
• 5.1 立题背景及意义22-23
• 5.2 本课题的研究内容23-25
• 第一章 谷氨酰胺转氨酶生产菌株的筛选25-37
• 1.1 实验材料26-27
• 1.2 实验方法27-28
• 1.3 结果与讨论28-35
• 1.4 本章小结35-37
• 第二章 谷氨酰胺转氨酶生产菌株的菌种鉴定37-49
• 2.1 实验材料38-39
• 2.2 实验方法39-42
• 2.3 结果与讨论42-48
• 2.4 本章小结48-49
• 第三章 易错PCR法诱变谷氨酰胺转氨酶编码基因49-59
• 3.1 实验材料50
• 3.2 实验方法50-52
• 3.3 结果与讨论52-56
• 3.4 本章小结56-59
• 第四章 谷氨酰胺转氨酶基因的原核表达59-71
• 4.1 材料与方法60-62
• 4.2 实验方法62-64
• 4.3 结果与讨论64-69
• 4.4 本章小结69-71
• 第五章 产谷氨酰胺转氨酶菌株发酵条件优化71-83
• 5.1 材料与方法71-72
• 5.2 实验方法72-74
• 5.3 结果与讨论74-81
• 5.4 本章小结81-83
• 结论83-85
• 附录 茂源链霉菌测序结果85-87
• 参考文献87-95
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果95-97
• 致谢97-99
• 个人简历99-101

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本文编号：331304