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      一株近平滑假絲酵母重組菌高效制備(s)-苯基乙二醇的方法_2

      文檔序號:8454022閱讀:來源:國知局
      00 yL LB液體培養(yǎng)基,37°C 100 r/min搖床溫育培養(yǎng)I h。培養(yǎng)后菌液5000 r/min離心2 min,棄上清600 μ L,剩余菌液混勻后涂布到含有100 μ g/mL氨芐青霉素的LB平板上,37 °C倒置培養(yǎng)過夜。
      [0022]陽性克隆的選擇:
      挑取6個克隆,轉(zhuǎn)接入裝有5 mL的含有100 μ g/mL氨芐青霉素鈉的LB培養(yǎng)基(蛋白胨10 g/L,酵母膏5 g/L,NaCl 10 g/L)中,37°C培養(yǎng)12 h,利用質(zhì)粒提取試劑盒Min1-PlasmidRapid Isolat1n Kit (北京博大泰克生物基因技術(shù)有限公司)提取質(zhì)粒。用以下反應(yīng)體系進(jìn)行酶切驗證:10 X Buffer H 2 μ L,DNA 5 μ L,Sac I 0.5 μ L, Kpn 10.5 μ L,ddH20 將體系補足20 yLo用fee I和治w I進(jìn)行雙酶切驗證,獲得陽性質(zhì)粒pCP-scrll。同時重組質(zhì)粒pCP-scrll送至上海生工生物工程有限公司進(jìn)行測序進(jìn)一步確定。
      [0023]五、含基因的近平滑假絲酵母重組菌C parapsilosis pCP-^crll的構(gòu)建將帶有Kpn I同義突變位點的目的基因scrll插入大腸桿菌和近平滑假絲酵母表達(dá)載體pCP中,構(gòu)建重組質(zhì)粒pCP-scrll,重組質(zhì)粒pCP-scrll轉(zhuǎn)化近平滑假絲酵母感受態(tài)細(xì)胞,通過含有40 μ g/mL諾爾斯菌素的YPD平板篩選目的重組菌株C.parapsilosispCP-scrll ο
      [0024]質(zhì)粒pCP-scrll的單酶切:
      利用質(zhì)粒提取試劑盒Min1-Plasmid Rapid Isolat1n Kit (北京博大泰克生物基因技術(shù)有限公司)從E.coli JM109中提取質(zhì)粒pCP-scrll。
      [0025]按照水、緩沖液、基因或質(zhì)粒DNA、酶的順序加到Eppendorf管中,蓋好管蓋,振蕩使液體充分混勻,置于離心機內(nèi)離心10 s使液體集中于管底,37°C水浴I h,在管中加入1/10體積的1XQuickCut Buffer或?qū)⒐苤糜?5°C保溫10 min,終止酶切反應(yīng)。酶切產(chǎn)物進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳分析并過柱純化。將純化后的樣品用真空干燥機濃縮至5 ULo
      [0026]反應(yīng)體系組成:10XQuickCutBuffer 5 μ L,DNA 20 μ L,QuickCut BcoR I1.5μ L,ddH20將體系補足50 μ L0
      [0027]單酶切線性化質(zhì)粒轉(zhuǎn)化近平滑假絲酵母:
      在每管的80 μ L近平滑假絲酵母感受態(tài)細(xì)胞懸液中加入5-10 ng單酶切線性化產(chǎn)物,輕輕混勻后轉(zhuǎn)入2 mm的電轉(zhuǎn)杯中,冰上靜置3 min。擦干水汽,置于電轉(zhuǎn)儀上,選擇酵母參數(shù)(電擊參數(shù):1500 V,200 Ω,25 μ F),電轉(zhuǎn)化。電擊后立即加入I mL冰浴的I M的山梨醇,轉(zhuǎn)入1.5 mL離心管中,30°C,靜置培養(yǎng)2 h。然后將培養(yǎng)液于5,000 r/min離心5 min,棄上清400 ULo重懸細(xì)胞后,涂布于含有40 y g/mL諾爾斯菌素的YH)篩選平板,于30°C培養(yǎng)箱倒置2 do
      [0028]陽性克隆的選擇:
      將棄上清后,重懸的菌液吸取100 μ L涂布至含有40 μ g/mL的諾爾斯菌素抗性平板上。培養(yǎng)2天后,挑選菌落較大的克隆轉(zhuǎn)接入5 mL YH)液體培養(yǎng)基中,30°C,220 r/min培養(yǎng)24h,取I mL菌液提取基因組。以重組C基因組為模板,使用引物SAT 1_1
      和URA3t_2進(jìn)行PCR驗證,獲得陽性克隆C parapsi1sis pCP—scrlL.
      [0029]六、重組菌株催化不對稱轉(zhuǎn)化制備(5)-苯基乙二醇利用近平滑假絲酵母重組菌催化不對稱還原反應(yīng):
      將⑶-羰基還原酶II在近平滑假絲酵母中表達(dá)后,利用培養(yǎng)后的重組菌株Cparapsilosis pCP-^crll,以2-輕基苯乙酮為底物,催化不對稱轉(zhuǎn)化反應(yīng):在I mL 0.1mol/L pH 4.5~5.5的醋酸緩沖液中,或I mL 0.1 mol/L pH 6.0~7.0的磷酸緩沖液中,或ImL 0.1 mol/L pH 7.5-9.0的Tris-HCl緩沖液中,加入重組菌細(xì)胞濃度為0.1 g/mL,底物2-羥基苯乙酮濃度為6 g/L,反應(yīng)溫度20-40°C,反應(yīng)時間45 h。
      [0030]近平滑假絲酵母iC.parapsilosis) CCTCC NO:M203011發(fā)酵培養(yǎng)基組成為:葡萄糖 4%,酵母膏 0.5%,(NH4) 2ΗΡ04 1.3%,KH2PO4 0.7%,ZnSO4.7H20 0.03%,NaCl 0.01%,pH 7.0,以去離子水配制。
      [0031]挑取陽性克隆單菌落接種于含有40 μ g/mL的諾爾斯菌素5 mL YPD的酵母生長培養(yǎng)基中,于28°C,200 r/min振蕩培養(yǎng)過夜。取I mL培養(yǎng)液轉(zhuǎn)接于50 mL近平滑假絲酵母發(fā)酵培養(yǎng)基中,于28°C,200 r/min振蕩培養(yǎng)36 h。
      [0032]培養(yǎng)后的重組近平滑假絲酵母細(xì)胞8,000 r/min離心10 min,并用生理鹽水洗滌三次后收集。在以下體系中進(jìn)行不對稱轉(zhuǎn)化反應(yīng):1 mL 0.1 mol/L醋酸緩沖液(pH4.5-5.5)或 I mL 0.1 mol/L 磷酸緩沖液(pH 6.0-7.0),或 I mL 0.1 mol/L Tris-HCl 緩沖液(pH 7.5~9.0),加入6 g/L底物2-羥基苯乙酮,和0.1 g/mL重組大腸桿菌濕菌體,混勻后在20-40°C恒溫?fù)u床上振蕩反應(yīng)45 ho
      [0033]反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)混合物離心除去菌體,上清液加入2倍體積乙酸乙酯萃取,有機相用于分析。產(chǎn)物通過手性固定相高效液相色譜(Agillent HPl 100)進(jìn)行分析,條件為Chiralcel 0Β-Η 柱(4.6 mm X 25 cm; Daicel Chemical Ind., Ltd., Japan),流動相為正己烷/異丙醇(9/1,v/v),流速0.4 mL/min,檢測波長為215 nm。產(chǎn)物的光學(xué)純度通過對映過量值來衡量。
      [0034]產(chǎn)物(5)-苯基乙二醇對映過量值的計算:
      對映過量值(e.e.%) = [ (Q-Q / (Q+Q) ] *100%,
      產(chǎn)物(5)-苯基乙二醇產(chǎn)率的計算:產(chǎn)率(%)= (Q/c0)noo%,
      式中?為反應(yīng)后(5)-對映體的濃度,&為反應(yīng)后(對-對映體的濃度,G為反應(yīng)前底物2-羥基苯乙酮的濃度。
      [0035]以全細(xì)胞為催化劑,不對稱生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)后,產(chǎn)物均為(5)-苯基乙二醇。
      [0036](3)有益效果
      成功構(gòu)建了大腸桿菌和近平滑假絲酵母的表達(dá)質(zhì)粒pCP-scrll,表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)化近平滑假絲酵母感受態(tài)細(xì)胞,成功獲得重組型近平滑假絲酵母
      C.parapsilosis pCP-^crlL.通過優(yōu)化反應(yīng)條件,在35°C,pH5.5的醋酸緩沖液中,利用0.1 g/mL重組近平滑假絲酵母細(xì)胞催化轉(zhuǎn)化6 g/L底物2-羥基苯乙酮,產(chǎn)物(5)-苯基乙二醇的光學(xué)純度和產(chǎn)率達(dá)到99.9%和99.9%ο這些工作不僅為(5)-苯基乙二醇的高效制備提供了有效途徑,而且有助于認(rèn)識同一種酶在不同宿主中折疊方式對其立體選擇性的影響,對開發(fā)新型優(yōu)質(zhì)手性生物催化劑具有重要的意義。
      [0037]生物材料樣品保藏:一株原位表達(dá)(5)-羰基還原酶II的近平滑假絲酵母重組菌,其分類命名為近平滑假絲酵母菌/(5)-羰基還原酶IU C parapsilosis pCP-^crll),已保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心,簡稱:CCTCC,地址:中國武漢武漢大學(xué);保藏編號:CCTCCNO:M2015107 ;保藏日期:2015年3月12日。
      【附圖說明】
      [0038]圖1是本發(fā)明的近平滑假絲酵母穿梭質(zhì)粒(pCP-scrll)構(gòu)建流程圖。
      【具體實施方式】
      [0039]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此:
      實施例1
      近平滑假絲酵母 ic.parapsilosis) CCTCC NO:M203011 (已在專利號:CN 03102140.2中公開)的菌體培養(yǎng),其生長培養(yǎng)基YH)組成為:葡萄糖2%,酵母膏1%,蛋白胨2%。將近平滑假絲酵母接種于5 mL試管中于28°C、200 r/min振蕩培養(yǎng)16-18 h。
      [0040]實施例2
      近平滑假絲酵母(C parapsilosis)基因組的提取:將實施例1培養(yǎng)的菌體于12,000r/min離心5 min,用生理鹽水洗滌兩次后,收集細(xì)胞利用基因組DNA提取試劑盒GenomicDNA Mini Preparat1n Kit (Takara 公司)提取基因組。
      [0041]實施例3
      從近平滑假絲酵母中提取目的基因SCTlI,將SCTlI中酶切位點Kpn I序列(GGTACC)同義突變?yōu)镚GCACA。
      [0042]合成兩端引物
      SCRII_5ac I_F1: 5? -ttcgggagct catgcaccac caccaccacc acggcgaaat cgaatcttatt-3’ {Sac I),
      SCRI\_Kpn I_R1:5’ -cggggtaccc tatggacaag tgtaaccacc a_3’ , {Kpn I),
      突變引物
      }kvX_Kpn I_F2: 5’ -atgtcgggca caattgttaa tgt_3’,
      Wut_Kpn I_R2: 5’ -acattaacaa ttgtgcccga cat-3’,
      含有Kpn I同義突變位點的^crII基因的獲得:
      PCR 反應(yīng)體系:ddH20 24.5 μ L,DNA 聚合酶 0.5 μ L,Mut_Kpn I_F2 引物 5 μ L,Mut_Kpn I_R2 引物 5 μ L, 5 X buffer 10 yLo
      [0043]PCR 反應(yīng):98°C熱變性 10 s ;98°C 10 s,52°C 15 s,72°C I min。經(jīng)過 5-10 個循環(huán)后,取出PCR反應(yīng)液,加入引物SAT1_1和URA3t_2各I μ L,再進(jìn)行25個循環(huán),最后72°C再延伸 10 min。利用 3S Spin Agarose Gel DNA Purificat1n Kit (上海申能博彩生物科技有限公司)純化DNA片斷。
      [0044]實施例4
      表達(dá)載體PCP的構(gòu)建:
      載體PCP構(gòu)建引物設(shè)計:
      URA3p_l: 5’ -ccggaattcg tattgcaaac aaacg _3’ {EcoR I),
      URA3p_2: 5’ -cgcatccatt cagatcttgt atgaagacgg ca_3’ {Bgl II),
      MAL2p_l: 5, -gtcttcatac aagatctga
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