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首页重组中性内切-β-葡聚糖酶基因在里氏木霉中的高效表达与应用
本文主要探讨了在2013年的《高校化学工程学报》上发表的一篇论文,标题为"中性内切-β-葡聚糖酶基因在里氏木霉中的重组与表达"。作者顾斌涛、江守坤和夏黎明来自浙江大学化学工程与生物工程学系,他们关注的是中性内切-β-葡聚糖酶在棉织物生物整理领域的关键作用。这种酶因其在纺织品处理中的生物整理性能而具有重大价值。 研究首先从特定的特异腐质霉(Humicolainsolens)菌株中成功克隆了一种中性内切-β-葡聚糖酶基因。为了实现该酶在里氏木霉(Trichoderma reesei)中的高效表达,研究者将该基因插入到里氏木霉的纤维二糖水解酶I强启动子Pcbh1(包括其信号肽)和终止子Tcbh1之间,构建了一个重组质粒pCB-PHT,以pCAMBIA1300作为载体基础。 通过根瘤农杆菌介导转化技术,重组质粒pCB-PHT被导入里氏木霉的分生孢子中,经过筛选,获得了八个成功的转化子。经过72小时的摇瓶发酵,结果显示发酵液中的中性内切-β-葡聚糖酶活力显著提高,最高可达98.8国际单位每毫升(IU/mL),这是原始菌株活力的5.1倍,这标志着外源性中性内切-β-葡聚糖酶在丝状真菌里氏木霉中的高效重组和胞外表达已经实现。 这项研究成果对于牛仔布水洗工业具有重要意义,因为它提供了一种生物技术解决方案,可能减少化学处理对环境的影响,同时提升纺织品的性能。论文的关键词包括:中性内切-β-葡聚糖酶、里氏木霉、基因重组、表达、牛仔布以及生物整理。这篇论文不仅展示了基因工程技术在工业生物过程中的实际应用,也为纤维素生物降解和环保纺织品的发展提供了新的可能性。
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第 27 卷第 1 期 高 校 化 学 工 程 学 报
No.1
Vol.27
2013 年 2 月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities
Feb.
2013
文章编号:1003-9015(2013)01-0108-05 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/33.1141.TQ.20121229.1718.004.html
中性内切-β-葡聚糖酶基因在里氏木霉中的重组与表达
顾斌涛, 江守坤, 夏黎明
(浙江大学 化学工程与生物工程学系, 浙江 杭州 310027)
摘 要:中性内切-β-葡聚糖酶在棉织物生物整理方面具有重要的应用价值,研究首先从特异腐质霉(Humicola insolens)
菌株中克隆到一个中性内切-β-葡聚糖酶基因,将该基因置于里氏木霉(Trichoderma reesei)纤维二糖水解酶 I 强启动子
Pcbh1(及其信号肽)和终止子 Tcbh1 之间,并以 pCAMBIA1300 为载体骨架构建重组质粒 pCB-PHT。采用根瘤农杆菌介
导转化技术将重组质粒 pCB-PHT 导入里氏木霉的分生孢子中,进一步筛选得到八个重组里氏木霉转化子。摇瓶发酵培
养 72 h 时,发酵液的中性内切-β-葡聚糖酶活力最高可达到 98.8 IUmL
1
左右,是出发菌株的 5.1 倍。研究成功地实现
了外源中性内切-β-葡聚糖酶在丝状真菌里氏木霉中的重组与胞外表达,有关研究结果将在牛仔布水洗工业中发挥出重
要作用。
关键词:中性内切-β-葡聚糖酶;里氏木霉;基因重组;表达;牛仔布;生物整理
中图分类号:Q556.9 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1003-9015.2013.01.018
Recombination and Expression of Neutral Endo-β-Glucanase Gene from
Humicola Insolens in Trichoderma Reesei
GU Bin-tao, JIANG Shou-kun, XIA Li-ming
(Department of Chemical Engineering and Bioengineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)
Abstract: Neutral endo-β-glucanase is widely used for the biofinishing application in the textile industry. In
order to improve the neutral endo-β-glucanase activity of Trichoderm reesei, the endo-β-glucanase gene from
Humicola insolens was cloned by the reverse transcription PCR method, and was inserted between T. reesei
strong promoter Pcbh1(including secreting signal peptide sequence) and terminator, further ligated to
pCAMBIA1300 vector to construct plasmid pCB-PHT. The plasmid pCB-PHT was transformed into T. reesei
ZU-02 via an optimized Agrobacterium tumefaciens mediated transformation, and the extracellular
endo-β-glucanase was expressed under the control of T. reesei strong promoter Pcbh1. Eight T. reesei
transformants with successful integration of the endo-β-glucanase gene expression cassette were obtained. After
72 h shaking-flask fermentation, the endo-β-glucanase activity of the T. reesei transformant in the fermentation
solution reaches 98.8 IUmL
1
, which is 5.1-fold as high as that of the host strain. This result shows that the
endo-β-glucanase gene is successfully transformed and expressed in T. reesei. The T reesei transformants are
particularly suitable for uses in denim washing industry.
Key words: neutral endo-β-glucanase; Trichoderma reesei; gene recombination; expression;
denim fabrics; biofinishing
1 前 言
内切-β-葡聚糖酶广泛用于牛仔布水洗。里氏木霉内切-β-葡聚糖酶呈酸性,处理牛仔布时,悬浮的靛
蓝染料会在织物的表面沉积产生返染
[1,2]
。细菌内切-β-葡聚糖酶呈中性,处理织物时能解决牛仔布洗旧后
收稿日期: 2011-10-13;修订日期: 2012-02-22。网络出版时间:2012-12-29 17:18:29
基金项目:国家“863”高技术研究发展计划资助项目(2007AA05Z401);国家科技支撑计划项目(2007BAD66B02)。
作者简介:顾斌涛(1980-),男,江苏苏州人,浙江大学博士生。通讯联系人:夏黎明,E-mail:xialm@zju.edu.cn
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