CN109280656A - 重组布氏白僵菌蛋白酶k突变体pk-m1及制备方法 - Google Patents

重组布氏白僵菌蛋白酶k突变体pk-m1及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK‑M1及其制备方法,本发明从改造重组布氏白僵菌的蛋白酶K分子结构入手,得到活性和稳定性均提高的蛋白酶K突变体PK‑M1,氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示;优化表达系统,利用酵母细胞外分泌表达技术,可大规模发酵高效表达重组蛋白酶K突变体,进一步提高蛋白酶K产量;采用高效亲和层析的蛋白纯化方式,提高蛋白酶K纯化过程中的收率,实现了蛋白酶K的规模化生产。

Description

重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1及制备方法
技术领域
本发明涉及基因改造和蛋白质工程技术领域,具体涉及一种酶活力高、稳定性好、操作简便、适用于大规模生产的重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1及制备方法。
背景技术
蛋白酶K(Proteinase K, EC 3.4.21.64)是一种重要的丝氨酸蛋白酶,于1974年首次在林伯氏白色念球菌(Tritirachium album limber)的提取物中发现。蛋白酶K具有极高的酶活性和广泛的底物特异性,对天然蛋白质具有广谱高效的切割能力。该酶偏好于切割脂肪族氨基酸和芳香族氨基酸的羧基端肽键,能优先分解与疏水性氨基酸、含硫氨基酸、芳香族氨基酸C末端邻接的酯键和肽键。
蛋白酶K在生化实验中应用较为广泛:在核酸提取中,可以除去核酸中的DNA酶和RNA酶;在原位杂交中,具有降解包围靶DNA蛋白质的作用,可用来处理杂交前的样本,提高检测的灵敏性;在生物检测方面,可以用来检测脑组织中的致病性朊病毒。除此之外,蛋白酶K在污水处理、工业制造、造纸、生物加工过程及饲料等领域展现出良好的应用效果。
目前,生产蛋白酶K主要有两条途径:一是由林伯氏白色念球菌经发酵后分离纯化获得,二是通过基因重组表达后获得。林伯氏白色念球菌生长缓慢,难以高密度培养,故蛋白酶K的产量较低;而且林伯氏白色念球菌还会分泌其他的蛋白酶,增加了下游分离纯化的难度,使其生产成本较高,不适合大规模生产。2008年,来源于林伯氏白色念球菌的蛋白酶K成功在毕赤酵母系统中实现了分泌表达;之后来源于布氏白僵菌的蛋白酶K也成功在毕赤酵母系统中实现了分泌表达,并且重组布氏白僵菌蛋白酶K活性较野生型林伯氏白色念球菌蛋白酶K高出50%。但在实际运用中发现,重组布氏白僵菌蛋白酶K溶液在4℃保存时酶活稳定性较差,酶活降低很快,大规模产业化应用受到限制。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题,提供一种酶活力高、稳定性好、操作简便、适用于大规模生产的重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1及制备方法。
本发明的技术解决方案是:一种重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1,其特征在于氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。
上述重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1的制备方法,其特征在于按照如下步骤进行:
a. 构建重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体表达载体 pPIC9K-M1
合成如SEQ ID NO.2所示的M1编码序列并克隆至pUC57质粒中,得到pUC57/M1质粒;扩增pUC57/M1质粒,分别用限制性内切酶EcoR I、Not I将M1编码序列切下,与进行同样双酶切的pPIC9K载体连接,将连接产物转化至TOP 10感受态细胞,挑取克隆,扩增质粒,得到重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体载体 pPIC9K-M1;
b. 将重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体表达载体pPIC9K-M1转化到GS115酵母感受态细胞
利用限制性内切酶Sal I酶切重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体载体 pPIC9K-M1,再用TE缓冲液溶解至浓度为2μg/μL的线性片段,取10μL线性片段与GS115酵母感受态细胞混匀,转移至冰预冷的电转杯中,冰浴5min后电击;之后向电转杯中加入1mL冰预冷的1M山梨醇溶液,混匀后转至1.5mL EP管中,30℃静置孵育5h;将菌体悬液每200μL涂布一块MD平板上,将MD平板置于30℃环境培养至出现单个菌落;
c. 筛选高拷贝数和Mut+表型的GS115/pPIC9K-M1酵母单菌落
配制浓度5g/L G418的YPD筛选平板,在MD平板上挑取200个长出的菌落,点在所述浓度5g/L G418的YPD筛选平板中,再筛选出直径大于2mm的酵母菌落,并以所筛选出的酵母菌落DNA为模板DNA进行PCR鉴定;
所述PCR引物如下:
F-AOX1:gactggttccaattgacaagc;
R-AOX1:ggcaaatggcattctgacat;
所述PCR体系如下表:
所述PCR反应条件为:94℃预变性5min,94℃变性20s,55℃退火20s,72℃延伸2min,反应进行30个循环;72℃延伸5min;
利用琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物,筛选PCR产物为 2200bp、1632bp两条条带的酵母单菌落为高拷贝数和Mut+表型的GS115/pPIC9K-M1;
d. 将筛选得到的高拷贝数和Mut+表型的GS115/pPIC9K-M1的酵母单菌落接种至50mLYPD培养基中,30℃,200rpm振荡培养OD600为3.0时,再按1%的接种量接种至50mL BMGY培养基中,30℃,200rpm振荡培养至OD600为2~6;1500g离心收集菌体,用100mL BMMY培养基重悬菌体,28℃,200rpm继续振荡培养120小时,每24h向发酵液中补加终浓度v/v为0.5%的甲醇;离心培养基,得到含有重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1的发酵液上清;
e. 将发酵液上清经过8,000rpm离心分离、金属离子螯合亲和层析,用含300 mmol/L咪唑、pH 7.5的洗脱缓冲液洗脱,将收集的洗脱液通过超滤去除咪唑、离子交换柱层析分离、大孔脱色胶脱色和冻干后得到重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1。
本发明从改造重组布氏白僵菌的蛋白酶K分子结构入手,得到活性和稳定性均提高的蛋白酶K突变体PK-M1;优化表达系统,利用酵母细胞外分泌表达技术,可大规模发酵高效表达重组蛋白酶K突变体,进一步提高蛋白酶K产量;采用高效亲和层析的蛋白纯化方式,提高蛋白酶K纯化过程中的收率,实现了蛋白酶K的规模化生产。
附图说明
图1是本发明实施例的重组布氏白僵菌蛋白酶突变体PK-M1氨基酸序列中突变位点的概要图。
图2是本发明实施例利用SDS-PAGE检测重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1在GS115酵母细胞中的表达结果示意图。
图3是本发明实施例利用电泳对所得冻干重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1的纯度进行检测的结果示意图。
图4是本发明实施例的重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1的稳定性结果示意图。
具体实施方式
本发明实施例中未注明具体条件的实验方法,通常可按常规条件,如J.萨姆布鲁克(Sambrook)等编写的《分子克隆实验指南》中所述的条件,或按照制造厂商所建议的条件进行。对于本发明所涉及的术语及相关测定方法解释如下:
1.蛋白酶酶活测定方法:采用中华人民共和国国家标准蛋白酶制剂测定方法(GB/T25327-2009)。
2.酶活单位的定义:1g固体酶粉(或1mL液体酶),在一定温度和pH值条件下,1min水解酪蛋白产生1μg酪氨酸,即为1个酶活力单位,以U/g(U/mL)表示。
3. 蛋白酶K采用福林法测定蛋白酶的活力,使用到的溶液包括:福林使用溶液(一份市售福林溶液与两份水混合,摇匀),碳酸钠溶液(42.4g/L),三氯乙酸(65.4g/L),梯度pH值缓冲液,酪蛋白溶液(10.0g/L)。反应过程如下:试管中加入1mL酶液,40℃温浴2min,加入酪蛋白溶液1mL,摇匀后40℃温浴10min,加入2mL三氯乙酸溶液,摇匀(空白对照先加入三氯乙酸,再加入酪蛋白溶液)。取出静止10min,慢速定性滤纸过滤。取1mL滤液,加碳酸钠溶液5mL,加福林试剂使用溶液1mL,40℃显色20min,于680nm波长,用10mm比色皿测定吸光度。
本发明的重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1的制备方法,按照如下步骤进行:
a. 构建重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体表达载体 pPIC9K-M1
将氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示的野生型布氏白僵菌蛋白酶K的DNA(SEQ ID NO:4所示)编码序列替换为毕赤酵母偏爱密码子组成的DNA序列,在其5’端添加EcoR I酶切位点,3’端顺次添加六聚组氨酸标签、终止密码子TAA及Not I酶切位点,并在此基础上引入相应突变,如图1所示,H101S、R102T、A103S、K104P、N346G、V347D。利用化学方法合成如SEQ IDNO.2所示的M1编码序列(北京六合华大基因科技有限公司)并克隆至pUC57质粒中(北京六合华大基因科技有限公司),得到pUC57/M1质粒;扩增pUC57/M1质粒,分别用限制性内切酶EcoR I、Not I将M1编码序列切下,与进行同样双酶切的pPIC9K载体连接,将连接产物转化至TOP 10感受态细胞,挑取克隆,扩增质粒,得到重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体载体pPIC9K-M1;
b. 将重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体表达载体pPIC9K-M1转化到GS115酵母感受态细胞
利用限制性内切酶Sal I酶切重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体载体 pPIC9K-M1,再用TE缓冲液(pH 8.0)溶解至浓度为2μg/μL的线性片段,取10μL线性片段与GS115酵母感受态细胞混匀,转移至冰预冷的电转杯(两极间隙0.2 cm)中,冰浴5min后电击,电击参数:电压1.5KV,电容25μF,电阻250Ω;之后迅速向电转杯中加入1mL冰预冷的1M山梨醇溶液,混匀后转至1.5mL EP管中,30℃静置孵育5h;将菌体悬液每200μL涂布一块MD平板(13.4g/L 酵母基础氮源;0.4mg/L 生物素 ;20g/L 葡萄糖,1.5% 琼脂)上,将MD平板置于30℃环境培养至出现单个菌落;
c. 筛选高拷贝数和Mut+表型的GS115/pPIC9K-M1酵母单菌落
配制5g/L G418浓度的YPD筛选平板(酵母提取物 10g/L,蛋白胨 20g/L,葡萄糖 20g/L,1.5% 琼脂),在MD平板上挑取200个长出的菌落,点在所述G418浓度的YPD筛选平板中,再筛选出直径大于2mm的酵母菌落。
分别挑取所筛选出的直径大于2mm的酵母单菌落接种至3ml YPD培养基中,30℃,200rpm振荡培养24h,使用酵母基因组提取试剂盒提取基因组DNA,以该基因组DNA作为模板DNA,对所筛选出的酵母菌落进行PCR鉴定。
所述PCR引物如下:
F-AOX1:gactggttccaattgacaagc;
R-AOX1:ggcaaatggcattctgacat;
PCR体系如下表:
反应体系 体积(μL)
2×Taq Mix 10
F-AOX1 0.4
R-AOX1 0.4
模板DNA 0.4
ddH<sub>2</sub>O 8.8
PCR反应条件为:94℃预变性5min,94℃变性20s,55℃退火20s,72℃延伸2min,反应进行30个循环;72℃延伸5min;
利用琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物,筛选PCR产物为 2200bp、1632bp两条条带的酵母单菌落为高拷贝数和Mut+表型的GS115/pPIC9K-M1;
d. 将筛选得到的高拷贝数和Mut+表型的GS115/pPIC9K-M1的酵母单菌落接种至50mLYPD培养基(酵母提取物 10g/L,蛋白胨 20g/L,葡萄糖 20g/L)中,30℃,200rpm振荡培养OD600为3.0时,再按1%的接种量接种至50mL BMGY培养基(酵母提取物 10g/L,蛋白胨 20g/L,YNB 13.4g/L,0.1mol/L pH 6.0磷酸缓冲液,生物素 0.4mg/L,甘油 10g/L)中,30℃,200rpm振荡培养至OD600为2~6;1500g离心收集菌体,用100mL BMMY培养基(酵母提取物10g/L,蛋白胨 20g/L,YNB 13.4g/L,0.1mol/L pH 6.0磷酸缓冲液,生物素 0.4mg/L,甲醇5mL/L)重悬菌体,28℃,200rpm继续振荡培养120小时,每24h向发酵液中补加终浓度v/v为0.5%的甲醇;离心培养基,得到含有重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1的发酵液上清,置于-70℃保存;
如在发酵罐扩大培养过程中,菌体生长阶段温度控制在28℃,诱导表达阶段温度控制在25℃,整个发酵过程中pH控制在7.0。甲醇诱导时间为120小时,溶氧量控制在35%。诱导剂甲醇的补加和溶氧量偶联,当溶氧量高于35%时补加甲醇,重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1的表达量可以达到2g/L发酵液。
该产率优于目前现有的蛋白酶K工业生产方法的产率(0.3~0.5g/L发酵液),从而使得后期纯化、冻干的高收率成为可能,为规模化工业生产提供了条件。
e. 将发酵液上清经过8,000rpm离心分离、金属离子螯合亲和层析,用含300mmol/L咪唑、pH 7.5的洗脱缓冲液洗脱,将收集的洗脱液通过超滤去除咪唑、离子交换柱层析分离、大孔脱色胶脱色和冻干后得到重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1,综合收率相比现有技术提高了80%。
对所得重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1氨基酸序列分析,其氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示,即氨基酸序列第101位的His突变为Ser、第102位的Arg突变为Thr、第103位的Ala突变为Ser、第104位的Lys突变为Pro、第346位的Asn突变为Gly、第347位的Val突变为Asp;所述“101位”……“329位”并不是表示从N端起的绝对位置,而是表示与SEQ ID NO.3的氨基酸序列相比的相对位置。
实验:
1.利用SDS-PAGE检测含有重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1在酵母细胞GS115/pPIC9K-M1中的表达:
SDS-PAGE配方如下:
12%分离胶(mL) 5%浓缩胶(mL)
超纯水 3.3 3.4
30%聚丙烯酰胺溶液(29:1) 4.0 0.83
1.5mol/L Tris溶液(pH 8.8) 2.5 0.63 1.5mol/L Tris溶液(pH 6.8)
10% SDS 0.1 0.05
10%过硫酸铵溶液 0.1 0.05
TEMED 0.004 0.005
在小烧杯中依次加入12%分离胶所需溶液成分,灌入预先装配好的双层玻璃板的间隙中,室温放置20min以上,直至凝胶聚合完全。再在小烧杯中依次加入5%浓缩胶所需溶液成分,灌入双层玻璃板间已凝聚的分离胶上方的间隙,室温放置20min以上,直至凝胶聚合完全。
2×SDS蛋白上样buffer配方:1.5M Tris-HCL pH 6.8 1ml,SDS 0.4g,溴酚蓝0.02g,甘油4ml,加双蒸水定容至10ml。
将GS115/pPIC9K-M1的发酵液上清由-70℃取出,冰上融化后取10μL上清液混合等体积的2×SDS蛋白上样buffer,以沸水浴处理10min,12000g离心1min,吸取上清加入到如上制备的凝胶的样品孔道中,上样量为10μL。同时加入蛋白质分子量标准,120V恒压电泳1h。
卸下凝胶。按下述配方配制染色液和脱色液,进行考马斯亮蓝染色,以观察样品中的目的蛋白条带。
染色液配方:双蒸水650ml;异丙醇250ml;醋酸100ml;1g考马斯亮蓝R-250。
脱色液配方:双蒸水850ml;乙醇50ml;醋酸100ml。
结果如图2所示,摇瓶条件下在发酵液上清中观察到分子量29KD的明显目的蛋白条带。其中,蛋白质分子量标准(MAKER)的3条可见的蛋白条带分别表示48kD、35kD及25kD。结果表明,本发明的重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1能够在酵母细胞中有效表达。
2. 重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1酶活测定
采用中华人民共和国国家标准蛋白酶制剂测定方法(GB/T 25327-2009),在pH 7.5条件下,分别检测蛋白酶ProK和本发明实施例所制备的重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1冻干粉的蛋白酶K酶活。
所述蛋白酶ProK是按照本发明实施例的制备方法,将野生型布氏白僵菌蛋白酶K的DNA编码序列ProK(SEQ ID NO.4)重组克隆纯化冻干得到的冻干粉。
结果如下所示:
PK-M1 ProK
酶活(U/mg) 48.7 30.3
可见,本发明制备得到的重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1酶活性明显优于野生型蛋白酶K。
3. 利用SDS-PAGE检测纯化冻干后的重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1的纯度。
结果如图3所示。观察到分子量29KD的明显目的蛋白条带。其中,蛋白质分子量标准(MAKER)的3条可见的蛋白条带分别表示48kD、35kD及25kD。结果表明,纯化冻干后的重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1具有极高的纯度(99%)。
4. 重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1的稳定性
对以溶液形式存放于-20℃的重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1和以冻干粉形式存放于4℃的重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1的酶活稳定性进行了检测。
结果如图4所示。重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1冻干粉的酶活力在一年内基本保持不变;溶液形式的重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1在一年后也保留了95%以上的酶活,表明利用本发明方法制备的重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1具有极高的稳定性。
序列表
&lt;110&gt; 大连博格林生物科技有限公司
&lt;120&gt; 重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1及制备方法
&lt;160&gt; 6
&lt;170&gt; SIPOSequenceListing 1.0
&lt;210&gt; 1
&lt;211&gt; 365
&lt;212&gt; PRT
&lt;213&gt; 人工序列(Proteinase K)
&lt;220&gt;
&lt;221&gt; VARIANT
&lt;222&gt; (1)..(365)
&lt;400&gt; 1
Ala Pro Val Val Glu Pro Ala Pro Leu Ile Glu Ala Arg Gly Gln Thr
1 5 10 15
Ile Ala Gly Asn Tyr Ile Val Lys Leu Lys Asp Thr Ala Thr Met Ser
20 25 30
Ile Met Asp Ala Ala Ser Lys Val Ser Lys Pro Lys Phe Val Tyr Thr
35 40 45
Asp Val Phe Pro Gly Tyr Ala Ala Ser Leu Ser Pro Glu Glu Val Glu
50 55 60
Arg Leu Arg His Asp Pro Asn Val Glu Ser Ile Glu Gln Asp Ala Ile
65 70 75 80
Val Ser Ile Asn Ala Ile Val Arg Gln Pro Gly Ala Pro Trp Gly Leu
85 90 95
Gly Arg Ile Ser Ser Thr Ser Pro Gly Asp Thr Thr Tyr Val Tyr Asp
100 105 110
Ser Thr Ala Gly Gln Gly Ala Cys Val Tyr Val Ile Asp Thr Gly Val
115 120 125
Glu Ala Thr His Pro Glu Phe Glu Gly Arg Ala Lys Gln Val Lys Thr
130 135 140
Phe Val Ser Gly Ser Lys Asp Gly His Gly His Gly Thr His Cys Ala
145 150 155 160
Gly Thr Ile Gly Ser Lys Thr Tyr Gly Val Ala Lys Lys Val Ser Ile
165 170 175
Phe Gly Val Lys Val Leu Glu Asp Ser Gly Ser Gly Ser Leu Ser Gly
180 185 190
Val Ile Ala Gly Met Asp Tyr Val Ala Gln Asp Arg Arg Thr Arg Ser
195 200 205
Glu Cys Thr Lys Gly Ala Ile Ala Ser Met Ser Leu Gly Gly Gly Tyr
210 215 220
Ser Ala Ala Val Asn Lys Ala Ala Ala Asn Leu Gln Ala Ser Gly Val
225 230 235 240
Phe Val Ala Val Ala Ala Gly Asn Asp Asn Arg Asp Ala Ala Asn Thr
245 250 255
Ser Pro Ala Ser Glu Pro Ser Val Cys Thr Val Gly Ala Thr Asp Ser
260 265 270
Ser Asp Arg Arg Ser Ser Phe Ser Asn Tyr Gly Lys Val Leu Asp Ile
275 280 285
Phe Ala Pro Gly Thr Gly Ile Leu Ser Thr Trp Ile Asn Gly Gly Thr
290 295 300
Asn Thr Ile Ser Gly Thr Ser Met Ala Thr Pro His Ile Ala Gly Leu
305 310 315 320
Gly Ala Tyr Leu Trp Val Leu Gly Lys Gly Thr Ala Gly Asn Leu Cys
325 330 335
Lys Val Ile Gln Asp Leu Ser Thr Lys Gly Asp Leu Thr Gly Val Pro
340 345 350
Ser Gly Thr Val Asn Tyr Leu Ala Phe Asn Gly Ala Thr
355 360 365
&lt;210&gt; 2
&lt;211&gt; 1130
&lt;212&gt; DNA
&lt;213&gt; 人工序列(Proteinase K)
&lt;220&gt;
&lt;221&gt; exon
&lt;222&gt; (1 )..( 1130)
&lt;400&gt; 2
gaattcgctc cagttgttga accagctcca ttgattgaag ctagaggcca aactattgct 60
ggtaactaca tcgttaagtt gaaggacacc gccactatgt ctattatgga tgctgcttcc 120
aaggtttcta agccaaagtt tgtctacact gacgtttttc caggttacgc tgcttctttg 180
tctccagaag aggttgaaag attgcgtcat gatccaaacg ttgagtctat tgaacaagac 240
gctatagtct ccattaacgc cattgtcaga caaccaggtg ctccatgggg tttgggtaga 300
atttcttcta cttctccagg tgatactact tacgtctacg attctactgc tggtcaaggt 360
gcttgtgttt acgttattga caccggtgtt gaagctactc atccagaatt tgaaggtaga 420
gccaagcaag ttaagacttt cgtttccggt tctaaggatg gtcatggtca tggtactcat 480
tgtgctggta ctattggttc taagacttac ggtgttgcta agaaggtgtc tattttcggt 540
gtcaaggttt tggaagattc tggttctggt tctttgtctg gtgttattgc tggtatggat 600
tacgttgctc aggatagaag aactcgttcc gaatgtacta agggtgctat tgcttctatg 660
tctttgggtg gtggttactc tgctgctgtt aacaaggctg ctgctaactt gcaagcttct 720
ggtgtttttg ttgctgttgc tgctggtaac gataacagag atgctgctaa cacttctcca 780
gcttctgaac catctgtttg tactgttggt gctactgatt cttctgacag aagatcctcc 840
ttttctaact acggtaaggt cttggatatt tttgctccag gtaccggtat tttgtctact 900
tggatcaacg gtggtactaa cactatttct ggtacctcta tggctactcc acatattgct 960
ggtttgggtg cttacttgtg ggttttgggt aagggtactg ctggtaactt gtgcaaggtt 1020
attcaagact tgtccaccaa gggtgatttg actggtgttc catctggtac tgttaactac 1080
ttggctttta acggtgctac tcaccatcac caccatcact aagcggccgc 1130
&lt;210&gt; 3
&lt;211&gt; 365
&lt;212&gt; PRT
&lt;213&gt; 人工序列(Proteinase K)
&lt;220&gt;
&lt;221&gt; CONFLICT
&lt;222&gt; (1)..(365)
&lt;400&gt; 3
Ala Pro Val Val Glu Pro Ala Pro Leu Ile Glu Ala Arg Gly Gln Thr
1 5 10 15
Ile Ala Gly Asn Tyr Ile Val Lys Leu Lys Asp Thr Ala Thr Met Ser
20 25 30
Ile Met Asp Ala Ala Ser Lys Val Ser Lys Pro Lys Phe Val Tyr Thr
35 40 45
Asp Val Phe Pro Gly Tyr Ala Ala Ser Leu Ser Pro Glu Glu Val Glu
50 55 60
Arg Leu Arg His Asp Pro Asn Val Glu Ser Ile Glu Gln Asp Ala Ile
65 70 75 80
Val Ser Ile Asn Ala Ile Val Arg Gln Pro Gly Ala Pro Trp Gly Leu
85 90 95
Gly Arg Ile Ser His Arg Ala Lys Gly Asp Thr Thr Tyr Val Tyr Asp
100 105 110
Ser Thr Ala Gly Gln Gly Ala Cys Val Tyr Val Ile Asp Thr Gly Val
115 120 125
Glu Ala Thr His Pro Glu Phe Glu Gly Arg Ala Lys Gln Val Lys Thr
130 135 140
Phe Val Ser Gly Ser Lys Asp Gly His Gly His Gly Thr His Cys Ala
145 150 155 160
Gly Thr Ile Gly Ser Lys Thr Tyr Gly Val Ala Lys Lys Val Ser Ile
165 170 175
Phe Gly Val Lys Val Leu Glu Asp Ser Gly Ser Gly Ser Leu Ser Gly
180 185 190
Val Ile Ala Gly Met Asp Tyr Val Ala Gln Asp Arg Arg Thr Arg Ser
195 200 205
Glu Cys Thr Lys Gly Ala Ile Ala Ser Met Ser Leu Gly Gly Gly Tyr
210 215 220
Ser Ala Ala Val Asn Lys Ala Ala Ala Asn Leu Gln Ala Ser Gly Val
225 230 235 240
Phe Val Ala Val Ala Ala Gly Asn Asp Asn Arg Asp Ala Ala Asn Thr
245 250 255
Ser Pro Ala Ser Glu Pro Ser Val Cys Thr Val Gly Ala Thr Asp Ser
260 265 270
Ser Asp Arg Arg Ser Ser Phe Ser Asn Tyr Gly Lys Val Leu Asp Ile
275 280 285
Phe Ala Pro Gly Thr Gly Ile Leu Ser Thr Trp Ile Asn Gly Gly Thr
290 295 300
Asn Thr Ile Ser Gly Thr Ser Met Ala Thr Pro His Ile Ala Gly Leu
305 310 315 320
Gly Ala Tyr Leu Trp Val Leu Gly Lys Gly Thr Ala Gly Asn Leu Cys
325 330 335
Lys Val Ile Gln Asp Leu Ser Thr Lys Asn Val Leu Thr Gly Val Pro
340 345 350
Ser Gly Thr Val Asn Tyr Leu Ala Phe Asn Gly Ala Thr
355 360 365
&lt;210&gt; 4
&lt;211&gt; 1130
&lt;212&gt; DNA
&lt;213&gt; 人工序列(Proteinase K)
&lt;220&gt;
&lt;221&gt; exon
&lt;222&gt; (1 )..( 1130)
&lt;400&gt; 4
gaattcgctc cagttgttga accagctcca ttgattgaag ctagaggcca aactattgct 60
ggtaactaca tcgttaagtt gaaggacacc gccactatgt ctattatgga tgctgcttcc 120
aaggtttcta agccaaagtt tgtctacact gacgtttttc caggttacgc tgcttctttg 180
tctccagaag aggttgaaag attgcgtcat gatccaaacg ttgagtctat tgaacaagac 240
gctatagtct ccattaacgc cattgtcaga caaccaggtg ctccatgggg tttgggtaga 300
atttctcata gagccaaggg tgatactact tacgtctacg attctactgc tggtcaaggt 360
gcttgtgttt acgttattga caccggtgtt gaagctactc atccagaatt tgaaggtaga 420
gccaagcaag ttaagacttt cgtttccggt tctaaggatg gtcatggtca tggtactcat 480
tgtgctggta ctattggttc taagacttac ggtgttgcta agaaggtgtc tattttcggt 540
gtcaaggttt tggaagattc tggttctggt tctttgtctg gtgttattgc tggtatggat 600
tacgttgctc aggatagaag aactcgttcc gaatgtacta agggtgctat tgcttctatg 660
tctttgggtg gtggttactc tgctgctgtt aacaaggctg ctgctaactt gcaagcttct 720
ggtgtttttg ttgctgttgc tgctggtaac gataacagag atgctgctaa cacttctcca 780
gcttctgaac catctgtttg tactgttggt gctactgatt cttctgacag aagatcctcc 840
ttttctaact acggtaaggt cttggatatt tttgctccag gtaccggtat tttgtctact 900
tggatcaacg gtggtactaa cactatttct ggtacctcta tggctactcc acatattgct 960
ggtttgggtg cttacttgtg ggttttgggt aagggtactg ctggtaactt gtgcaaggtt 1020
attcaagact tgtccaccaa gaacgttttg actggtgttc catctggtac tgttaactac 1080
ttggctttta acggtgctac tcaccatcac caccatcact aagcggccgc 1130
&lt;210&gt; 5
&lt;211&gt; 21
&lt;212&gt; DNA
&lt;213&gt; 人工序列(Proteinase K)
&lt;220&gt;
&lt;221&gt; exon
&lt;222&gt; (1 )..( 21)
&lt;223&gt; 引物
&lt;400&gt; 5
gactggttcc aattgacaag c 21
&lt;210&gt; 6
&lt;211&gt; 20
&lt;212&gt; DNA
&lt;213&gt; 人工序列(Proteinase K)
&lt;220&gt;
&lt;221&gt; exon
&lt;222&gt; (1 )..( 20)
&lt;223&gt; 引物
&lt;400&gt; 6
ggcaaatggc attctgacat 20

Claims (2)

1.一种重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1,其特征在于氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。
2.一种权利要求1所述重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1的制备方法,其特征在于按照如下步骤进行:
a. 构建重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体表达载体 pPIC9K-M1
合成如SEQ ID NO.2所示的M1编码序列并克隆至pUC57质粒中,得到pUC57/M1质粒;扩增pUC57/M1质粒,分别用限制性内切酶EcoR I、Not I将M1编码序列切下,与进行同样双酶切的pPIC9K载体连接,将连接产物转化至TOP 10感受态细胞,挑取克隆,扩增质粒,得到重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体载体 pPIC9K-M1;
b. 将重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体表达载体pPIC9K-M1转化到GS115酵母感受态细胞
利用限制性内切酶Sal I酶切重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体载体 pPIC9K-M1,再用TE缓冲液溶解至浓度为2μg/μL的线性片段,取10μL线性片段与GS115酵母感受态细胞混匀,转移至冰预冷的电转杯中,冰浴5min后电击;之后向电转杯中加入1mL冰预冷的1M山梨醇溶液,混匀后转至1.5mL EP管中,30℃静置孵育5h;将菌体悬液每200μL涂布一块MD平板上,将MD平板置于30℃环境培养至出现单个菌落;
c. 筛选高拷贝数和Mut+表型的GS115/pPIC9K-M1酵母单菌落
配制浓度5g/L G418的YPD筛选平板,在MD平板上挑取200个长出的菌落,点在所述浓度5g/L G418的YPD筛选平板中,再筛选出直径大于2mm的酵母菌落,并以所筛选出的酵母菌落DNA为模板DNA进行PCR鉴定;
所述PCR引物如下:
F-AOX1:gactggttccaattgacaagc;
R-AOX1:ggcaaatggcattctgacat;
所述PCR体系如下表:
反应体系 体积(μL) 2×Taq Mix 10 F-AOX1 0.4 R-AOX1 0.4 模板DNA 0.4 ddH<sub>2</sub>O 8.8
所述PCR反应条件为:94℃预变性5min,94℃变性20s,55℃退火20s,72℃延伸2min,反应进行30个循环;72℃延伸5min;
利用琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物,筛选PCR产物为 2200bp、1632bp两条条带的酵母单菌落为高拷贝数和Mut+表型的GS115/pPIC9K-M1;
d. 将筛选得到的高拷贝数和Mut+表型的GS115/pPIC9K-M1的酵母单菌落接种至50mLYPD培养基中,30℃,200rpm振荡培养OD600为3.0时,再按1%的接种量接种至50mL BMGY培养基中,30℃,200rpm振荡培养至OD600为2~6;1500g离心收集菌体,用100mL BMMY培养基重悬菌体,28℃,200rpm继续振荡培养120小时,每24h向发酵液中补加终浓度v/v为0.5%的甲醇;离心培养基,得到含有重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1的发酵液上清;
e. 将发酵液上清经过8,000rpm离心分离、金属离子螯合亲和层析,用含300 mmol/L咪唑、pH 7.5的洗脱缓冲液洗脱,将收集的洗脱液通过超滤去除咪唑、离子交换柱层析分离、大孔脱色胶脱色和冻干后得到重组布氏白僵菌蛋白酶K突变体PK-M1。
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