Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909麦芽寡糖基海藻糖合成酶在Bacillus subtilis中的重组表达和发酵优化

doi:10.13560/J.cnki.biotech.bull.1985.2017-0086

生物技术通报 ›› 2017, Vol. 33 ›› Issue (7): 162-168.doi: 10.13560/J.cnki.biotech.bull.1985.2017-0086

Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909麦芽寡糖基海藻糖合成酶在Bacillus subtilis中的重组表达和发酵优化

韩唱,宿玲恰,吴敬

江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江南大学食品科学与技术国家重点实验室，无锡 214122

收稿日期:2017-02-14 出版日期:2017-07-11 发布日期:2017-07-11
作者简介:韩唱，女，硕士，研究方向：工业微生物与酶技术；E-mail：lilyhanc@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金杰出青年基金项目（31425020），江苏高校优秀科技创新团队项目（吴敬）

Recombinant Expression and Fermentation Optimization of Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909 Maltooligosyltrehalose Synthase in Bacillus subtilis

HAN Chang ,SU Ling-qia, WU Jing

State Key Laboratory of Food Science and Technology，Jiangnan University，School of Biotechnology and Key Laboratory of Industrial Biotechnology Ministry of Education，Jiangnan University，Wuxi 214122

Received:2017-02-14 Published:2017-07-11 Online:2017-07-11

摘要/Abstract

摘要： 为实现Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909来源的麦芽寡糖基海藻糖合成酶（MTSase）基因treY在枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）中的重组表达，以质粒pET-24a（+）-treY为模板PCR扩增得到目的基因，并与表达载体pHY300PLK连接，转入表达宿主Bacillus subtilis CCTCC M 2016536中，重组菌在TB培养基中培养48 h后MTSase酶活达到17.5 U/mL；在此基础上对重组菌发酵条件进行优化，通过单因素实验（氮源种类、氮源复配、氮源浓度、碳源种类、葡萄糖浓度、初始pH、诱导温度）和正交实验（氮源浓度、葡萄糖浓度、初始pH、诱导温度）确定其摇瓶发酵产酶的最适培养基和培养条件为：氮源（工业蛋白胨∶棉籽粉=3∶1）48.0 g/L、葡萄糖为10.0 g/L、培养基初始pH为7.0，最适培养温度为30℃；在此条件下，MTSase的酶活可达41.5 U/mL，是优化前的2.4倍。

关键词: 麦芽寡糖基海藻糖合成酶, 枯草芽孢杆菌, 重组表达, 发酵优化

Abstract: To obtain the recombinant expression of gene treY for maltooligosyltrehalose synthase（MTSase）from Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909 in Bacillus subtilis，the target gene was PCR-amplified using plasmid pET-24a（+）-treY as template，and ligated with the expression vector pHY300PLK，then transformed into the expression host Bacillus subtilis CCTCC M 2016536. The activity of MTSasereached 17.5 U/mL after cultivated in TB culture for 48 h. By single factor test（nitrogen source，nitrogen proportion，nitrogen concentration，carbon source，glucose concentration，initial pH，and induction temperature）and orthogonal test（nitrogen concentration，glucose concentration，initial pH，and induction temperature），the optimal fermentation condition was determined as：48.0 g/L of nitrogen source（industrial peptone∶cottonseed powder=3∶1），10.0 g/L of glucose，initial pH of medium=7.0，and the optimal temperature was 30℃. Under optimal conditions，the production of MTSase reached 41.5 U/mL，which was 2.4 times of that before optimization.

Key words: maltooligosyltrehalose synthase, Bacillus subtilis, recombinant expression, fermentation optimization optimization

韩唱,宿玲恰,吴敬. Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909麦芽寡糖基海藻糖合成酶在Bacillus subtilis中的重组表达和发酵优化[J]. 生物技术通报, 2017, 33(7): 162-168.

HAN Chang ,SU Ling-qia, WU Jing. Recombinant Expression and Fermentation Optimization of Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909 Maltooligosyltrehalose Synthase in Bacillus subtilis[J]. Biotechnology Bulletin, 2017, 33(7): 162-168.

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Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909麦芽寡糖基海藻糖合成酶在Bacillus subtilis中的重组表达和发酵优化

Recombinant Expression and Fermentation Optimization of Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909 Maltooligosyltrehalose Synthase in Bacillus subtilis

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