地衣芽胞杆菌Tat信号肽介导PGase分泌表达机制探究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31601407
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C2002.食品生物化学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Protein-L-glutamine amidohydrolase (EC 3.5.1.44, PGase) has been proved to be useful as a new food-processing enzyme. However the preparation of the PGase is not high for industrial application. The project intends to develop a high-efficient process for preparation of the PGase based on a novel way. The following aspects will been comprehensively investigated. First, the amino acid composition and characteristic of the Tat-type signal peptides from all the secretion proteins will be analysised based on the genome of Bacillius licheniformis; Second, the optimal Tat-type signal peptides will be obtained based on which channeling the PGase secretion efficiency using the PGase as the reporter gene; Then, the mutation of the specific site amino acids of the selected optimal Tat-type signal peptides will be performed by site-directed mutation. The key amino acids and the structural features that related to the secretion efficiency will be studied; Finally, a novel recombinant strain and recombinant enzyme will be constructed using the candidate Tat-type signal peptides or its mutations based on the better Bacillus licheniformis cell host obtained before. The fermentation technology of a novel recombinant strain will be also studied. The research results may provide a new strategy to obtain the high secretion effiency of PGase and to develop a high-efficient and low-running cost process for preparation of the PGase based on a novel Bacillus licheniformis Tat-type secretion pathway.
现有研究结果揭示蛋白质谷氨酰胺氨基水解酶(EC 3.5.1.44,PGase)在食品加工中具有重要应用价值与意义,但现有制备此酶的效率不高。本项目拟基于地衣芽胞杆菌Tat分泌途径探索PGase的高效制备新途径。首先分析与遴选其包含的全部Tat分泌型蛋白的信号肽组成与特征;其次以PGase为靶向合成物,研究与分析全部Tat信号肽在介导PGase分泌中的作用与效率,获得最优引导PGase分泌的候选Tat信号肽;再通过定点突变研究并分析候选信号肽的组成特征及其功能相关关系;最后借助前期选育的地衣芽胞杆菌及其优选出的Tat信号肽或其突变体,构建重组菌,研究相应的发酵生产技术。期望建立起基于Tat分泌途径的地衣芽胞杆菌PGase高效表达并为实现PGase高效低成本规模化制备奠定基础。

结项摘要

蛋白质谷氨酰胺氨基水解酶(EC 3.5.1.44,PGase),主要针对蛋白质分子中谷氨酰胺残基上的氨酰基,进行特异性脱氨基作用,将其转换为谷氨酸残基。.PGase在食品蛋白改性领域具有广泛的应用前景,可以作为脱酰胺剂作用于多种植物蛋白和酪蛋白及其相关食品。与其它脱酰胺作用的酶类相比较,PGase对小肽分子和蛋白质中的Gln残基都能够进行脱酰胺反应,特异性高,能明显提高蛋白质的功能性质,因而被认为是最有效的脱酰胺改性方法。正因这些优势使得PGase在食品加工方面有广泛的应用前景,但因其酶产量低、且应用方面成本高,目前其应用还仅停留在实验室阶段。故现有的PGase的制备方法还有待进一步提高。.本课题在全面分析地衣芽胞杆菌基因组信息的基础上,对其所包含的Tat分泌型蛋白质的信号肽组成与特征进行分析;进一步通过基因克隆与重组技术,以PGase为靶向合成物,研究与分析了Tat信号肽在介导PGase分泌中的作用与效率,获得了最优引导PGase分泌的候选Tat信号肽GlmU,其特征序列为MDNRDNGGQYMDKRFAVVLA;通过定点突变研究并分析了候选信号肽的组成特征及其功能相关关系,获得了最优介导PGase分泌的信号肽突变体GlmUII, 其特征序列为MDRRDNGGQYMDKRFAVVLA;借助前期选育的地衣芽胞杆菌优秀宿主CBBD302并基于Tat分泌途径及其优选出的Tat信号肽突变体GlmUII,构建了地衣芽胞杆菌重组菌,研究其相应的发酵生产技术,并初步建立了25-L发酵罐的发酵工艺,发酵酶活达到6.8 U/mL;进一步对其在大豆蛋白方面的应用进行了初步的应用评价,结果表明PGase在一定程度上提高了大豆蛋白的溶解性、乳化性及起泡性等功能性质。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Twin-arginine signal peptide of Bacillus licheniformis GlmU efficiently mediated secretory expression of protein glutaminase
地衣芽孢杆菌GlmU双精氨酸信号肽有效介导蛋白谷氨酰胺酶的分泌表达
  • DOI:
    10.1016/j.ejbt.2019.10.006
  • 发表时间:
    2019-11-01
  • 期刊:
    ELECTRONIC JOURNAL OF BIOTECHNOLOGY
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Niu, Dandan;Li, Congying;Ye, Xiuyun
  • 通讯作者:
    Ye, Xiuyun
黑曲霉F0215中β-半乳糖苷酶系的生化特征
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国食品学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    牛丹丹;贾超;田晓靓;Suren Singh;路福平;林娟;叶秀云
  • 通讯作者:
    叶秀云
耐热嗜碱蛋白酶基因的克隆、 表达及其酶学性质分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    食品工业科技
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    谢爱连;林碧瑜;牛丹丹;NOKUTHULA Peace Mchunu;叶秀云
  • 通讯作者:
    叶秀云

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其他文献

基层医务人员对基层首诊制的认可度及影响因素研究
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中国卫生统计
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吕本艳;李黎;王亚辉;杨静;吕晖;牛丹丹;冯占春
  • 通讯作者:
    冯占春
山东省基层医务工作者对首诊制的认可度及影响因素分析
  • DOI:
    10.16766/j.cnki.issn.1674-4152.000957
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中华全科医学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    牛丹丹;吕本艳
  • 通讯作者:
    吕本艳
河南省农村低收入人群健康素养调查及影响因素研究
  • DOI:
    10.16766/j.cnki.issn.1674-4152.001935
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    中华全科医学
  • 影响因子:
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  • 作者:
    李梦蕾;牛丹丹;吕本艳;张帆
  • 通讯作者:
    张帆
我国东中西部三省农村居民基层首诊意愿调查
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    中华全科医学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    牛丹丹;李梦蕾;王桂霞;吕本艳
  • 通讯作者:
    吕本艳

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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