综述

纤维素酶基因克隆与表达

  • 卢敏 ,
  • 王帅豪 ,
  • 狄元冉 ,
  • 袁林 ,
  • 尹清强
展开
  • 河南农业大学牧医工程学院,郑州 450002

收稿日期: 2011-12-15

  网络出版日期: 2012-06-04

基金资助

河南省重点科技攻关计划项目(112102110031);郑州市科技创新团队(112PCXTD339)

Cloning and Expression of Cellulase Genes

  • LU Min ,
  • WANG Shuaihao ,
  • DI Yuanran ,
  • YUAN Lin ,
  • YIN Qingqiang
Expand
  • College of Animal Science and Veterinary Medicine, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China

Received date: 2011-12-15

  Online published: 2012-06-04

摘要

纤维素酶应用广泛,但因受到酶活低、成本高等诸多因素的制约,纤维素酶的工业化生产和应用受到限制。应用基因工程技术来获得高活性、高产量的纤维素酶资源越来越受到人们的重视。本文对纤维素酶分子结构、基因的克隆、原核与真核表达进展进行了综述,并提出构建纤维素酶酵母表达系统、木霉表达系统以及多个纤维素酶基因共表达系统是未来纤维素酶基因工程的发展趋势。

本文引用格式

卢敏 , 王帅豪 , 狄元冉 , 袁林 , 尹清强 . 纤维素酶基因克隆与表达[J]. 动物营养学报, 2012 , 24(6) : 1013 -1018 . DOI: 10.3969/j.issn.1006-267x.2012.06.004

Abstract

Although cellulase is widely applied, large-scale industrial production of cellulase has been restricted by many factors, such as low enzyme activity and high cost. Increasing attention has been paid on genetic engineering technology, by which cellulase resources with high activity and high production are hopeful to be obtained. Molecular structure, gene cloning, prokaryotic and eukaryotic expression of cellulase genes are reviewed in this article. It is suggested that constructing of yeast expression system and Trichoderma expression system, as well as co-expression system of multiple cellulase genes would become the main stream of cellulase gene engineering.

参考文献

[1] LYND L R,PAUL J W,VAN ZYL W H,et al.Microbial cellulose utilization:fundamentals and biotechnology[J].Microbiology and Molecular Biology Reviews,2002,66(33):506-577.
[2] 高凤菊,李春香.真菌与细菌纤维素酶研究进展[J].唐山师范学院学报,2005,27(2):7-10.
[3] 张杰,张晓东,孟祥梅,等.纤维素酶研究进展[J].可再生能源,2007,25:57-60.
[4] TILBEURGH H,TOMME P,CLAEYSSENS M,et al.Limited proteolysis of the cellobiohydrolase Ⅰ from T.reesei[J].FEBS Letters,1986,204(2):223-227.
[5] LINDER M,LINDEBERG G,REINIKAINEN T,et al.The difference in affinity between two fungal cellulose-binding domains is dominated by a single amino acid substitution[J].FEBS Letters,1995,372(1):96-98.
[6] TEERI T T,KOIVULA A,LINDER M,et al. Trichoderma reesei cellobiohydrolases:why so efficient on crystalline cellulose?[J].Biochemical Society Transactions,1998,26:173-178.
[7] 高培基,曲音波,汪天虹,等.微生物降解纤维素机制的分子生物学研究进展[J].纤维素科学与技术,1995,3(2):1-19.
[8] MEINKE A,BHAT S.Cellulose degrading enzymes and their potential industrial application[J].Biotechnology Advances,1997,15:583-620.
[9] 阎们旭,齐飞,张颖舒.纤维素酶分子结构和功能研究进展[J].生物化学与生物物理进展,1999,26(3):235-237.
[10] WHITTLE D J,KILBURN D G,WARREN R A J,et al.Molecular cloning of a Cellulomonas fimi cellulase gene in Escherichia coli[J].Gene,1982,17(2):139-145.
[11] 祝令香,于巍.康宁木霉K801纤维素酶CBHⅡ基因的克隆及序列分析[J].菌物系统,2001,20(2):174-177.
[12] 肖志壮,王婷,汪天虹.瑞氏木霉内切葡聚糖酶EGⅢ基因的克隆及在酿酒酵母中的表达[J].微生物学报,2001,41(4):391-396.
[13] 石贤爱,刘月,陈飞,等.长梗木霉纤维素酶基因的克隆及序列分析[J].微生物学通报,2010,37(5):671-676.
[14] 林玲,林志伟,郭梧年.木质素降解菌的筛选及其纤维素酶基因克隆表达研究[J].中国生态农业学报,2009,17(5):938-943.
[15] 黄艳,凌敏,覃拥灵,等.康氏木霉内切葡聚糖酶(EGⅠ)基因的克隆及表达[J].安徽农业科学,2008,18(2):10-13.
[16] 王万能.福寿螺纤维素酶基因的原核表达[J].安徽农业科学,2009,37(19):8914-8915.
[17] 任慧杰,郭道森,赵博光.松材线虫纤维素酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达[J].青岛大学学报:工程技术版,2011,26(1):63-69.
[18] 马翠鸾,何玉财,咸漠.分子生物学技术在纤维素酶改造中的应用[J].化工科技,2008,16(5):52-57.
[19] 赵莹,孙哲,刘燕,等.酸性纤维素酶CBHⅡ基因与非抗性穿梭表达载体的重组及在乳酸杆菌的表达及其活性检测[J].畜牧兽医学报,2009,40(5):670-675.
[20] 李方正.纤维素降解菌的分离、鉴定及产内切纤维素酶基因工程乳酸菌的构建 .硕士学位论文.泰安:山东农业大学,2011.
[21] 刘忠渊,张春,毛新芳,等.利用毕赤酵母表达外源蛋白的研究[J].生物技术,2004,14(1):56-58.
[22] 张煜,刘刚,邢苗,等.里氏木霉纤维二糖水解酶Ⅱ在毕赤酵母中的高效表达[J].菌物学报,2005,24(3):367-375.
[23] 母敬郁,王曦,王峤,等.重组Thermomonospora fusca纤维素酶Cel6A在毕赤酵母中的表达及纯化[J].中国生物制品学杂志,2006,19(6):578-582.
[24] 王利英,刘一,杨登峰,等.绿色木霉葡聚糖内切酶cDNA基因的克隆及其在酿酒酵母中的表达[J].广西科学,2007,14( 3):315-319.
[25] 刘海英,王娟,舒正玉,等.长梗木霉内切葡聚糖酶Ⅰ基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达[J].微生物学通报,2009,36(3):355-359.
[26] 田生礼,邵睿,刘刚,等.碱性纤维素酶基因在巴氏毕赤酵母中的表达及重组酵母菌发酵工艺的优化[J].中国生物制品学杂志,2009,22(5):425-437.
[27] 黄时海,李湘萍,康超,等.康氏木霉纤维素酶CBHⅠ基因克隆及在毕赤酵母中的表达研究[J].酿酒科技,2011(1):24-27.
[28] 丁新丽,汪天虹,张光涛.瑞氏木霉纤维素酶基因在酿酒酵母中的表达研究[J].酿酒科技,2005(9):28-35.
[29] 龚映雪,台艳,肖文娟.酵母多基因表达载体在纤维素生物转化中应用[J].深圳大学学报:理工版,2010,27(1):82-86.
[30] 吴静,汪天虹.丝状真菌瑞氏木霉生产重组蛋白的分子生物学研究进展[J].生物工程进展,1999,19(2):8-12.
[31] 汪天虹,吴志红.丝状真菌瑞氏木霉外源基因表达系统的构建[J].中国生物化学与分子生物学报,2003,12:736-742.
[32] 石矛.纤维素酶工程菌的构建及表达 .硕士学位论文.长春:吉林农业大学,2008.
[33] 胡耀辉,闫舟,于寒松.高产纤维素酶绿色木霉基因工程菌的构建[J].安徽农业科学,2010,38(25):13617-13619.
[34] 杨培周,郭丽琼,林俊芳.毛柄金钱菌gpd启动子驱动福寿螺纤维素酶基因在灰盖鬼伞菌中的表达[J].食品科学,2011,15:209-213.
[35] HILDEN L,GUNNAR J.Recent developments on cellulases and carbohydrate-binding modules with cellulose affinity[J].Biotechnology Letters,2004,26:1683-1693.
[36] 胡一飞.里氏木霉纤维素酶基因的克隆及在水稻中的过表达研究 .硕士学位论文.合肥:安徽农业大学,2010.
[37] 吕明,李杰,柏锡,等.纤维素酶基因(BGLⅠ、CBHⅡ)与DREB1A基因双价植物表达载体的构建[J].东北农业大学学报,2007,38(5):619-623.
[38] 蒋西然.耐高温纤维素酶在烟草中的表达 .硕士学位论文.大连:大连理工大学,2011.
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