一、角蛋白酶的研究进展(论文文献综述)
刘宇星,沈鑫,张芝元,韩燕峰,梁宗琦[1](2021)在《降解鸡毛真菌板蜡蚧的鉴定及产酶培养优化》文中进行了进一步梳理鉴定降解鸡毛真菌并通过单因素和正交实验优化其产角蛋白酶发酵培养条件。从加入鸡毛粉钓饵的医院花坛土中分离筛选获得3株角蛋白高效降解真菌,利用形态学和分子系统学鉴定均为板蜡蚧(Lecanicillium testudineum)。单因素实验表明,对优选菌株1Y2-12产酶能力具促进作用的碳源为乳糖,氮源为酵母膏,无机离子Zn2+。正交实验结果表明,对菌株1Y2-12产酶活力的影响大小排序依次为氮源>无机离子>碳源;促酶活力最佳组合为氮源添加量为0.15%,碳源添加量为2%,无机离子添加量为0.01%。在此优化条件下,菌株1Y2-12的酶活力达22.03 U/mL,是未优化前的2.1倍。研究结果首次发现蜡蚧属真菌能较好降解鸡毛角蛋白,鉴定的3个菌株均为板蜡蚧,是中国新记录种。
周冠宇,李江华,彭政,苗周迪,冒鑫哲,张娟[2](2022)在《定点突变提高枯草芽孢杆菌角蛋白酶的低温催化活性》文中提出【背景】角蛋白酶KerZ1能在60°C的最适温度下高效降解角蛋白底物,然而其在低于最适温度条件下的酶活极低,难以适应工业生产和实际应用的要求。【目的】提升角蛋白酶KerZ1的低温催化活性。【方法】结合同源比对与折叠自由能分析向角蛋白酶KerZ1引入氨基酸突变,并对突变体的酶学性质进行研究。【结果】对KerZ1柔性环区域(loop 13)引入的氨基酸突变T210S、N211S、T212G均使其低温催化活性提升。随后对loop13进行了复合突变并构建了三突变体T210S/N211S/T212G,该突变体在中等温度(40°C)和低温(20°C)条件下的比酶活较KerZ1分别提升了45.68%和85.74%。同时,该突变体在60°C的半衰期(t1/2)仅下降11.52%,说明突变体T210S/N211S/T212G在不严重损失热稳定性的情况下其低温催化活性得到了显着的提高。【结论】氢键的减少及氨基酸疏水性降低导致的蛋白质分子柔性的提升,可能是导致突变体酶T210S/N211S/T212G低温催化活性提升的主要原因。本研究从实际应用出发对角蛋白酶进行低温催化活性改造,为其工业化与应用化奠定了基础。
徐志龙,尹雅洁,夏险,梁运祥,赵述淼,胡远亮[3](2021)在《角蛋白酶生产菌株的筛选鉴定及酶学性质研究》文中研究说明以羽毛粉为唯一碳氮源,从家禽厂土壤中筛选获得一株角蛋白酶产生菌,复筛角蛋白酶活力达46.89U·m L-1。经形态特征和16S rRNA鉴定,该菌株被命名为Bacillus subtilis KS12。研究pH、温度、离子、表面活性剂、氧化剂和有机溶剂对B. subtilis KS12产角蛋白酶活性的影响。结果表明:该菌株产角蛋白酶最适反应pH 7.5,最适温度37℃,在pH8.0~9.0范围内稳定性高,处理1h相对酶活力仍达95.7%~97.2%,60℃和80℃保温1h相对酶活力分别为61.4%和59.5%;5 mmol·L-1 Ca2+和Mg2+对酶活性有促进作用,其中Mg2+尤为明显,相对酶活力达159%,Cu2+(5 mmol·L-1)抑制角蛋白酶活性,相对酶活力仅有3.7%;5%的吐温80可以提高角蛋白酶活性,相对酶活力为140.4%;有机溶剂异丙醇、甲醛、甲醇、乙醇、异戊醇和二甲苯抑制角蛋白酶活性。
孟国庆,宋丹丹,刘喜蒙,陈小军,宋磊,郭燕风,周广灿,王宜磊[4](2021)在《一株角蛋白酶高产菌分离鉴定及发酵条件优化》文中研究说明[目的]在长期堆放羽毛的家禽屠宰场取样,透明圈法筛选角蛋白酶高产菌株。[方法]以羽毛粉为唯一碳氮源进行初筛,再以脱脂牛奶为唯一碳氮源进行复筛,根据透明降解圈与菌落直径比的大小,筛选角蛋白降解能力较强的菌株,并对其进行菌株鉴定,结合酶活测定优化发酵条件。[结果]筛选得到一株角蛋白酶高产菌株B9,测定16S r DNA序列及生理生化特性分析,鉴定为粘质沙雷氏菌;结合酶活测定对其进行碳氮源、发酵温度、p H及发酵周期等条件优化,该菌株酶活力达到681.6 U·m L-1,为优化前的4.75倍。[结论]在家禽屠宰场取样,筛选得到一株角蛋白酶高产菌株,将其鉴定命名为Serratia marcescens B9,发酵条件优化后,酶活力显着提高,为羽毛角蛋白的降解提供新的微生物资源。
韩淑梅,李欣,张芝元,董旋,韩燕峰,梁宗琦[5](2021)在《微生物角蛋白酶的特性及其应用研究进展》文中进行了进一步梳理角蛋白作为家禽加工和农业废弃物的主要成分,因其结构中富含能抵抗普通蛋白酶和化学催化剂降解的稳定交联二硫键而难以被利用,因此每年都在环境中大量积累,造成了严重的环境污染。微生物角蛋白酶可将角蛋白废弃物转化为可再次利用的产物,带来了经济的可行性及环境的可持续发展。本文主要综述了角蛋白酶的生物化学特性、角蛋白酶的基本结构及其表达特性,总结了其应用价值及角蛋白降解机制,最后展望了微生物角蛋白酶的进一步研究方向。
殷方荣[6](2021)在《贝莱斯芽孢杆菌角蛋白酶的基因克隆、表达、酶学性质及应用》文中提出角蛋白酶广泛应用于食品、医药、美容及皮革等领域。论文从筛选高活性的角蛋白酶生产菌株出发,通过分析其基因组,从中挖掘新型的角蛋白酶基因对其进行克隆表达,并进行酶学性质及对羽毛粉降解的研究。论文的主要研究内容与结果如下:(1)经过多株芽孢杆菌酶活检测,筛选出一株较高活性角蛋白酶生产菌株,酶活达到65.90 U·m L-1,为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis SYBC H47)。(2)通过B.velezensis SYBC H47已知的全基因组的功能注释,筛选得到23个蛋白酶基因;对其进一步的分类后,得到4个角蛋白酶基因,分别为:baker1、baker2、baker3、baker4。对这4条角蛋白酶基因进行生物信息学分析,并且进行克隆表达验证,得到1个有活性的角蛋白酶:BaKer1;当以偶氮酪蛋白作为底物时,BaKer1的酶活最高,达到109.77 U·m L-1。测定该重组菌株的发酵生长曲线以及酶活曲线,与空载对照菌株对照,发现重组菌株的生长受到一定程度的抑制,表明角蛋白酶影响了重组菌的生长。(3)经多序列比对,显示baker1属于S8A亚家族。测得最适反应p H是9.5;最适反应温度是55℃,在中温以及碱性条件下有着较好的稳定性和耐受性。Ca2+对BaKer1有十分显着的促进作用。而Mg2+,Zn2+、Fe2+和Mn2+对酶都有一定的激活作用。浓度为5 mmol·L-1时,Ca2+对酶的促进效果减弱,Mn2+有较为明显的抑制作用,其他离子随着浓度升高促进作用更明显。EDTA会显着抑制BaKer1的酶活性,这代表酶发挥活性需要金属离子。PMSF也对BaKer1的酶活性有着显着抑制作用,表明BaKer1是典型的丝氨酸蛋白酶。DTT则对BaKer1抑制作用不强,说明BaKer1中没有二硫键的存在。有机溶剂中,异丙醇、正己烷、丙酮对BaKer1的活性几乎没有影响,但是二氯甲烷和乙醇则对其有些许抑制作用。4种表面活性剂对BaKer1的活性影响不大。分别以偶氮酪蛋白、酪蛋白为底物研究动力学参数,对BaKer1,Km值分别是1.09和1.39 mg·m L-1,kcat/Km值分别为2536.54和3733.79 s-1·(mg·m L-1)-1。(4)未经处理的羽毛粉中游离氨基酸含量很低。BaKer1处理后释放大量氨基酸,其中赖氨酸、酪氨酸释放量较高。说明BaKer1对提高羽毛粉的营养利用价值有着良好的应用前景。BaKer1降解与酸水解同样条件反应情况比较,是其效果的33.51%。虽效果BaKer1不如酸水解,但是,酶法实验条件简单,更绿色环保,成本廉价,后期产物也更加安全,有利于产物的再利用,说明酶处理法对于羽毛粉的二次绿色加工有着比较高的应用价值。
苏畅[7](2021)在《功能角蛋白制备用酶在Bacillus subtilis中的高效表达与改造》文中进行了进一步梳理角蛋白(Keratin)作为一种天然生物材料,具有良好的生物相容性与生物可降解性,在组织工程材料领域表现出广阔的应用前景。角蛋白酶(Keratinase)因具备独特的高效降解角蛋白纤维的特性,可有效提取毛发中的可溶性功能角蛋白,在角蛋白质资源的生物降解与角蛋白生物材料制备方面具有重要的研究价值与应用潜力。鉴于角蛋白酶的产量低和稳定性差是限制其工业化应用的主要原因,本研究以高效生产角蛋白酶及改善其热稳定性为目标,首先通过前导肽工程和启动子工程改造策略实现角蛋白酶的高效表达,进而应用计算机辅助设计与分子进化相结合的方法提高角蛋白酶的热稳定性;并以该角蛋白酶为催化剂,探索羊毛角蛋白的生物制备工艺,主要研究结果如下:(1)利用前导肽工程改造提高角蛋白酶的活性前导肽作为分子内伴侣,能够有效指导成熟酶的正确折叠以及活性构象的形成。本研究通过对重组Bacillus subtilis角蛋白酶Ker Bp的前导肽区域进行逐段截短,证明前导肽全长对成熟酶的表达具有至关重要的作用。通过对前导肽切割位点(P1)的氨基酸进行替换,发现芳香族疏水氨基酸苯丙氨酸有利于前导肽的切割,突变体Y(P1)F使角蛋白酶活性提升了1.7倍。另外,基于同源序列比对,对前导肽序列中非保守位点进行定点突变,获得6个酶活性显着提升的突变体,其中I(62)K突变体使角蛋白酶活性提高约2.2倍。进一步对上述6个位点构建饱和突变体文库,经过3轮有效筛选获得15个活性超过800 U·m L-1的突变体,其中突变体M7的酶活可达到1114 U·m L-1,较野生型提高6倍。(2)通过启动子元件改造调控宿主细胞生长与产酶过程研究发现随着活性和产量的提升,角蛋白酶对菌体内源性蛋白表现出降解能力,影响了B.subtilis宿主细胞正常的生长过程,导致菌体及产酶量的减少。本研究采用启动子元件改造调控宿主细胞生长与产酶过程,发现通过菌体密度依赖型启动子Papr E代替组成型启动子PHpa II,使产酶生物量获得提升,最高菌浓(OD600 nm)从8提高到10;酶活最高可达到2300 U·m L-1,是使用组成型启动子的2倍。通过对启动子的拷贝数进行优化,获得了重组菌角蛋白酶活性最高的二串联体启动子Papr E-Papr E,酶活可达3080U·m L-1。将启动子的-10区和-35区序列突变为σ因子识别的保守序列,进一步使酶活提高到3500 U·m L-1。另外,对培养基的碳源进行优化,促进了菌体的生长与积累,结果表明添加2%的葡萄糖能够延长菌体的生长时间,最大菌浓可达到15.6。同时产酶量也随着菌体生长时间的延长而增加,培养84 h后达到峰值4200 U·m L-1。(3)借助计算机辅助策略改造关键Loop区域提高角蛋白酶热稳定性角蛋白酶的热稳定性是其在高温下高效降解羊毛纤维等角蛋白质资源的先决条件,本研究基于计算机辅助设计与蛋白质工程改造相结合,提升角蛋白酶Ker Bp的热稳定性。通过计算机辅助计算与分析,预测了角蛋白酶Ker Bp的3段高柔性Loop以及一个与钙离子结合相关的Loop,并定位了其中对稳定性贡献较小的氨基酸残基。另外,基于同源序列比对分析,将Ker Bp序列中出现的“低频氨基酸”残基替换为同源序列中该位点的“高频氨基酸”。共构建了65个单点突变体,采取虚实结合的筛选策略,在保持酶活的基础上,获得了6个热稳定性提升的突变体,进一步通过组合突变构建获得6个位点的协同改造突变体,使角蛋白酶在60℃下的失活半衰期从17.3 min提高至66.1 min,并且最适反应温度从40℃提高至60℃。(4)利用角蛋白酶对羊毛纤维的可控降解制备大分子功能角蛋白角蛋白是性能卓越、极具应用潜力的生物材料,但由于天然的角蛋白结构紧密、可溶性差,难以直接作为生物材料进行应用。而采用化学法制备角蛋白通常会破坏分子上的活性基团,因此探索大分子、可溶性角蛋白的酶法制备具有重要意义。本研究利用自主开发的角蛋白酶水解废弃羊毛,制备出主要分子量约为45 k Da和28 k Da的可溶性角蛋白,其羊毛溶解率达68.1%,角蛋白提取率为33.7%。详细考察了羊毛的酶解过程,发现角蛋白酶能够从羊毛纤维的鳞片层进行逐层水解,最终实现羊毛复杂结构的破坏及溶解,通过对过程条件的控制,能够提取获得大片段可溶性羊毛角蛋白。体外评价结果显示,该角蛋白提取物具有良好的生物相容性,表现出明显的促细胞增殖和迁移的作用,并且具有较强的抗氧化性。为探索角蛋白提取物在生物组织材料领域的应用,研究利用角蛋白自组装特性制备获得水凝胶;小鼠成纤维细胞的体外培养实验结果表明该角蛋白凝胶具有良好的生物相容性,可作为细胞生长的支架材料。小鼠体内伤口促愈实验探究表明其能够通过促进成纤维细胞的增长和迁移以及加速形成新生血管和胶原沉积达到促进伤口修复的效果,证明该角蛋白水凝胶是一种优良的伤口敷料。
宋金枝[8](2021)在《KerT/Wb600角蛋白酶脱毛系统的构建及作用机制研究》文中提出随着国家对环境要求的愈加严格,制革生产过程中清洁制剂及清洁工艺的开发及应用受到广泛关注。在制革生产各环节中,脱毛工序是鞣前准备工段中的重要工序,也是造成制革工业中污染最严重的阶段之一。脱毛工序主要需要脱除毛发,目前制革企业普遍采用硫化碱脱毛方法。该脱毛方法虽然具有成本低、脱毛安全、效率高等优势,但也导致脱毛工序中产生了大量污染。生物技术由于清洁化生产的优势在制革工序中越来越受到关注。在制革脱毛过程中,如果能够使用生物酶制剂部分或全部取代传统硫化碱,将有效实现脱毛过程的清洁化生产。本文选用经基因改造后获得的对角蛋白具有高降解力并对胶原蛋白具有低降解能力的KerT/Wb600蛋白酶,将其在脱毛过程中进行应用。首先对该酶的酶学性质进行研究,探究该酶的最佳作用条件,并研究了KerT/Wb600蛋白酶对皮内角蛋白、胶原蛋白、糖及脂肪等多种组分的水解能力,为该酶在脱毛过程中的应用提供了依据。然后,经过对山羊皮的初步水浴脱毛实验,初步验证KerT/Wb600蛋白酶对山羊皮的脱毛效果,并对淀粉酶进行筛选,研究了在脱毛过程中KerT/Wb600蛋白酶与淀粉酶的双酶共作用效果。并采用扫描电镜、超景深显微镜等表征方法探究双酶共作用机理。在脱毛应用中,选用山羊皮、黄牛皮为原料皮,分别采用涂酶脱毛与水浴脱毛两种脱毛方式进行了酶脱毛的应用研究;并且,在鞣制阶段,选用醛-植结合鞣与铬-植结合鞣两种鞣制手段,研究了准备工段中酶脱毛应用对鞣制过程中鞣剂结合效果的影响。并将脱毛工序产生的牛毛废弃物再生制备成可用于吸附染料的多孔碳材料。本文首先进行KerT/Wb600蛋白酶的酶学性质研究,确定了该酶在40℃,p H为10.5时具有最佳酶活力,从而确定了酶脱毛过程中适宜的温度与p H范围。通过不同浓度的Ca2+对蛋白酶酶活影响研究发现:常规浸灰时的Ca2+用量不会对KerT/Wb600蛋白酶的酶活力产生抑制作用。与工业常见的2709碱性蛋白酶相比,KerT/Wb600蛋白酶对胶原的水解能力显着降低,从而可以减轻在脱毛过程中对皮胶原纤维的损伤。此外,为构建适合KerT/Wb600蛋白酶应用的双酶共作用脱毛系统,通过山羊皮的水浴脱毛实验,筛选出了对山羊皮具有脱毛效果,可以与KerT/Wb600蛋白酶协同作用的的中温淀粉酶。通过对两种酶制剂单独脱毛的机制分析发现,采用涂酶脱毛方式,KerT/Wb600蛋白酶主要作用于毛发毛根处,能有效水解毛根处的角蛋白以去除毛发,中温淀粉酶能将整个毛囊从皮内剥除。以对KerT/Wb600蛋白酶的酶学性质研究为依据,在应用实验中,重点进行了KerT/Wb600蛋白酶对山羊皮的涂酶脱毛研究,并实现该酶与淀粉酶的双酶协同脱毛应用。结果表明,使用KerT/Wb600蛋白酶单独脱毛(酶浓度为320 U/m L)或与淀粉酶复配使用(两种酶浓度均为240 U/m L)可以实现对山羊皮的完全脱毛。通过观察酶脱毛应用对醛-植结合鞣与铬-植结合鞣两种鞣制方法的影响发现:经酶脱毛后,醛-植结合鞣成革的抗张强度得到有效提高;铬-植结合鞣获得具有高收缩温度和撕裂强度的成品革。这可能是由于酶脱毛有助于胶原纤维上暴露出更多活性官能团,而醛与铬对胶原上官能团的结合存在差异性而导致的。本文同样进行了对牛皮的水浴酶脱毛研究。实验结果表明,使用KerT/Wb600蛋白酶脱毛单酶与双酶共使用均能使牛皮成功脱毛,且能有效降低硫化物的使用。其中,当KerT/Wb600蛋白酶与淀粉酶用量均为80 U/m L时,仅需添加1%的硫化钠便能实现对牛皮的完全脱毛,且最终能获得具有高抗张强度与撕裂强度的高质量成品革。最后,将收集到的毛发废弃物用于碳材料的制备,并简单进行染料吸附研究。结果表明,牛毛经直接碳化和活化处理可以获得具有高比表面积的多孔碳材料,其在染料吸附领域有一定应用前景。
唐殷[9](2021)在《异常球菌属角蛋白酶的功能鉴定与热稳定性改造》文中研究指明角蛋白是一种坚韧的纤维结构蛋白,因大量二硫键的存在难以被胃蛋白酶、胰蛋白酶等消化,角蛋白广泛存在于农业废弃物中,特别是近年来家禽业的发展造成了羽毛角蛋白资源的大量堆积。角蛋白酶能特异攻击二硫键以降解角蛋白,但热稳定性差等因素限制了角蛋白酶的工业应用。从极端环境,特别是高温环境微生物中鉴定角蛋白酶,并进一步通过分子改造提高酶热稳定性具有重要工业应用意义。因此,本研究从戈壁来源的Deinococcus gobiensis I-0和热泉来源的Deinococcus geothermalis基因组中鉴定出角蛋白酶DgoKer和DgeKer,并通过理性设计进一步提升角蛋白酶热稳定性,主要研究结果如下:1.氨基酸序列分析发现,DgoKer、DgeKer与M.taiwanensis WR-220角蛋白酶MtaKer氨基酸一致性分别为58.68%、58.96%。结构分析发现,DgoKer、DgeKer都含有信号肽、N端前肽、成熟区、角蛋白酶保守催化三联体,DgoKer和DgeKer三联体分别为Asp171-His203-Ser358和Asp171-His203-Ser354,其中,DgeKer还含有C端结构,另外,DgoKer与DgeKer一致性为66.91%。2.本研究通过E.coli BL21表达并纯化了DgoKer、DgeKer,酶学性质分析发现DgoKer比酶活为51147 U/mg,最适温度为60℃,最适p H为7,60℃下半衰期(t1/2)为46.52 min;DgeKer比酶活为40356 U/mg,最适温度为70℃,最适p H为9,60℃下t1/2为103.45 min。DgoKer和DgeKer能在60℃条件下降解完整羽毛。经典角蛋白酶Ker A在60℃下t1/2为26.46 min,由此可见,DgoKer在60℃下t1/2高于Ker A,但低于DgeKer。3.为了研究C端结构对DgeKer热稳定性的影响,本研究构建了C端结构缺失突变蛋白DgeKer-C,结果发现DgeKer-C比酶活为41814 U/mg,最适温度为70℃,最适p H为10,60℃下半衰期t1/2为169.10 min,比DgeKer高65.65 min,由此可见,C端结构缺失突变蛋白DgeKer-C热稳定性得到提高。4.为了提高DgoKer温度稳定性,本研究通过schema计算方法对DgoKer和DgeKer进行模块重组,构建突变蛋白DgoKer-3,酶学性质分析显示DgoKer-3最适温度为60℃,70℃下的相对酶活为98%,在60℃下的t1/2为110.02 min,为野生型DgoKer的2.3倍,并可在70℃下快速降解羽毛(60 min),而野生型DgoKer仅能降解部分羽毛。由此可见,DgoKer-3蛋白60℃下稳定性及70℃下酶活得到提高。综上所述,我们从戈壁和热泉来源的异常球菌属微生物中鉴定出DgoKer和DgeKer角蛋白酶,并通过理性设计得到热稳定性更好的突变角蛋白酶DgoKer-3、DgeKer-C,为工业应用提供了候选者和基础。
张荣,凌晓宁,李昆太[10](2020)在《微生物降解角蛋白机制及角蛋白酶应用研究进展》文中研究指明羽毛作为家禽产业的副产品之一,主要由角蛋白组成。然而角蛋白分子存在大量相互交联的二硫键、氢键和盐键等化学键而难以有效降解,给羽毛的资源化利用带来一定困难。经物理降解法和化学降解法处理后的角蛋白资源,其利用率和营养价值都显着降低,同时,这些方法产生的废弃物会对环境产生更大的污染。因此,研究利用微生物角蛋白酶来处理羽毛废弃物,将其转变为可利用的蛋白质资源,不仅能缓解我国蛋白质饲料资源短缺的现状,而且也能改善当今由羽毛废弃物造成的环境污染问题。文中综述了角蛋白的结构、加工工艺、微生物降解角蛋白机制研究及角蛋白酶应用,为今后角蛋白酶研究提供参考。
二、角蛋白酶的研究进展(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、角蛋白酶的研究进展(论文提纲范文)
(1)降解鸡毛真菌板蜡蚧的鉴定及产酶培养优化(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 菌种来源 |
1.1.2 培养基 |
1.1.3 试剂与仪器 |
1.2 方法 |
1.2.1 菌株形态观察与鉴定 |
1.2.2 孢子悬浮液与粗酶液的制备 |
1.2.3 酶活力的测定 |
1.2.4 菌株1Y2-12液体发酵产酶的单因素优化 |
1.2.5 正交实验 |
2 结果与分析 |
2.1 菌株鉴定 |
2.1.1 菌株1Y2-12形态描述 |
2.1.2 分子鉴定 |
2.2 高效角蛋白降解真菌液体发酵产角蛋白酶活力的单因素优化 |
2.2.1 碳源对菌株1Y2-12产角蛋白酶活力的影响 |
2.2.2 氮源对菌株1Y2-12产角蛋白酶活力的影响 |
2.2.3 无机离子对菌株1Y2-12产角蛋白酶活力的影响 |
2.3 正交实验结果 |
3 讨 论 |
(2)定点突变提高枯草芽孢杆菌角蛋白酶的低温催化活性(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 菌株和质粒 |
1.1.2 主要试剂和仪器 |
1.1.3 PCR引物设计 |
1.1.4 培养基及培养条件 |
1.2 角蛋白酶的三维结构模拟 |
1.3 角蛋白酶突变体的构建 |
1.4 角蛋白酶突变体的表达及纯化 |
1.5 角蛋白酶酶活的测定 |
1.6 角蛋白酶酶学性质的测定 |
1.7 分子动力学模拟 |
2 结果与分析 |
2.1 角蛋白酶低温催化活性单点突变位点的选择 |
2.2 角蛋白酶突变体的表达及组合突变 |
2.3 角蛋白酶突变体的纯化及酶学性质 |
3 讨论与结论 |
(3)角蛋白酶生产菌株的筛选鉴定及酶学性质研究(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 土壤样品 |
1.2 培养基 |
1.3 初筛和复筛 |
1.4 角蛋白酶活力测定 |
1.5 菌株鉴定 |
1.6 酶学性质研究 |
2 结果与分析 |
2.1 菌株筛选 |
2.2 菌株鉴定 |
2.3 酶学性质研究 |
2.3.1 p H、温度对角蛋白酶活力和稳定性影响 |
2.3.2 不同离子对角蛋白酶活性的影响 |
2.3.3 表面活性剂和氧化剂对角蛋白酶活性的影响 |
2.3.4 有机溶剂对角蛋白酶活性的影响 |
3 讨论与结论 |
(4)一株角蛋白酶高产菌分离鉴定及发酵条件优化(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 样品采集 |
1.1.2 试剂 |
1.1.3 培养基 |
1.2 方法 |
1.2.1 产角蛋白酶菌株筛选 |
1.2.2 菌落形态鉴定 |
1.2.3 生理生化实验鉴定 |
1.2.4 基因组DNA的提取及16S r DNA序列扩增 |
1.2.5 系统进化树的构建 |
1.2.6 角蛋白酶酶活测定 |
1.2.7 羽毛降解率的测定 |
1.2.8 菌种发酵产角蛋白酶条件优化 |
(1)碳源的优化 |
(2)氮源的优化 |
(3)发酵温度的优化 |
(4)发酵p H的优化 |
(5)摇床转速的优化 |
(6)发酵时间的优化 |
2 结果与分析 |
2.1 菌株的筛选 |
2.2 菌株的鉴定 |
2.2.1 形态特征 |
2.2.2 生理生化特征 |
2.2.3 16S r DNA序列测定及系统发育树的构建 |
2.3 羽毛的降解率 |
2.4 菌株B9产酶的发酵优化 |
2.4.1 碳源对产酶的影响 |
2.4.2 氮源对产酶的影响 |
2.4.3 发酵温度对产酶的影响 |
2.4.4 发酵p H对产酶的影响 |
2.4.5 摇床转速对产酶的影响 |
2.4.6 发酵时间对产酶的影响 |
3 讨论 |
(5)微生物角蛋白酶的特性及其应用研究进展(论文提纲范文)
1 角蛋白酶的生物化学特性 |
1.1 一般特性 |
1.2 底物特异性 |
1.3 抑制剂、金属离子、有机溶剂、非离子洗涤剂和还原剂的作用 |
2 角蛋白酶的分子生物学特性 |
2.1 角蛋白酶结构特性 |
2.2 角蛋白酶氨基酸序列分子进化树 |
2.3 角蛋白酶的异源表达 |
3 角蛋白酶的应用 |
3.1 饲料及肥料中的应用 |
3.2 沼气生产 |
3.3 洗涤剂中的应用 |
3.4 皮革和纺织工业中的应用 |
3.5 医药方面的应用 |
4 展望 |
4.1 角蛋白降解微生物资源筛选 |
4.2 微生物角蛋白酶的生物降解机理 |
4.3 角蛋白酶的蛋白质工程 |
(6)贝莱斯芽孢杆菌角蛋白酶的基因克隆、表达、酶学性质及应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 角蛋白酶 |
1.1.1 角蛋白酶的来源 |
1.1.2 角蛋白酶的分类 |
1.1.3 角蛋白酶的理化性质 |
1.2 角蛋白酶的研究进展 |
1.2.1 异源表达 |
1.2.2 基因挖掘 |
1.2.3 角蛋白酶的应用 |
1.3 立题依据 |
1.4 研究内容与研究路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 菌种与培养条件 |
2.1.2 试剂与材料 |
2.1.3 主要实验仪器 |
2.1.4 培养基及溶液 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 产酶菌株的筛选 |
2.2.2 生物信息学分析 |
2.2.3 细菌基因组的提取 |
2.2.4 E.coli感受态细胞的制备 |
2.2.5 目的基因的克隆和重组菌株的构建 |
2.2.6 角蛋白酶的诱导表达及分离纯化 |
2.2.7 生长曲线和酶活曲线的测定 |
2.2.8 角蛋白酶活性的测定 |
2.2.9 角蛋白酶的酶学性质研究 |
2.2.10 角蛋白酶降解羽毛粉的研究 |
2.2.11 实验数据分析原则及绘图工具 |
第三章 结果与讨论 |
3.1 菌株的筛选 |
3.2 生物信息学分析 |
3.2.1 Bacillus velezensis SYBC H47全基因组中角蛋白酶基因的筛选与分类 |
3.2.2 目的蛋白的一级结构预测 |
3.2.3 目的蛋白的二级结构预测 |
3.2.4 保守结构域和多序列比对分析 |
3.3 目的基因的分子克隆和诱导表达 |
3.3.1 角蛋白酶预测基因的分子克隆 |
3.3.2 重组角蛋白酶的诱导表达与分离纯化 |
3.4 重组角蛋白酶的酶学性质研究 |
3.4.1 pH对重组角蛋白酶的影响 |
3.4.2 温度对重组角蛋白酶的影响 |
3.4.3 金属离子、抑制剂、表面活性剂和有机溶剂对重组角蛋白酶的影响 |
3.4.4 动力学参数与底物特异性 |
3.5 重组角蛋白酶催化降解羽毛粉 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1:作者在攻读硕士学位期间的科研成果 |
附录2:补充材料 |
(7)功能角蛋白制备用酶在Bacillus subtilis中的高效表达与改造(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 角蛋白概述 |
1.1.1 角蛋白的结构 |
1.1.2 角蛋白的性质 |
1.1.3 角蛋白的应用 |
1.1.4 角蛋白的提取 |
1.2 角蛋白酶概述 |
1.2.1 角蛋白酶的来源和理化性质 |
1.2.2 角蛋白酶的降解机制和水解特异性 |
1.3 角蛋白酶的应用 |
1.3.1 角蛋白的生物降解 |
1.3.2 化妆品和药品 |
1.3.3 其他应用 |
1.4 角蛋白酶的克隆表达 |
1.4.1 角蛋白酶序列 |
1.4.2 异源表达体系 |
1.5 角蛋白酶的分子改造 |
1.5.1 角蛋白酶结构 |
1.5.2 分子改造策略 |
1.6 立项依据和研究意义 |
1.7 主要研究内容 |
第二章 前导肽改造提升角蛋白酶活性 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 基因、菌株和质粒 |
2.2.2 主要试剂和仪器 |
2.2.3 培养基和培养条件 |
2.2.4 引物 |
2.2.5 角蛋白酶活性的测定 |
2.2.6 同源模型的构建 |
2.2.7 前导肽工程改造 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 截短突变验证前导肽的功能 |
2.3.2 前导肽切割位点氨基酸替换对角蛋白酶表达的影响 |
2.3.3 前导肽区域定点突变 |
2.3.4 多位点组合饱和突变 |
2.4 本章小结 |
第三章 启动子元件改造调控宿主细胞生长与产酶 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 菌株和质粒 |
3.2.2 主要试剂和仪器 |
3.2.3 培养基和培养条件 |
3.2.4 引物 |
3.2.5 角蛋白酶对菌体生长的影响探究 |
3.2.6 启动子工程改造策略与方法 |
3.2.7 角蛋白酶活性的测定 |
3.2.8 碳源补充优化 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 角蛋白酶的表达对宿主细胞生长的影响 |
3.3.2 菌体密度依赖型启动子替换组成型启动子 |
3.3.3 利用串联apr E启动子提高角蛋白酶产量 |
3.3.4 启动子核心区域序列优化提高启动子活性 |
3.3.5 补充碳源提高菌体前期积累 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于Loop结构的设计与改造提升角蛋白酶热稳定性 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 菌株和质粒 |
4.2.2 主要试剂和仪器 |
4.2.3 培养基和培养条件 |
4.2.4 引物 |
4.2.5 不稳定Loop区域的预测与分析 |
4.2.6 突变位点的选择与分析 |
4.2.7 钙离子结合位点的预测与分析 |
4.2.8 序列趋同性突变位点及突变类型的确定 |
4.2.9 突变体重组质粒构建及转化 |
4.2.10 角蛋白酶活性测定 |
4.2.11 突变体筛选及热稳定性评价 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 基于计算机辅助分析的不稳定Loop区域预测 |
4.3.2 基于B-Factor与 RMSF的突变位点选择 |
4.3.3 基于ΔΔG的突变氨基酸选择 |
4.3.4 突变体重组菌的活性测定与筛选 |
4.3.5 钙离子结合相关Loop改造策略的热稳定性提升 |
4.3.6 基于序列一致性突变策略的热稳定性提升 |
4.3.7 优势位点的组合突变 |
4.4 本章小结 |
第五章 角蛋白酶对羊毛的可控降解及功能角蛋白的表征与应用 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 样品 |
5.2.2 主要试剂和仪器 |
5.2.3 可溶性角蛋白的酶法制备 |
5.2.4 可溶性角蛋白生物相容性评价 |
5.2.5 角蛋白自组装凝胶的制备 |
5.2.6 角蛋白凝胶用于细胞的体外培养 |
5.2.7 角蛋白凝胶促创伤愈合的小鼠体内评价 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 角蛋白酶提取羊毛角蛋白 |
5.3.2 可溶性羊毛角蛋白提取物的结构表征 |
5.3.3 .可溶性羊毛角蛋白提取物的性能表征 |
5.3.4 角蛋白自组装凝胶的制备 |
5.3.5 角蛋白凝胶冻干海绵用于细胞体外培养 |
5.3.6 角蛋白凝胶促进小鼠创伤愈合 |
5.4 本章小结 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
论文主要创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
(8)KerT/Wb600角蛋白酶脱毛系统的构建及作用机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 生皮及毛发的组织结构与主要成分 |
1.2.1 生皮的组织结构 |
1.2.2 生皮成分 |
1.2.3 毛发的组织结构 |
1.2.4 毛的主要成分 |
1.3 脱毛酶的应用研究 |
1.3.1 脱毛酶种类 |
1.3.2 酶脱毛研究现状 |
1.3.3 脱毛酶改进方向 |
1.3.4 KerT/Wb600 蛋白酶的前期开发工作 |
1.4 鞣制方法 |
1.4.1 常见鞣制方法及鞣制机理 |
1.4.2 适合酶脱毛的鞣制方法 |
1.5 酶脱毛废弃物处理 |
1.5.1 酶脱毛废弃物特性 |
1.5.2 毛发废弃物处理方法研究进展 |
1.6 本论文的研究目的、意义和主要内容 |
1.6.1 研究目的 |
1.6.2 研究意义 |
1.6.3 研究的主要内容 |
1.6.4 本研究的创新点 |
第2章 以KerT/Wb600 蛋白酶为主的生物酶的酶学性质及作用机理研究 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验仪器 |
2.1.2 实验材料 |
2.1.3 胶原蛋白酶活力测定 |
2.1.4 角蛋白酶活力测定 |
2.1.5 淀粉酶的酶活力测定 |
2.1.6 糖苷酶的酶活力测定 |
2.1.7 脂肪酶的酶活力测定 |
2.1.8 KerT/Wb600 蛋白酶活力稳定性测定 |
2.1.9 脱毛酶酶学性质研究 |
2.1.10 山羊皮酶脱毛试验 |
2.1.11 淀粉酶的筛选 |
2.1.12 KerT/Wb600 蛋白酶对皮内不同组分的水解能力测定 |
2.1.13 KerT/Wb600 蛋白酶及淀粉酶作用机理探究 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 标准曲线的测定 |
2.2.2 本研究中酶的酶活力及其活力稳定性 |
2.2.3 KerT/Wb600 蛋白酶的酶学性质研究 |
2.2.4 淀粉酶的筛选 |
2.2.5 KerT/Wb600 蛋白酶对于皮内不同组分的水解力分析 |
2.2.6 KerT/Wb600 蛋白酶及淀粉酶脱毛作用机理探究 |
2.3 本章小结 |
第3章 KerT/Wb600 蛋白酶涂酶脱毛工艺应用研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验仪器 |
3.1.2 实验材料 |
3.1.3 山羊皮制革工艺流程 |
3.1.4 酶用量 |
3.1.5 坯革耐湿热稳定性测定 |
3.1.6 坯革抗张强度测定 |
3.1.7 坯革撕裂强度测定 |
3.1.8 坯革柔软度测定 |
3.1.9 毛发的元素分析 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 山羊皮-涂酶脱毛实验初试 |
3.2.2 山羊皮-涂酶脱毛实验改进 |
3.2.3 毛发元素分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 KerT/Wb600 蛋白酶水浴脱毛工艺应用研究及废弃牛毛处理研究 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 实验仪器 |
4.1.2 实验材料 |
4.1.3 牛皮水浴脱毛工艺 |
4.1.4 牛皮水浴脱毛酶用量 |
4.1.5 化学需氧量测定 |
4.1.6 牛毛废弃物表征 |
4.1.7 毛发废弃物在碳材料方面的应用研究 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 牛皮醛-植结合鞣成革机械性能表征 |
4.2.2 铬-植结合鞣成革机械性能表征 |
4.2.3 牛毛废弃物性质分析 |
4.2.4 毛发废弃物在碳材料方面的应用研究 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间主要研究成果 |
(9)异常球菌属角蛋白酶的功能鉴定与热稳定性改造(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 角蛋白概述 |
1.2 角蛋白酶概述 |
1.2.1 角蛋白酶简介 |
1.2.2 角蛋白酶的来源 |
1.2.3 角蛋白酶的结构 |
1.2.4 角蛋白酶的酶学性质研究 |
1.2.5 微生物降解角蛋白的机制 |
1.2.6 极端微生物角蛋白酶 |
1.2.7 角蛋白酶的应用 |
1.3 角蛋白酶的改造 |
1.4 本研究的目的与意义 |
1.5 本研究技术路线 |
第2章 异常球菌属角蛋白酶的功能鉴定 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与方法 |
2.2.1 材料 |
2.2.2 实验方法 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 DgoKer、DgeKer蛋白序列分析 |
2.3.2 DgoKer、DgeKer重组表达载体的构建 |
2.3.3 DgoKer、DgeKer蛋白诱导表达与纯化 |
2.3.4 DgoKer纯化蛋白的质谱检测 |
2.3.5 温度、pH对角蛋白酶DgoKer和 DgeKer的影响 |
2.3.6 化学试剂对角蛋白酶DgoKer和 DgeKer的影响 |
2.3.7 DgoKer、DgeKer、KerA的酶活性分析 |
2.3.8 角蛋白酶DgoKer、DgeKer羽毛降解能力分析 |
2.4 讨论 |
第3章 C端结构对DgeKer热稳定性的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与方法 |
3.2.1 材料 |
3.2.2 实验方法 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 DgeKer酶 C端结构序列分析 |
3.3.2 DgeKer-C突变蛋白表达载体的构建 |
3.3.3 突变蛋白DgeKer-C的异源表达与纯化 |
3.3.4 温度对突变蛋白DgeKer-C的影响 |
3.3.5 pH值对突变蛋白DgeKer-C的影响 |
3.3.6 突变蛋白DgeKer-C酶活性分析 |
3.3.7 突变蛋白DgeKer-C蛋白羽毛降解能力分析 |
3.4 讨论 |
第4章 DgoKer角蛋白酶的理性设计 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 材料 |
4.2.2 方法 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 DgoKer及 DgeKer模块重组区段选择 |
4.3.2 DgoKer同源比对定点突变残基位点选择 |
4.3.3 DgoKer突变体蛋白表达载体的构建 |
4.3.4 DgoKer各突变体蛋白的表达与纯化 |
4.3.5 DgoKer各突变体蛋白的最适温度分析 |
4.3.6 DgoKer各突变体蛋白的温度稳定性分析 |
4.3.7 DgoKer各突变体蛋白酶活性分析 |
4.3.8 DgoKer各突变体蛋白羽毛降解能力分析 |
4.3.9 突变角蛋白酶DgoKer-3 表面电荷分析 |
4.4 讨论 |
第5章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(10)微生物降解角蛋白机制及角蛋白酶应用研究进展(论文提纲范文)
1 角蛋白的结构 |
2 角蛋白的加工工艺研究 |
2.1 物理法 |
2.2 化学法 |
2.3 生物降解法 |
3 微生物降解角蛋白机制研究 |
3.1 变性:破坏二硫键 |
3.1.1 生物膜电位理论 |
3.1.2 机械(物理)压力理论 |
3.1.3 硫解作用理论 |
3.1.4 复合酶理论 |
3.2 水解作用:角蛋白酶水解 |
3.3 转氨基作用 |
4 角蛋白酶的应用 |
4.1 角蛋白酶在制革工业中的应用 |
4.2 角蛋白酶在饲料和肥料中的应用 |
4.3 角蛋白酶在洗涤剂中的应用 |
4.4 角蛋白酶在医药和化妆品中的应用 |
5 小结与展望 |
四、角蛋白酶的研究进展(论文参考文献)
- [1]降解鸡毛真菌板蜡蚧的鉴定及产酶培养优化[J]. 刘宇星,沈鑫,张芝元,韩燕峰,梁宗琦. 微生物学杂志, 2021
- [2]定点突变提高枯草芽孢杆菌角蛋白酶的低温催化活性[J]. 周冠宇,李江华,彭政,苗周迪,冒鑫哲,张娟. 微生物学通报, 2022(01)
- [3]角蛋白酶生产菌株的筛选鉴定及酶学性质研究[J]. 徐志龙,尹雅洁,夏险,梁运祥,赵述淼,胡远亮. 安徽农业大学学报, 2021(04)
- [4]一株角蛋白酶高产菌分离鉴定及发酵条件优化[J]. 孟国庆,宋丹丹,刘喜蒙,陈小军,宋磊,郭燕风,周广灿,王宜磊. 生物技术, 2021(04)
- [5]微生物角蛋白酶的特性及其应用研究进展[J]. 韩淑梅,李欣,张芝元,董旋,韩燕峰,梁宗琦. 微生物学通报, 2021(11)
- [6]贝莱斯芽孢杆菌角蛋白酶的基因克隆、表达、酶学性质及应用[D]. 殷方荣. 江南大学, 2021(01)
- [7]功能角蛋白制备用酶在Bacillus subtilis中的高效表达与改造[D]. 苏畅. 江南大学, 2021(01)
- [8]KerT/Wb600角蛋白酶脱毛系统的构建及作用机制研究[D]. 宋金枝. 齐鲁工业大学, 2021(09)
- [9]异常球菌属角蛋白酶的功能鉴定与热稳定性改造[D]. 唐殷. 西南科技大学, 2021
- [10]微生物降解角蛋白机制及角蛋白酶应用研究进展[J]. 张荣,凌晓宁,李昆太. 生物灾害科学, 2020(04)