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一種均一性褐藻寡糖的制備方法與流程

文檔序號(hào):11506227閱讀:1539來源:國知局
一種均一性褐藻寡糖的制備方法與流程

本發(fā)明屬于寡糖制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種均一性褐藻寡糖的制備方法。



背景技術(shù):

褐藻寡糖具有抗氧化、免疫調(diào)節(jié)等多種不同的生物學(xué)活性,且寡糖存在分子量小,容易被吸收利用的優(yōu)勢(shì),因此在藥物制劑、功能食品、化工等多個(gè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。褐藻寡糖本身沒有細(xì)胞毒性,它通過提高機(jī)體免疫力而增強(qiáng)機(jī)體對(duì)腫瘤細(xì)胞的防御能力。研究表明,褐藻寡糖可以抑制人白血病細(xì)胞的生長(zhǎng),細(xì)胞核形態(tài)學(xué)上的變化表現(xiàn)為典型的細(xì)胞凋亡;褐藻寡糖具有抗氧化作用。研究表明,褐藻膠寡糖對(duì)o2-,·oh和clo·等自由基均有較好的清除作用,而且清除活性受到褐藻寡糖的濃度及分子量的影響。研究發(fā)現(xiàn)褐藻寡糖顯示出對(duì)abts,羥基和超氧自由基的清除活性。自由基清除活性主要源于在酶解過程中形成的共軛烯酸結(jié)構(gòu)的存在。褐藻寡糖通過誘導(dǎo)細(xì)胞因子的產(chǎn)生,調(diào)節(jié)血糖和脂質(zhì)。由于褐藻寡糖的多種生物學(xué)活性,因此迫切需要建立綠色高效的均一性褐藻寡糖制備方法。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的是提供一種均一性褐藻寡糖的制備方法,從而制備出均一性褐藻寡糖,從而彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明的方法,是用氨基酸序列為seqidno:1的褐藻膠酶和氨基酸序列為seqidno:2的褐藻膠酶來降解褐藻膠;

所述的方法,是一種方式是將兩種褐藻膠酶同時(shí)來降解褐藻膠;

所述的方法,其另一種方式是先用氨基酸序列為seqidno:1的褐藻膠來降解褐藻膠,再用氨基酸序列為seqidno:2的褐藻膠酶來降解褐藻膠;

所述的氨基酸序列為seqidno:1的褐藻膠酶,其編碼基因的核苷酸序列為seqidno:3;

所述的氨基酸序列為seqidno:2的褐藻膠酶,其編碼基因的核苷酸序列為seqidno:4。

本發(fā)明的方法基于酶解法制備褐藻寡糖,具有清潔,環(huán)保的優(yōu)勢(shì)此外,由于酶具有特異性,其反應(yīng)的副產(chǎn)物少;更為重要的是本發(fā)明采用的是復(fù)合物酶法,產(chǎn)物更單一(僅有兩種組分),有利于后續(xù)的均一性寡糖的制備。

附圖說明

圖1:重組酶的分離純化圖,其中l(wèi)ane1.alyb-ou02;lane2.alyd-ou02;

圖2:復(fù)合酶對(duì)褐藻膠的降解圖,其中a:復(fù)合酶;b:依次加入alyb-ou02與alyd-ou02;圖2-a:1:未加酶對(duì)照;2:只加alyb-ou02;3:只加alyd-ou02;4:加alyb-ou02與alyd-ou02復(fù)合酶;圖2-b:1:加入alyb-ou02反應(yīng)2h后;2:加入alyd-ou02反應(yīng)2h;

具體實(shí)施方式

申請(qǐng)人在長(zhǎng)期的研究中發(fā)現(xiàn),通過將氨基酸序列為seqidno:1的褐藻膠酶和氨基酸序列為seqidno:2的褐藻膠酶來降解褐藻膠;能有效的克服已有方法制備的寡糖不均一的問題,從而促成了本發(fā)明。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

實(shí)施例1:酶的重組表達(dá)

1、基因組dna的提?。?/p>

將目標(biāo)菌種ou02接種于lb液體培養(yǎng)基,在25℃、150rpm振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7小時(shí)左右,取1.5ml菌液,在4℃、12,000×g離心1min,棄去上清液,再加入菌液重復(fù)離心3次,收集菌體。然后使用基因組dna試劑盒提取dna。(基因組dna試劑盒:tiangenbiotech)提取步驟如下:

1)在菌體中加入200μl緩沖液ga,振蕩使菌體懸浮,加入4μlrnasea(100mg/ml)溶液除rna,渦旋振蕩15s,室溫靜置5min。

2)向管中加入20μlproteinasek溶液,混勻。

3)加入220μl緩沖液gb,振蕩15s,70℃放置10min,溶液應(yīng)變透亮,點(diǎn)動(dòng)離心以去除管內(nèi)壁的水珠。

4)加入220μl無水乙醇,渦旋振蕩15s,此時(shí)應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)絮狀沉淀,點(diǎn)動(dòng)離心。

5)將上一步所得混合物均加入吸附柱中(吸附柱放入收集管中),12,000×g離心30s,倒掉廢液,將吸附柱放入收集管中。

6)加入500μl緩沖液gd(已加入無水乙醇),12,000×g離心30s,倒掉廢液,將吸附柱放入收集管中。

7)加入700μl漂洗液pw(已加入無水乙醇),12,000×g離心30s,倒掉廢液,將吸附柱放入收集管中。

8)加入500μl漂洗液pw(已加入無水乙醇),12,000×g離心30s,倒掉廢液,將吸附柱放入收集管中。

9)12,000g離心2min,倒掉廢液。室溫靜置數(shù)分鐘,晾干吸附材料中殘余的漂洗液。

10)將吸附柱轉(zhuǎn)入一個(gè)干凈的離心管中,向吸附膜的中間部位懸空滴加50-200μl洗脫緩沖液te,室溫放置2-5min,12,000×g離心2min,收到的液體即為提取的細(xì)菌基因組dna,將管內(nèi)溶液重復(fù)洗脫吸附膜,可提高回收率,將提取的細(xì)菌基因組dna于-20℃保存。

2、從產(chǎn)高活性褐藻膠裂解酶的微生物的基因組中,克隆褐藻膠裂解酶基因alyb-ou02和alyd-ou02,設(shè)計(jì)引物如下:

alyb-ou02-bamhi-f:cgggatccgacttccctaacaacaaagaaacg

alyb-ou02-xhoi-r:ccgctcgagctactttttgtattgatcgtgcg

alyd-ou02-bamhi-f:cgggatccaataacggtgtgtcttatccag

alyd-ou02-xhoi-r:cgctcgagctacttgccgttcagcttaagtg

3、進(jìn)行目的基因alyb-ou02和alyd-ou02的pcr擴(kuò)增:

以菌株的總基因組dna為模版,pcr反應(yīng)體系如下:5×primestarbuffer10μl,2.5mmdntpmixture4μl,10μm正反向引物各1μl,primestarhsdnapolymerase(2.5u/μl)0.5μl,dna模版1μl,滅菌超純水補(bǔ)足50μl。

pcr條件如下:預(yù)變性94℃3min;變性94℃30s;退火50℃30s;延伸72℃2min,5個(gè)循環(huán);變性94℃30s;退火58℃30s;延伸72℃2min,30個(gè)循環(huán);延伸72℃10min。產(chǎn)物用1%瓊脂糖凝膠電泳驗(yàn)證,電壓90v,25min,alyb-ou02和alyd-ou02分別在1500bp、975bp左右出現(xiàn)目的條帶,并用購自omegabio-tek的gelextractionkit切膠回收pcr產(chǎn)物。膠回收步驟如下:

1)用干凈的刀片切下含有目的條帶的膠,盡量切除多余的膠。

2)將切下的膠放入滅菌的1.5ml離心管中,并稱重。按膠濃度1g/ml,加入等體積的溶膠液(xp2),即0.3g的膠加0.3ml溶膠液。

3)50-60℃孵育7min直到膠完全溶解,每2-3min振蕩離心管加速溶膠。

4)把hibinddnamini吸附柱放入2ml收集管中。

5)第3步得到的dna/瓊脂糖溶液,取不超過700μl加入吸附柱。

6)室溫10,000×g離心1min,倒掉廢液,吸附柱放入收集管中。

7)重復(fù)5-6步驟,直到所有的溶膠液轉(zhuǎn)入吸附柱。

8)加入300μlxp2,室溫最大轉(zhuǎn)速(≥13,000×g)離心1min,倒掉廢液,吸附柱放入收集管中。

9)加入700μlspw漂洗液(加入無水乙醇),室溫最大轉(zhuǎn)速(≥13,000×g)離心1min,倒掉廢液,吸附柱放入收集管中。

10)重復(fù)步驟9。

11)空吸附柱,室溫最大轉(zhuǎn)速(≥13,000×g)離心2min,干燥吸附柱基質(zhì)。

12)把吸附柱放入1.5ml滅菌的離心管中,取15-30μl洗脫緩沖液懸空滴加到吸附柱膜的中心。

13)室溫靜置2min,最大轉(zhuǎn)速(≥13,000×g)離心1min,重復(fù)洗脫提高dna回收率。

14)將回收的pcr產(chǎn)物再次進(jìn)行1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),保存于-20℃。

4、酶切質(zhì)粒與模板:

將表達(dá)質(zhì)粒pgex6p-1與pcr回收產(chǎn)物用限制性內(nèi)切酶bamhⅰ、ecorⅰ分別進(jìn)行雙酶切,酶切體系為:dna模板20μl,10×kbuffer6μl,bamhⅰ、ecorⅰ各3μl,滅菌超純水補(bǔ)足60μl,30℃酶切5h。并用購自omegabio-tek的cycle-purekit回收酶切產(chǎn)物。純化步驟如下:

1)在酶切反應(yīng)體系中加入4-5倍體積的cp緩沖液,渦旋振蕩使溶液充分混勻,簡(jiǎn)短離心以收集管蓋和管壁上的水珠。

2)把hibinddnamini吸附柱放入2ml收集管中。

3)把第一步的溶液加入吸附柱,室溫最大轉(zhuǎn)速(≥13,000×g)離心1min,取收集管中的液體加入吸附柱中,重復(fù)吸附,提高產(chǎn)物回收率,室溫最大轉(zhuǎn)速(≥13,000×g)離心1min,倒掉廢液,吸附柱放入收集管中。

4)加入700μldna漂洗液(加入無水乙醇),室溫最大轉(zhuǎn)速(≥13,000×g)離心1min,倒掉廢液,吸附柱放入收集管中。

5)重復(fù)步驟4。

6)空吸附柱,室溫最大轉(zhuǎn)速(≥13,000×g)離心2min,干燥吸附柱基質(zhì)。

7)把吸附柱放入滅菌的1.5ml離心管中,取30-50μl洗脫緩沖液懸空滴加到吸附柱膜的中心。

8)室溫靜置2min,室溫最大轉(zhuǎn)速(≥13,000×g)離心1min,重復(fù)洗脫提高dna回收率。

14)將回收的酶切產(chǎn)物進(jìn)行1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),保存于-20℃。

5、目的基因與表達(dá)載體連接:

酶切后的質(zhì)粒(pgex6p-1)與目的基因片段(alyb-ou02、alyd-ou02)在t4dna連接酶作用下過夜連接,連接體系為:t4dna連接酶1μl,10×buffer1μl,目的基因片段與質(zhì)粒按質(zhì)量比10:1,滅菌超純水補(bǔ)足10μl,16℃連接過夜。

6、轉(zhuǎn)化:

將感受態(tài)細(xì)胞bl21(de3)從-80℃冰箱中取出,迅速放入冰中。待細(xì)胞完全融化后,在無菌條件下將連接產(chǎn)物緩慢加入到感受態(tài)細(xì)胞中,輕輕混勻,冰浴30min。迅速放置42℃水浴熱激75s。快速將離心管放入冰中,冰浴2min。無菌條件下向混合液中加入500μllb液體培養(yǎng)基,37℃振蕩培養(yǎng)1h,使菌體復(fù)蘇。無菌條件下,取200μl菌液均勻地涂布于含amp+抗性的lb固體培養(yǎng)基上,待液體完全吸收后倒置放入恒溫培養(yǎng)箱,37℃培養(yǎng)至培養(yǎng)基表面有菌落生成。

7、菌液pcr鑒定陽性克隆

隨機(jī)挑取單克隆菌落,測(cè)序分析,并于-80℃保存菌液。其中褐藻膠酶alyb-ou02,其氨基酸序列為seqidno:1,編碼核苷酸序列為seeidno:3。酶alyd-ou02,其氨基酸序列為seqidno:2,編碼核苷酸序列為seeidno:4。具體序列信息如下:

其中alyb-ou02的氨基酸序列如下:

dfpnnketgealltpvdatasshdgngpdrlidqdlttrwssagdgewamldygsvqefdavqasfskgnerqskfdiqvsvdgetwttvlenqlssgkaiglerfqfepavkaryvryvghgntkngwnsvtglaavncsinacpasqiitsdvvaaeavliaemkaaekarkaarkdlrsgnfgvaavypcetsvkcdtrsalpvptglpatpvagnapsenfdmthwylsqpfdhdkngkpddvsewnlangyqhpeifytaddgglvfksyvkgvrtskntkyartelremmrrgdqsistkgvnknnwvfssapeadleaaagidgvleatlkidhatttgnanevgrfiigqihdqndepirlyyrklpnqptgavyfahesqdatkedfyplvgdmtaevgedgialgevfsyridvkgntmtvtlmregkddvvqvvdmsnsgydvggkymyfkagvynqnisgdlddysqatfyqldvshdqykk;

其編碼基因的核苷酸序列如下:

gacttccctaacaacaaagaaacgggtgaagcacttcttactccggttgatgctaccgctagcagccacgatggaaatggcccagatcgcctcattgaccaagacctaacaacacgttggtcgtcagcgggtgacggtgagtgggcaatgctagattatggttcagtacaagagtttgacgctgttcaagcatccttcagtaaaggtaatgagcgccaatctaaatttgatattcaagtgagtgtcgatggtgaaacctggacgacggtacttgagaaccaactcagttctggtaaagctatcggcctagagcgtttccaatttgagcctgcggtgaaagcacgttacgtaagatatgttggtcacggcaacaccaaaaacggttggaacagtgtgactgggttagcagcggttaactgtagcatcaacgcttgtccagcgagtcaaatcatcacttcagacgtggtggctgcagaagcggtgcttattgctgaaatgaaagcagcggaaaaagcgcgtaaagcagcacgcaaagatctacgctcaggtaacttcggcgtagcagcagtttacccttgtgagacttcagttaaatgtgacactcgcagcgcgctacctgttccgacaggcctaccagcgacacccgttgccggtaatgcaccgagcgaaaacttcgacatgactcactggtacctgtctcaaccattcgaccatgacaaaaacggtaagccagatgatgtatccgagtggaaccttgcaaacgggtatcaacacccagaaatcttctataccgcggacgacggtggtctagtgttcaagtcttacgtgaaaggtgtacgtacatctaaaaacactaagtacgcgcgtaccgagcttcgtgagatgatgcgtcgtggtgaccagtctatcagtacgaaaggtgttaataagaacaactgggtattctcaagcgcacctgaagctgatttagaagctgcggctggtatcgatggcgttctagaagcaacattgaaaatcgatcatgcgacaacaacgggtaatgcgaatgaagtaggtcgctttatcattggtcagattcacgatcaaaacgatgagccgattcgtttgtactaccgtaaactgccaaaccaaccaacgggcgcagtttactttgcacacgaaagccaagacgcgaccaaagaggacttctatcctctagtgggagacatgacggctgaagtaggtgaagatggtatcgcacttggtgaagtgttcagctaccgtattgacgttaaaggcaacacgatgacggtaacgctaatgcgtgaaggcaaagacgatgttgtacaagtggttgatatgagcaacagcggctatgacgttggcggcaagtacatgtatttcaaagcgggtgtttacaaccaaaatatcagcggcgacctagacgattactcacaagctactttctaccagctagacgtatcgcacgatcaatacaaaaagtag;

alyd-ou02酶的氨基酸序列如下:

pvpadkfdmrnwkitipsdinedgrvdeiegvammsyshsdffhldkdgnlvfevqnqaittknsknarselrqmprgadfsidtadkgnqwalsshpaaseysavggtleatlkvnhvsinakypqrypahsvvvgqihakkhdalikaktgyghgneplkifykkfpdqemgsvfwnyernlekkdpnradiaypvwgntwenpaepgeagialgeefsykvevkgtmmyltfetarhdtvkyevdlskgideldsptgyaeddfyykagaygqcsvsdshpvwgpgcagtgdfavdkkngdynsvtfsalklngk;

編碼基因的核苷酸序列如下:

ccagttcccgctgataagtttgatatgcgaaattggaaaataacgatcccttcagatattaatgaagatggacgtgttgacgaaatcgaaggggtggcaatgatgagctactcacacagcgatttcttccaccttgataaagacggtaatctcgtctttgaagtacaaaaccaagcgattaccacgaagaactcgaaaaacgcacgctctgagttacgccagatgccacgaggtgctgatttctcaatcgatacggcggacaaaggaaaccagtgggcactatcgagccacccagcagcgagtgaatacagtgcggttggtggaacgctagaagcgacgctaaaggtgaatcacgtttcgattaacgctaagtacccacaaagatacccagctcactcggtagttgttggccagatacacgcgaagaaacacgatgctttgatcaaagcaaaaacaggttacggccacggtaacgaaccactaaaaatcttctataagaaatttcctgatcaagagatgggttcagtcttttggaactatgaacgcaacttagagaagaaagatcctaaccgtgctgatattgcttacccagtttggggcaatacttgggaaaacccagcagagcctggtgaagcgggaattgctctaggtgaagagttcagctacaaagtggaagtgaagggtacaatgatgtatctaacatttgaaacggctcgccacgataccgttaagtatgaagtcgacttgagcaagggcatcgatgaacttgattcgccaacaggctatgcggaagatgacttttactataaagcgggtgcgtacggtcaatgcagtgtaagcgactctcacccagtgtggggcccgggttgtgcgggtactggcgatttcgctgtcgataaaaagaacggcgattacaatagtgtgactttctcagcacttaagctgaacggcaagtag。

二、重組酶的制備

1)pgex-6p-1菌體,60mlpbs重懸菌體并超聲破碎(30min),20,000g離心20min。

2)上清與2ml平衡后的gstbeads(ge)在4℃結(jié)合2h,重力作用下流出;

3)400mlpbs緩沖液沖洗未結(jié)合蛋白;

4)加入2ml的pbs緩沖液,并按質(zhì)量比50:1加入prescission酶,4℃靜置酶切(每15min輕吹混勻一次)。

5)酶切2h后流出,流出進(jìn)行sds-page檢測(cè)(圖1):

實(shí)施例2:基于復(fù)合酶的高均一性褐藻寡糖的制備

方法1)復(fù)合酶法:用重組表達(dá)的alyb-ou02和alyd-ou02褐藻膠裂解酶進(jìn)行褐藻膠降解,底物為0.2%褐藻膠(m/v)200μl,酶alyb-ou02(1.58μm)和alyd-ou02(約13.9μm)各20μl。

設(shè)置三組反應(yīng),即:alyb-ou02、alyd-ou02分別單獨(dú)降解褐藻膠以及alyb-ou02和alyd-ou02相互配合共同降解褐藻膠??偡磻?yīng)體系為220μl,緩沖液為50mmtris-hcl200mmnaclph7.5,室溫(約30℃)靜置反應(yīng)90min,反應(yīng)結(jié)束后12000rpm離心3min,取上清通過tlc法對(duì)降解產(chǎn)物進(jìn)行分析。

方法2)先后加入法:用重組表達(dá)的alyb-ou02和alyd-ou02褐藻膠裂解酶進(jìn)行褐藻膠降解,底物為0.2%褐藻膠(m/v)200μl,酶alyb-ou02(1.58μm)和alyd-ou02(約13.9μm)各20μl。設(shè)置一組反應(yīng),即先用alyb-ou02降解褐藻膠,緩沖液為50mmtris-hcl200mmnaclph7.5,室溫(約30℃)靜置反應(yīng)90min,之后加入alyd-ou02繼續(xù)反應(yīng)90min。反應(yīng)結(jié)束后,12000rpm離心3min,取上清通過tlc法對(duì)降解產(chǎn)物進(jìn)行分析。

分別取2μl降解后的溶液和對(duì)照組溶液點(diǎn)樣于硅膠板上(silicagel60f254,merck)。吹干后將硅膠板置于展開劑中開始層析,展開劑按以下比例配置:正丁醇/甲酸/水(v/v)=4:6:1。層析結(jié)束后,取出硅膠板并吹干,在硅膠板上噴灑顯色劑(苯胺-二苯胺顯色劑),吹干,再將硅膠板置于高溫條件下顯色,直至出現(xiàn)明顯的斑點(diǎn)。(圖2)。如圖2-a泳道2及圖2-b泳道1所示,僅用酶alyb-ou02降解褐藻膠,產(chǎn)物主要有4個(gè)組份。alyb-ou02降解后的樣品進(jìn)行質(zhì)譜檢測(cè),確定樣品的分子量。儀器型號(hào)為qexactivefocus。經(jīng)過質(zhì)譜鑒定,alyb-ou02降解后的樣品(圖2-a,泳道1)主要為:dp1:175da;dp2:351da;dp3:527da;dp4:703da。

在利用復(fù)合酶alyd-ou02或者在alyb-ou02降解后,通過后續(xù)補(bǔ)加alyd-ou02,產(chǎn)物如圖2-a泳道4及圖2-b泳道2所示,結(jié)果表明復(fù)合酶解可以有效降解其中兩個(gè)組分(后續(xù)質(zhì)譜鑒定為dp3和dp4),降解后產(chǎn)物主要為dp1與dp2。結(jié)果說明alyd-ou02的加入提高了產(chǎn)物的均一性。

酶解產(chǎn)物的回收的步驟如下:

反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)體系置于100℃,水浴10min,滅活酶終止反應(yīng)。4℃,12000g離心20min,收集上清,冷凍干燥獲得寡糖。稱重計(jì)算得到的寡糖的回收率在85%左右。

sequencelisting

<110>中國海洋大學(xué)

<120>一種均一性褐藻寡糖的制備方法

<130>

<160>4

<170>patentinversion3.5

<210>1

<211>494

<212>prt

<213>1

<400>1

asppheproasnasnlysgluthrglyglualaleuleuthrproval

151015

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354045

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