重组胃蛋白酶原A黑曲霉高效表达及其在食物营养中的应用基础研究
批准号:
32072161
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
路福平
依托单位:
学科分类:
食品生物化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
路福平
中文摘要
针对胃肠健康问题,和老年人消化功能衰退导致的免疫力低下,基于胃蛋白酶在食物消化中的重要性,本项目拟解决哺乳动物胃蛋白酶(原)的安全性,阐释重组胃蛋白酶原A(rPGA)在黑曲霉中高表达调控机制,探明其消化食物的规律。以食品安全级的糖化酶高产菌黑曲霉为宿主,敲除相关酸性蛋白酶基因,优化启动子和信号肽,将pga表达盒定点替换宿主基因组上糖化酶基因,筛选pga不同拷贝数的重组菌株,并考察这些重组菌株的转录组差异,探讨rPGA表达时关键调控因子和表达调节规律,据此构建rPGA高表达菌株。分析rPGA酶学特性,对比动物来源PGA,评价rPGA对不同动、植物蛋白质的消化效率和热加工对其作用的影响;利用体外消化模型,分析rPGA对不同种类含蛋白食物的消化规律及在食物蛋白消化过程中的贡献度。本项目为rPGA及其它外源蛋白在黑曲霉中高表达提供理论指导,为rPGA在食用助消化制剂中应用提供基础支撑。
英文摘要
In view of the increasingly serious gastrointestinal health problems, as well as the low immunity caused by the decline of digestive function in the elderly, based on the important role of pepsin in the food digestion process, this project aims to solve the safety of mammalian source pepsinogen, illuminate the high level expression mechanism of recombinant pepsinogen A (rPGA) in Aspergillus niger, and find out its rules in food digestion. With GRAS Aspergillus niger AnT21 with high production of glucoamylase as the host, on the basis of knocking out its multiple acid proteinase genes, we’ll optimize the promoter and signal peptides, replace the glucoamylase genes on Aspergillus niger genome with pga expression box, screen out the recombinant strains with different copies of pga and investigate the differences in the transcriptome of these recombinant strains, explore the key regulatory factors and regulatory rules of genes expression in rPGA expression, followed by construction of the strain with higher product of rPGA based on the rules. Further, we’ll analyze the enzyme properties of rPGA, and in comparison with PGA from mammal, evaluate rPGA-catalyzed digestive efficiency of different proteins of plants and animals and the influence of thermal processing on their digestion, and analyze the digestive regularity of rPGA on different kinds of protein-containing foods and its contribution for the whole protein digestion process by using in vitro digestion model. This project can provide theoretical guidance for high-level expressing rPGA and other heterologous proteins in Aspergillus niger, and provide basic support for rPGA as digestion aids in foods.
针对胃肠健康问题,和老年人消化功能衰退导致的免疫力低下,基于胃蛋白酶在食物消化中的重要性,本项目拟解决哺乳动物胃蛋白酶(原)的安全性,阐释重组人胃蛋白酶原A5(rhPGA5)在黑曲霉中高效表达调控机制,探明其消化食物的规律。主要结果如下:.以食品安全级的糖化酶高产菌黑曲霉为宿主,构建了酸性蛋白酶分泌降低的底盘菌株。优化了启动子和信号肽,构建了不同hPGA5拷贝数的重组菌株并进行转录组学分析,挖掘出2个影响rhPGA5分泌表达的关键基因,揭示出目的基因整合位点和拷贝数是影响rhPGA5表达的关键因素。构建了高产rhPGA5的重组菌株,发酵液酶活力达到1196U/mL。分析了rhPGA5酶学性质和动力学特征,其最适pH和温度为pH2和40℃,在一定范围内具有较好的稳定性,具有较高的催化效率。.利用体外静态和动态消化模型,分析了rhPGA5对不同种类蛋白质的消化效率和热加工对其作用的影响,解析了rhPGA5对蛋白质食物的消化规律,表明rhPGA5对食物的消化与蛋白质性质、组成和结构相关,不同蛋白质食物的消化过程是不同的,rhPGA5对蛋白质消化的氨基酸具有特异性,亮氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、芳香族氨基酸包括苯丙氨酸、酪氨酸优先被胃蛋白酶水解。.研究了rhPGA5对小鼠消化不良的影响,表明rhPGA5可通过改善脑肠肽、胃肠激素分泌紊乱、减轻炎症反应、调节肠道菌群和粪便代谢物,改善消化不良小鼠的消化不良症状,表明胃蛋白酶可能是一种预防和治疗消化不良病症的有效酶制剂。.本项目为rhPGA5及其它外源蛋白在黑曲霉中高表达提供理论指导,为rhPGA5在食用助消化制剂和消化不良的预防与治疗中的应用提供基础支撑。
DHA-甘油磷脂无细胞生物合成系统构建与机制研究
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批准号:32530082
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项目类别:重点项目
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资助金额:217.00万元
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批准年份:2025
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负责人:路福平
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依托单位:
枯草芽胞杆菌谷氨酰胺转氨酶催化蛋白交联过程调控机制的研究
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批准号:31671806
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项目类别:面上项目
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资助金额:64.0万元
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批准年份:2016
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负责人:路福平
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依托单位:
磷脂酰丝氨酸过量生物合成和代谢调控的研究
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批准号:21076159
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项目类别:面上项目
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资助金额:38.0万元
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批准年份:2010
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负责人:路福平
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依托单位:
生物催化甾体化合物C1,2脱氢规律的研究
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批准号:20676104
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项目类别:面上项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2006
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负责人:路福平
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依托单位:
酵母细胞及端环境应激产生活性物质的机制与调控
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批准号:20206025
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:22.0万元
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批准年份:2002
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负责人:路福平
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依托单位:
国内基金
海外基金