温泉来源地芽孢杆菌耐热α-淀粉酶基因的克隆表达及酶学性质研究

以Geobacillus sp.WQJ-1基因组DNA为模板,利用PCR扩增获得成熟α-淀粉酶基因amy WQJ,构建重组质粒p ET-28a(+)-amy WQJ,转化大肠杆菌BL21(DE3)诱导表达.用镍柱亲和层析对粗酶液进行分离纯化,获得相对分子质量约为59 ku的重组酶r Amy WQJ.研究表明,该酶最适pH值为6.0,具有较好pH稳定性,最适温度为70℃;Ca~(2+)能提高该酶的热稳定性;Hg~(2+)、EDTA、SDS、Cr3+、Mn~(2+)、Cu~(2+)和Pb~(2+)对该酶活力具有不同程度的抑制作用,而Co~(2+)、Na+和β-Mercaptoethanol则具有促进作用.以可溶性淀粉为底物,该酶动力学参数Km为6.62 mg·m L-1,vmax为2 197.80μmol·(mg·min)-1;降解最适作用底物木薯淀粉的终产物为寡聚糖.     

广谱降解有机磷农药的真菌酶解研究

从农药污染土壤中分离出的一株真菌具有广谱降解有机磷农药的能力.菌体培养物经硫酸铵分级沉淀、Sephadex G-100凝胶过滤、DEAE-Sephrose CL6B柱层析纯化广谱有机磷农药水解酶.研究结果表明该酶为胞内酶,主要定位在细胞膜上.酶的最适反应温度为45℃,最适pH7.5,在50℃以下以及在pH6～9.5范围内活性稳定.Hg2 、Fe3 、对氯高汞苯甲酸、碘乙酸和N-乙基马来酰亚胺对该酶有强烈的抑制作用,而Cu2 、巯基乙醇、二硫苏糖醇、二硫赤藓糖醇、谷光甘肽和去污剂对酶有不同程度的激活作用.该酶不仅可以作用于含P-O键的有机磷农药;而且也能水解含P-S键的有机磷农药.以甲基对硫磷和内吸磷为底物的Km值分别为63μmol/L,256μmol/L;Vmax分别为306μmol·min-1,189 μmol·min-1;Kcat分别为1 102 s-1,610 s-1.     

应用易错PCR定向进化甘油脱氢酶

经过连续易错聚合酶链式反应(Error-Prone PCR)向克雷伯杆菌(Klebsiella pneumoniae)甘油脱氢酶基因中引入突变,并构建突变文库.依据突变体催化番红O显色的特性,采用琼脂平板法和96微孔板法相结合的高通量筛选方法,成功获得突变体gldA-74,其酶活力是亲本重组酶的2.73倍.通过软件对突变体gldA-74酶基因和亲本重组酶基因进行分析对比,发现突变体gldA-74酶基因发生了一处点突变(A964T),该突变使一处氨基酸被取代.将亲本重组酶和进化酶的高效表达产物经Ni柱纯化后,酶学性质的测定结果表明,甘油的Km值由0.58 mmol.L-1升高至0.63 mmol.L-1,而NAD的Km值由0.74 mmol.L-1升高至0.77mmol.L-1,并且酶的最适pH值由原来的11.5升高至12.5,而最适温度由65℃降至55℃.     

西施舌过氧化氢酶活性的研究

对西施舌过氧化氢酶活性进行了研究.研究结果表明:西施舌过氧化氢酶的最适温度为30℃,最适pH值为6.0;在20～50℃,酶较稳定,在50℃以上,酶活性几乎完全丧失;在pH值为5.0～8.0的缓冲液中酶较稳定;在金属离子的浓度为5mmol·L-1时,Fe2+、Cu2+对酶活性有一定的激活作用,而Ca2+、Mg2+等对酶活性有一定的抑制作用;5mmol·L-1的抗坏血酸对酶活性有一定的促进,5mmol·L-1的尿素和EDTA则显示出一定的抑制作用,甲醇和乙醇也显示一定的抑制作用.     

重组PDOR基因的表达与纯化及部分酶学性质

将dhaT在E.coli BL21(DE3)pLysS中进行表达,并对含有His6标记的1,3-丙二醇氧化还原酶(PDOR)进行纯化.重组PDOR反应的最适pH值为10.0,最适温度为55℃,其以1,3-丙二醇和NAD+为底物的表观米氏常数Km值分别是15.5,0.23 mmol*L-1.实验表明,Ca2+, Mg2+和Cu2+对酶活性有抑制作用,而Fe2+, Na+, NH+4和Mn2+对酶活性有促进作用;1,3-丙二醇是PDOR适合的氧化底物.     

繁茂膜海绵共附生假单胞菌属菌株DEH138A中脱卤酶的分离纯化及性质表征

用硫酸铵沉淀,Q-Sepharose HP离子交换层析,Superdex 200凝胶过滤层析和Mono-Q离子交换层析方法,对从大连潮间带繁茂膜海绵中分离得到的1株假单胞菌DEH138A(Pseudomonas sp.DEH138A)中的脱卤酶进行分离纯化和酶学性质表征。结果显示,假单胞菌菌株DEH138A中含有一种能降解L-2-氯丙酸的L-2-卤代酸脱卤酶(L-DEX)。经纯化后,L-DEX亚基分子量为27.8kDa,全酶分子量为42.5kDa,推测其为一个二聚体蛋白。L-DEX最适pH值及最适反应温度分别为10.0和30℃,Km值为0.63mmol/L。L-DEX能够作用于多种2-卤代酸,而且对单溴乙酸的脱卤效果最好。DTT和EDTA对L-DEX无抑制作用,Cu2+和Co2+对L-DEX有明显的抑制作用。L-DEX具有立体选择性等独特的酶学特性,在环境修复、精细化工等领域具有潜在的应用价值。     

粘质沙雷氏菌脂肪酶的分离纯化

粘质沙雷氏菌L-42发酵液经离心、丙酮沉淀、离子交换层析以及凝胶过滤等步骤,获得了比活性为1166.61 U/mg 的碱性脂肪酶,提取得率为20%,纯化倍数45.57倍,在聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)和SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)上均呈现单一蛋白质条带,显示该酶为单体,SDS-PAGE测得酶的相对分子量约为 50 kDa.酶学特性研究结果表明,该酶的最适反应温度为35 ℃,最适pH值为9.0,在50 ℃以下、pH6.0~10.0范围内保持较好的稳定性. Ca2+、Mg2+ K+、Mn2+、Ni+等对酶有激活作用,而Fe2+、Zn2+、Co2+等对酶活有抑制作用.     

海洋来源褐藻胶裂解酶分离纯化及酶学性质研究

以假交替单胞菌(Pseudoalteromonas sp.zb7-4)发酵制备褐藻胶裂解酶粗酶液,采用弱阴离子DEAE交换层析分离褐藻胶裂解酶,分析纯化褐藻胶裂解酶Alg L的酶学特性.结果表明:Alg L的表观分子质量约为32 ku,比活力为(208.26±5.87)U·mg-1;其最适反应pH为7.0,在pH为6.0~10.0范围内稳定性较好,保温1 h仍能保持80%以上的相对酶活力;最适反应温度50℃,在40℃保温30 min,其残余酶活力高于80%;Cu2+、Cr3+、Co2+、Ba2+、Sr2+、Hg2+对该酶具有不同程度的抑制作用,Hg2+抑制作用最为明显;该酶具有较好的盐耐受性,在3 mol·L-1Na Cl反应体系中保温2 h,仍残余66%酶活力.动力学参数Km、Vmax、Kcat测定表明,该酶对聚古罗糖醛酸钠(PG)亲和力较高,为偏好聚甘露糖醛酸钠(PM)裂解作用的双功能酶.     

青霉葡萄糖氧化酶的分离纯化及性质研究

从青霉(Penicillium amagasakiense)发酵液中分离纯化葡萄糖氧化酶(简称GOD),通过DEAE-32离子交换柱层析、Sephacryl S-200分子筛凝胶过滤柱层析纯化,获得比活力为472 U/mg电泳单一纯酶制剂,采用SDS-PAGE电泳,表明该酶含有两个同型的亚基,分子量为150 ku.酶学性质研究表明:该酶催化葡萄糖氧化酶反应的最适pH为5.6,最适温度为40℃.酶的热稳定性研究表明:该酶在pH 5.5～8.5区间和温度低于50℃下稳定.金属离子对酶活力的影响表明:Na+、K+、Ca2+、Pb2+、Mn2+等对酶活力基本没有影响;Al3+、Zn2+对酶有一定的激活作用;Ag+、Hg2+、Mg2+、Cd2+、Cu2+、Co2+等对该酶活力有不同程度的抑制作用.该酶以葡萄糖为底物的米氏常数Km值为122.6 mmol/L,Vm为25.52 μmol/(L·min)(pH 7.0,37℃).     

假单胞菌HS-D36偏苯三酚1,2-双加氧酶克隆表达与催化特性研究

由pnpC编码的偏苯三酚1,2-双加氧酶(Hydroxyquinol 1,2-dioxygenase,PnpC)是微生物分解硝基芳香族类环境污染物的关键酶.本研究从对硝基苯酚(p-nitrophenol,PNP)降解菌HSD38(Pseudomonas sp.)中克隆pnpC基因,利用E.coli BL21(DE3)高效表达重组PnpC,通过亲和色谱纯化并分析其催化特性.实验结果表明:HS-D36的pnpC开放阅读框长度为873bp,编码290个氨基酸,酶蛋白相对分子量33KD;20℃、异丙基硫代-β-半乳糖苷(Isopropylβ-D-1-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导可高效表达重组PnpC;重组酶经Ni-NTA亲和色谱一步分离可达到电泳纯;纯酶比活力9.3U/mg,纯化倍数37.2,活力收率23.8%;重组PnpC催化邻苯二酚开环反应的最适温度45℃、最适pH 5.0;Lineweaver-Burk双倒数作图表明PnpC对邻苯二酚降解的米氏常数(Km)为21.95mol/L、最大反应速度(Vmax)为2.68mol/(min·mg);Fe3+、Cu2+、Fe2+和Zn2+对该酶具激活作用,Ni 2+则显示抑制效应.     

重组粘质沙雷氏菌几丁质酶C的纯化及酶学性质

为从已构建的重组大肠杆菌pET-22b-chiC获得高纯的几丁质酶C,通过降低培养温度,提高粘质沙雷氏菌几丁质酶C的可溶性表达.表达产物经镍柱亲和层析(IMAC)和Phenyl-Sepharose疏水层析(HIC)分离纯化后,得到电泳纯的几丁质酶.酶学性质研究表明,纯化的几丁质酶C为单体蛋白,相对分子质量为51.8ku;最适pH值为5.0,最适温度为55℃,在55℃的条件下保温4 h后仍有90%以上的酶活力.研究结果还表明,Cu2+,Hg2+,Co2+,Mg2+对酶活力均有明显抑制作用,而Fe2+,Zn2+,Sn2+,Ba2+对酶活力有一定促进作用,Mn2+对酶活力明显促进作用.     

酿酒酵母蔗糖酶基因的克隆、异源表达及重组酶学性质研究

以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)基因组DNA为模板,通过PCR扩增得到蔗糖酶基因(suc2),并将其克隆到表达载体pSE380中,将得到的重组质粒pSE-suc2转化进E.coli BL21中,利用镍金属螯合层析方法分析测定其酶学性质。重组菌株的SDS-PAGE结果显示重组蔗糖酶基因(suc 2)有60kDa目的蛋白出现,纯化的SDS-PAGE分析得到均一的蛋白条带;重组蔗糖酶的Km值为47.73mmol/L,最大反应速率为79.59mg还原糖mg-1蛋白min-1,最适温度为42℃,最适pH值为5.5,Zn2 、Cu2 对重组蔗糖酶酶活有较强的抑制作用,Ba2 、Mg2 、Mn2 对重组蔗糖酶酶活稍有激活作用。     

青枯雷尔氏菌龙胆酸1,2-双加氧酶基因的克隆、表达和酶性质的研究

本研究克隆、表达了青枯雷尔氏菌GMI1000菌株中编码龙胆酸1,2-双加氧酶的基因, 并通过亲和层析对该酶进行了纯化, SDS-PAGE结果表明该酶亚基约为38kDa.该酶的最适反应温度和最适pH分别为30℃和7.5.该酶的Km为56μmol/L,pI为4.6～4.8.纯化后的龙胆酸1,2-双加氧高度不稳定:4℃下放置72h即失去85%的酶活. 甘油和β-巯基乙醇可稳定该酶酶活,在添加10%(体积比)甘油至酶液(50mmol/L, pH 7.3的磷酸盐缓冲液保存)后,-20℃保藏2周后均能检出明显的酶活.0.1～1mmol/L Fe2 可以激活或者稳定该酶的酶活.Na ,K ,Mg2 和Ca2 (分别为1～2mmol/L)对该酶的酶活无明显的影响.Mn2 ,Zn2 和Fe3 的添加量超过2mmol/L时,酶活急剧下降.1mmol/L的Cu2 即使该酶失去酶活.     

阿魏酸酯酶的制备及其酶学性质

利用丰富廉价的植物纤维资源,代替有限的粮食原料发酵生产生物能源已成为国际上研究的热点,也可能是解决未来能源问题的一条重要出路.阿魏酸酯酶能够降解植物细胞壁中羟基肉桂酸酯中的酯键,破坏细胞壁的骨架机构,获得反式阿魏酸.本研究利用泡盛曲霉固体发酵麦麸,蔗渣等纤维质原料产生阿魏酸酯酶,发酵液采用硫酸铵盐析、透析、冷冻干燥等方法得到阿魏酸酯酶酶粉,对取得的该阿魏酸酯酶进行了酶学性质的初步实验.结果表明该酶制剂最适pH为6.0,最适温度为25℃,Cu2+、Fe2+、EDTA对该酶活力有激活作用,Mg2+、Zn2+、Mn2+则有一定的抑制作用.其中,Cu2+的最适添加浓度为0.25 mol/L,EDTA与Fe2+的最适添加浓度为0.20 mol/L.W(最适酶)∶W(底物)=1∶100,在1.5 h后,酶解产率达到最高.并研究该酶对去淀粉麦麸、蔗渣、玉米皮和玉米芯这4种天然纤维质原料的酶解效果,结果表明该酶对去淀粉麦麸的酶解效果最佳.产生阿魏酸的质量浓度达到72.93 mg/L,与笔者之前利用发酵后浸提得到的粗酶液酶解产生阿魏酸的质量浓度相比,纯化后的阿魏酸酯酶活力有了非常显著的提高.     

假单胞菌TS-1138 L-半胱氨酸脱巯基酶的纯化和性质研究

假单胞菌TS-1138L-半胱氨酸脱巯基酶经DEAECellulose-52阶段洗脱、SephadexG-100柱层析被纯化了80.3倍,SDS-PAGE鉴定为单一条带,该酶的相对分子质量为53.0kDa;酶反应的最适pH为7.5,最适反应温度为35℃,该酶的米氏常数为2.37μmol/L,最大反应速度为0.11μmol/mL·min·Pb2+对该酶有很强的激活作用,Zn2+对该酶有较强的抑制作用,羟胺为该酶特异性的抑制剂.     

呋喃丹水解酶的分离纯化及性质

从长期受农药污染的土壤中分离得到一株能高效降解氨基甲酸酯类农药的假单胞菌AEBL3，它在呋喃丹的诱导下能产生较高活性的呋喃丹水解酶。通过硫酸鱼精蛋白处理、(NH4)2SO4分级沉淀、DEAE纤维素离子交换层析和苯基交联琼脂糖层析，从菌体中纯化得到凝胶电泳均一的呋喃丹水解酶，纯化倍数为30.33倍。用SDS-PAGE测得该酶的分子质量约为85ku，酶作用的最适温度为40℃，最适pH值为4.5和6.5，30℃下保温30min，酶活力基本不变，高于50℃酶活力则迅速下降；K^ 和Na^ 等对酶有激活作用，Hg^2 、Zn^2-、Cu^2 和Mn^2 等对酶有抑制作用。     

一种甲基膦酸酯降解菌的筛选、鉴定以及特性分析

甲基膦酸酯是一种结构最简单的膦酸酯,常作为研究有机磷基础地球化学过程的代表性物质,其降解过程是全球磷循环中复杂有机磷降解、末端释放正磷酸盐的关键步骤之一.本研究拟针对甲基膦酸酯的微生物降解,筛选具有较好降解作用且能有效释放正磷酸盐的微生物菌株,并开展其降解和释放特性分析,为进一步解析有机磷的生物分解机制提供基础数据.采集有机磷农药施用的土壤,进行富集培养,使用含有5 mmol/L甲基膦酸酯的无机盐固体平板分离得到了一株可以降解甲基膦酸酯的细菌.其16S rRNA基因克隆鉴定为伯克氏菌属(Burkholderia),将其命名为Burkholderia strain HQL1813.单因素实验研究表明该菌株生长的最适温度为28℃,最适pH为7.在最适条件下,菌株降解甲基膦酸酯同时释放产生正磷酸盐,培养基中释放磷酸盐最大浓度为90～228μmol/L.实验表明该菌能够降解甲基膦酸酯,对环境科学中磷循环的研究、有机磷降解机制的探究以及有机磷降解的应用有重要意义.     

麻疯树过氧化氢酶的分离纯化

麻疯树种仁经抽提、硫酸铵盐析、Phenyl Sepharose CL-4B层析、DEAE-Sepharose F.F.层析,获得了纯化的麻疯树过氧化氢酶(CAT).该酶比活力为69.23 U/mg,纯化倍数为37.63倍.经Sephacryl S-300 HR测定,该酶表观分子量为232 kD,SDS-PAGE显示为一条分子量为59 kD的条带,表明该酶是由四个相同的分子量为59 kD的亚基组成.经等电聚焦测定该酶的等电点为4.7.经过温度和pH考察,该酶最适温度为30℃,最适pH为7.0.Mn~(2+)对酶活有促进作用,Zn~(2+)、Cd~(2+)、Mg~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)、Co~(2+)有抑制作用.6×10~(-3)mmol/L NaN_3以及0.9 mmol/L KCN能使酶活丧失.该酶的V_(max)和K_m分别为5 U/mL·min,1.5 mmol/L.     

地衣芽胞杆菌产纤溶酶的分离、纯化及其酶学性质研究

以地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)WBL-3进行固体发酵生产纤溶酶.通过生理盐水浸提、离心去除菌体、硫酸铵分级盐析、透析、离子交换层析和凝胶过滤层析对酶进行分离纯化,SDS-PAGE电泳检测酶的分子量大小,并对该纤溶酶的酶学性质进行研究.结果表明:经凝胶过滤层析后,纯化倍数为33.19,回收率12.39％;SDS-PAGE电泳检测为单一蛋白条带;酶学性质分析表明:酶的最适反应温度为55℃,稳定性随着温度的升高而降低;最适反应pH为8.5,pH7-10范围内酶活稳定性较高;Mg2+对该酶有微弱的激活作用,Cu2+、Ag+、Fe3+、Hg2+、Pb2+对酶有较强的抑制作用.本研究为开发新的溶栓药物提供了新的选择.     

芦荟叶皮β-葡萄糖苷酶的分离纯化及酶学性质

库拉索芦荟叶皮经匀浆、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液抽提,硫酸铵分级沉淀,DEAE-Sepharose fast flow层析和Superdex-200prep grade层析,获得电泳纯的β-葡萄糖苷酶(β-Glucosidase,BGL).纯化结果是β-葡萄糖苷酶比活力为98.48U/mg,纯化倍数为328.27倍,酶活性回收率为9.87%,全酶分子质量约为69.3kD,亚基分子质量约为69.7kD.酶学性质研究表明:β-葡萄糖苷酶的最适反应温度和最适反应pH值分别为40℃和5.0;在20~30℃及pH4.0~8.0范围内稳定性较好;最适条件下,以pNPG为底物的K_m值为2.21mmol/L,V_(max)为1.381μmol/(min·L).乙醇,抗坏血酸,Mn~(2+),K~+对该酶活性具有激活作用;SDS,Cu~(2+)对该酶活性具有强烈抑制作用;异丙醇,EDTA,尿素,Mg~(2+),Li+对该酶活性影响较小;甲醇对该酶有双重作用.