酯酶基因Est2的异源表达及酶学性质研究

对来自α/β水解酶超家族的酯酶基因Est2进行了克隆、异源表达及纯化,然后对其酶学性质进行了研究.研究结果显示:酯酶Est2的最适底物为对硝基苯乙酸酯(p-NPC2),最适反应温度为50℃,最适pH为8.0;Est2具有较好的pH稳定性,在pH 5.0～10.0范围内,其相对酶活性保持在50％以上;在40℃条件下具有最...     

菊粉内切酶在毕赤酵母中的表达及酶学性质测定

为了实现菊粉内切酶在毕赤酵母(Pichia pastoris)中的高活性表达并对表达的菊粉内切酶酶学性质、水解菊粉的产物进行分析。通过下载无花果曲霉菊粉内切酶基因的编码序列,做了密码子优化后进行全基因合成,然后在毕赤酵母GS115中表达。对表达的菊粉内切酶的酶活、最适反应温度、最适pH值、热稳定性进行了分析,最后对酶水解菊粉的产物进行了高效液相色谱(HPLC)分析。摇瓶表达的酶活力为420 U/mL,酶的最适反应温度为55℃,最适反应pH为6.0。HPLC分析表明:表达的菊粉内切酶酶解底物菊粉的主要产物为低聚果糖,聚合度为3～5之间。构建的工程酵母可以高效表达菊粉内切酶,可以用于生产低聚果糖。     

极端嗜热菌Thermosipho melanesiensis普鲁兰酶基因的异源表达与酶学性质分析

选择来源于极端嗜热菌Thermosipho melanesiensis(DSM12029)的普鲁兰酶基因,以购自德国菌种保藏中心的基因组为模板,扩增出普鲁兰酶基因TM-pulA;利用酶切酶连构建了重组质粒pET21a-TM-pulA;转入大肠杆菌Rosetta(DE3)菌株中诱导表达并经纯化后,进行了水解产物分析和酶学性质测定.结果显示:TM-pulA为Ⅰ型普鲁兰酶,最适pH为5.8;最适温度是80℃;70℃下半衰期为4.75 h;Mn~(2+)、Co~(2+)、AL~(3+)、Fe~(3+)、SDS及EDTA对其酶活有不同程度的抑制作用;该酶的K_m、V_(max)、K_(cat)及K_(cat)/Km值分别为4.68 g·L~(-1)、0.0085 mmol·L~(-1)·s~(-1)、71.18 s~(-1)、15.21 L·g~(-1)·s~(-1).     

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。     

新型Ⅰ型普鲁兰酶基因的克隆表达及酶学性质

【目的】筛选并克隆表达高酶活且具有一定热稳定性的新型普鲁兰酶。【方法】克隆Tumebacillus flagellatus GST4的普鲁兰酶基因pulB,构建重组质粒后转化宿主菌大肠杆菌进行诱导表达,再运用亲和层析进行纯化并分析其酶学性质和结构。【结果】pulB在大肠杆菌中实现可溶性表达,发酵液上清酶活力达到78U/mL,粗酶液经纯化后比活力为258U/mg。重组酶PulB最适反应温度和pH值分别为55℃和5.0,在较窄的酸性范围内(pH值4.5~5.5)酶活力比较稳定;对普鲁兰糖的Km=(16.28±0.03)mg/mL,Vmax=(22.05±0.02)μmol·min-1·mg-1。PulB的DNA序列与GenBank数据库里的任何序列都没有同源性,在蛋白质序列上,由基因pulB编码的氨基酸序列与T.aegyptius的环麦芽糖糊精酶相似性最高,BlastX比对的Identities为54%,Positives为69%,SMART结构预测分析发现,pulB具有淀粉酶的结构域。底物特异性分析表明,它可水解普鲁兰糖和支链淀粉生成线性的低聚糖或麦芽三糖。【结论】重组酶PulB是尚未报道的新型普鲁兰酶,它可水解普鲁兰糖和支链淀粉,属Ⅰ型普鲁兰酶。     

产纤维素酶海洋细菌的筛选和酶学性质的初步研究

从病烂的海洋植物中分离到一株高产纤维素酶的菌株TX-12,革兰氏阴性,经鉴定为噬纤维菌属(Cellulophaga sp.)中的一个种.该菌株在温度25℃、培养基起始pH 8.0条件下培养56 h产生碱性纤维素酶活力高达354.8 U/mL.酶学性质初步研究显示,TX-12产生的纤维素酶最适反应pH值为8.0,最适反应温度为60℃,在0～100℃酶活均能保持最高酶活的70%以上.酶液在100℃时仍具有较高的稳定性.Fe2+、Cu2+、Mn2+对酶反应有一定促进作用,Hg2+和Pb2+对酶反应有强烈的抑制作用.     

α-琼胶酶OUC-GaJJ96的异源表达及酶学性质

琼胶酶在功能性琼胶寡糖的酶法制备中发挥着重要作用,目前有关α-琼胶酶的研究较少。克隆表达了来自溶藻性吉尔维菌(Gilvimarinus agarilyticus)的α-琼胶酶,命名为OUC-GaJJ96,并对其酶学性质及水解产物进行研究。该酶属于糖苷水解酶96家族,基因全长为3759bp,编码1252个氨基酸,N端含有26个氨基酸编码的信号肽,蛋白分子质量约为180kDa。酶学性质研究显示:OUC-GaJJ96最适反应温度和最适反应pH值分别为30℃和7.0(Tris-HCl缓冲液),比酶活力为2.68U/mg。通过高效液相色谱和电喷雾离子源质谱对OUC-GaJJ96的水解产物进行分析,结果表明:该酶水解产物是琼二糖、琼四糖和琼六糖,其中琼四糖是主要产物,OUC-GaJJ96可用于制备具有生物活性的琼胶寡糖。     

碱性纤维素酶产生菌株的筛选及其酶学性质研究

【目的】从堆肥中筛选和鉴定产碱性纤维素酶的菌株,对菌株及其酶学特性进行研究。【方法】以刚果红平板染色法进行初筛,摇瓶发酵复筛,分离到高酶活菌株C73。通过形态观察和16SrRNA序列分析对菌株进行鉴定。采用DNS定糖法测定发酵液酶活最适pH值、pH值稳定性、最适温度、热稳定性及常见金属离子、SDS、EDTA等对酶活的影响。【结果】该菌株形态呈杆状,革兰氏阳性,不产芽孢,适宜在pH值8.0~11.0、30~37℃条件下生长。16SrRNA序列比对发现,该菌株与琼斯氏菌(Jonesiasp.)PC1序列相似度大于99%,初步鉴定为琼斯氏菌属菌株。在发酵培养基中,菌体浓度和CMCase活力分别在40h和50h达到最大值,随着发酵时间的延长发酵液pH值稳定在9.5左右。粗酶液的最适作用pH值为10.0,此时CMCase活力达2.3U/mL。在pH值8.0~11.0的范围内保持60%以上的酶活;最适作用温度为60℃,且在30~80℃的范围内保持60%以上的酶活。金属离子Mn2+、Co2+和(NH4)2SO4对酶活力有较强的抑制作用。【结论】菌株C73呈现较高的碱性CMCase酶活、较高的热稳定性和pH值稳定性,具有良好的工业应用前景。     

Cyclobacterium qasimii脱乙酰酶的异源表达及酶学性质

氨基葡萄糖因具有丰富的生物活性而被广泛应用,但目前其工业化生产均需利用浓酸在高温条件下进行脱乙酰反应;因此,需要寻找一种环境友好的生物催化法来取代酸水解法脱乙酰基。筛选并得到了来源于卡西氏菌Cyclobacterium qasimii的脱乙酰酶(CqCBDA),并将其成功地在大肠杆菌表达系统中进行了异源表达,且其具有较高水平的可溶性蛋白表达量。纯化后重组的CqCBDA具有N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶活性,比酶活力为11.5U/mg,最适温度为40℃,最适pH值为7.6,在低于40℃的条件下展现出较高的热稳定性。CqCBDA在酶解法生产氨基葡萄糖过程中具有较大的应用潜力,研究结果可为酶法绿色制备氨基葡萄糖提供理论参考。     

环己酮单加氧酶的克隆表达及酶学性质分析

为研究鞘氨醇杆菌中环己酮单加氧酶的催化特性,从N.aromaticivorans DSM 12444基因组DNA克隆表达了一个编码环己酮单加氧酶的基因chmo,并分析了该基因产物的酶学性质.该基因全长1650bp,编码550个氨基酸,理论分子量为61.6kDa.将携带此基因的重组质粒pET28a-chmo转入E.coli BL21(DE3)后,获得了62kDa左右的表达产物.重组环己酮单加氧酶(CHMO)能氧化芳香族硫醚及其衍生物、链式硫醚、其他硫醚和酮类等底物,以2-氯乙基苯基硫醚为底物时活力最高(25.65U/mg).CHMO最适反应温度和pH分别为55℃和8.87,倾向于利用NADPH作辅酶.上述结果表明,重组CHMO是一个新型的环己酮单加氧酶,推测其与硫醚及酮类物质的氧化降解有关.     

白蚁头部纤维素酶基因的克隆与表达

对中国广泛分布的黑翅土白蚁(Odontotermes formosanus)头部内切β-1,4葡聚糖酶(endo-beta-1,4-glucanase)基因进行克隆,并在原核生物大肠杆菌体内进行了表达.根据Genbank上已报道的endo-beta-1,4-glu-canase基因设计引物,通过RT-PCR获得1个完整的内切β-1,4葡聚糖酶基因.通过基因测序以及基因比对发现与Genbank上发表的内切β-1,4葡聚糖酶同源性高达96.40%.将获得的基因导入大肠杆菌体内进行诱导表达,表达出的蛋白经Western-blot检测,为该基因所表达的目的蛋白.实验为进一步对内切β-1,4葡聚糖酶的实际应用奠定一定的实验基础.     

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.     

巴伦葛兹类芽孢杆菌β-葡萄糖苷酶的表达、酶学性质及结构解析

从克隆巴伦葛兹类芽孢杆菌CAU904中克隆得到一个β-葡萄糖苷酶基因,并在大肠杆菌中进行了异源表达,研究了重组酶的酶学性质,进一步解析了该酶的晶体结构。研究结果表明,该酶的最适温度和pH值分别为50℃和7.5。该酶底物特异性较广,能够水解β-1,2、β-1,3、β-1,4、β-1,6-糖苷键等在内的多种糖苷键,对昆布多糖、大麦β-葡聚糖和地衣多糖等聚糖均有水解作用。晶体结构信息表明,该酶呈现糖苷水解酶(GH)3家族典型的多结构域结构,其催化口袋由类似(α/β)₅的三明治结构域和(β/α)₈折叠桶结构域中间的loop构成,其中芳香氨基酸残基Trp748侧链提供-1位结合位点,Trp749侧链提供+1位结合位点,Trp131侧链提供+2位结合位点,这些芳香氨基酸残基形成了一个小的口袋和疏水性环境,不利于转糖苷反应。     

一株产高温纤维素酶真菌的筛选、鉴定及酶学性质研究

从造纸厂污泥中获得一株产高温纤维素酶的真菌XM5,经形态学和ITS序列分析,鉴定其为土曲霉（Aspergillus terreus）. 在稻草液体发酵培养基中,土曲霉XM5所产纤维素酶的合成模式为同步合成型. 酶学性质研究表明,该纤维素酶的最适作用温度是65℃,在80℃下保温2h活力残留40%以上,最适作用pH为4.0,在pH4.0~7.0内较稳定,实验结果表明,该菌株所产纤维素酶具有较好的温度稳定性和pH稳定性.     

里氏木霉纤维素酶系的分离及其酶学性质

采用两级超滤、DEAE-Sepharose FF阴离子交换层析、CM-Sepharose FF阳离子交换层析和Sephadex G-100凝胶渗透层析等分级纯化步骤,从里氏木霉纤维素酶系中分离纯化得到电泳纯的3个内切葡聚糖酶组分EGⅠ、EGⅡ和EGⅢ,2个外切葡聚糖酶组分CBHⅠ和CBHⅡ和1个β-葡萄糖苷酶组分,它们对各自底物的比活力分别为176.35、153.96、64.22、16.86、4.82、31.00 IU/mg,米氏常数分别为6.70、8.46、13.22、1.37、3.46、2.20 mg/mL.同一类酶组分的米氏常数Km越大,转换数Kcat越小.分离纯化所得EGⅠ、EGⅡ、EGⅢ、CBHⅠ、CBHⅡ和GB等酶组分的分子量分别为50、46、25、65、58、75 kDa.     

产纤维素酶的解淀粉芽孢杆菌分离鉴定及酶学性质研究

对一株产纤维素酶菌株进行分离鉴定,并对其酶学特性进行了初步研究.刚果红染色法筛选产纤维素酶菌株B16,采用形态观察、生理生化指标和16S rDNA确定其菌属来源,分析纤维素酶的最适反应pH值和温度、酸碱和热稳定性、金属离子对酶活性的影响,最后考察纤维素酶系的分布.结果表明:筛选菌株为解淀粉芽孢杆菌,其较适反应温度为30℃,较适pH 8.0,在10~60℃呈高稳定性,在pH 5~8时稳定性较强,Mn2+和Ba2+是该酶的激活因子.除微晶纤维素酶活力(16.39 U/mL)稍弱外,滤纸酶(70.37 U/mL)、β-葡萄糖苷酶(131.55 U/mL)、羧甲基纤维素酶(307.23 U/mL)活力均相对较高.结果表明,该酶在饲料添加剂方面具有应用潜力.     

宇佐美曲霉Y—26纤维素酶的纯化及酶学性质

从宇佐美曲霉 (A .usamii)固态发酵物中提取纤维素酶。粗酶液经硫酸铵盐析除去大量杂蛋白 ,然后通过 2次SephadexG - 2 0 0柱层析纤维素酶中CMC酶 ,提纯倍数可达 5 72。酶学研究表明 ,纤维素酶中CMC酶最适作用温度为 6 0℃ ,最适作用pH为 4.0 ,30～ 6 0℃区间酶活力较稳定 ,在pH为 3 .0～ 5 .0范围内 ,5 0℃保温 30min ,能保持 90 %的酶活力。红外光谱分析表明 ,纤维素酶在O—H ,N—H ,C—H ,CO有吸收带。CMC酶的Km、vmax 值分别为 0 10 g/ml、0 40mg/(ml·min)。     

棘孢木霉GH11家族木聚糖酶的异源表达及酶学性质

从棘孢木霉(Trichoderma asperellum)中克隆得到一个糖苷水解酶(glycoside hydrolase,GH)11家族木聚糖酶基因TaXyn11A,并在大肠杆菌中进行了异源表达。该基因含有一个672bp的开放阅读框,编码223个氨基酸,编码的蛋白与来自哈茨木霉C4(Trichoderma harzianum)的GH11家族木聚糖酶xynⅡ(NCBI accession No. B5A7N4.1)的同源性为85.2%。粗酶液经Ni-NTA亲和层析一步纯化得到电泳级纯酶(TaXyn11A),该酶分子质量为24.2kDa。研究了纯酶的酶学性质,结果表明:TaXyn11A为酸性中温木聚糖酶,最适pH值和最适温度分别是5.0和50℃,在pH值为4.0~10.0时和45℃及以下保持稳定,45℃时半衰期为14.3h。EDTA、Mn²⁺和Cr³⁺对该酶有激活作用,而SDS和CTAB对该酶有抑制作用。底物特异性及水解特性分析表明:TaXyn11A可特异性水解燕麦木聚糖、小麦阿拉伯木聚糖、榉木木聚糖和桦木木聚糖等木聚糖底物,比酶活力分别为989.6、727.6、706.0、484.5U·mg-1,水解12h后,产物以聚合度为2~6的低聚木糖为主。这些优良的酶学特性使TaXyn11A在低聚木糖生产中具有潜在应用价值。     

参环毛蚓肠道内源性纤维素酶的分离纯化及酶学性质分析

通过对参环毛蚓肠道组织提取液进行DEAE阴离子交换及凝胶过滤层析,获得参环毛蚓单一的内源纤维素酶的活性组分.根据AlpHaEaseFCTM软件计算出该组分分子质量约为45 ku,命名为Cx1.羧甲基纤维素钠(so-dium carboxymethylcellulose,CMC)法对Cx1进行酶学性质分析.分析结果显示:对于底物羧甲基纤维素钠,Cx1的米氏常数(Km)为0.289 mg/mL,Vmax为0.446 U.mL-1.min-1,反应最适温度为55℃,最适pH为6.0,在40~60℃、pH5.0~8.0具有较好的热稳定性和pH稳定性,其相对酶活力都能保持在55%以上.Ag+和Ba2+对Cx1起显著激活作用,K+、Zn2+、Mg2+、Ca2+、NH4+、Ni2+、Na+、Pb2+部分抑制酶活性,Cu2+离子对Cx1有完全抑制作用,而Fe2+对酶活力无明显影响.     

玉米半胱氨酸蛋白酶的原核表达及酶学性质表征

以玉米基因组DNA为模板扩增获得玉米半胱氨酸蛋白酶基因(zmCP1),先将其克隆至pET-28a(+)原核表达载体中,再转化至大肠杆菌BL21(DE3)中.对重组酶进行诱导表达后经聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和蛋白免疫印迹(Western blotting)鉴定,经Ni柱纯化后其质量分数大于95%.利用二肽荧光底物(R-AMC)和四肽荧光底物(LAFR-AMC)进行酶反应动力学实验,证明该酶对小底物R-AMC具有更好的亲和力和催化活性.重组酶的酶学性质研究表明,该酶最适温度为55℃,最适pH值为6.0,在90℃下的半衰期为39.82min.