2019, 59(8):1561-1575.DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180468CSTR: 32112.14.j.AMS.20180468
摘要:[目的]对滇金丝猴粪便微生物来源的β-半乳糖苷酶进行异源表达和纯化,并研究其酶学性质。[方法]从滇金丝猴粪便微生物的宏基因组中克隆出一个β-半乳糖苷酶基因galRBM20_1,对该基因进行异源表达和酶学性质分析。构建含有T7强启动子的pEASY-E2-galRBM20_1质粒,转化至大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达后进行酶学性质研究。[结果]滇金丝猴粪便来源的β-半乳糖苷酶(galRBM20_1)最适pH为5.0,在pH 4-7之间能保留70%及其以上的活性。最适温度为45℃,在37℃和45℃下耐受1 h,酶活不变。特别的是,该酶具有良好的NaCl稳定性,经1-5 mol/L的NaCl作用1 h后,相对酶活均能超过初始酶活:当NaCl的作用浓度为4 mol/L时,β-半乳糖苷酶相对酶活最高(146%);当NaCl的作用浓度为5 mol/L时,β-半乳糖苷酶的相对酶活仍达到135%。[结论]本研究从滇金丝猴粪便微生物的宏基因库中克隆得到β-半乳糖苷酶基因galRBM20_1,并成功在大肠杆菌BL21(DE3)表达,首次从动物胃肠道宏基因组中获得具有耐盐和转糖基产Galactooligosaccharides(GOS)性能的β-半乳糖苷酶。该酶具有良好的耐盐性,和较广的pH作用范围,使其在食品、生物技术领域和环保方面的发展具有良好的应用价值。
2016, 56(10):1626-1637.DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160006CSTR: 32112.14.j.AMS.20160006
摘要:[目的]克隆温泉中嗜热嗜酸的脂环酸芽孢杆菌D-1(Alicyclobacillus tengchongensis CGMCC1504)的内切葡聚糖酶基因gluE1,并对该酶进行序列分析和重组酶的酶学特性分析。[方法]通过全基因组测序获得gluE1全长,并对其氨基酸序列(GluE1)进行分析。将gluE1重组到载体pEASY-E2中并转化到大肠杆菌BL21(DE3)中异源表达,利用组氨酸标签纯化GluE1并进行酶学性质分析。[结果]gluE1与NCBI数据库中GH5的内切葡聚糖酶具有较高的相似性,全长1020 bp,GC含量50.5%,编码339个氨基酸(40.45 kDa)。GluE1与数据库中序列的最高一致性为97%,与其余纤维素酶的一致性<60%。GluE1可水解CMC-Na、可溶性淀粉和大麦β-葡聚糖,表观最适pH为6.5,pH 5.0-10.0稳定并维持60%以上的酶活性。GluE1的表观最适温度为55℃,在37℃下稳定。在55℃ pH 6.5条件下,GluE1对大麦β-葡聚糖的Km、Vmax和kcat分别为8.58 mg/mL、416.67 U/mg和280.90 s-1。GluE1受Ag+、Hg2+及SDS抑制,β-巯基乙醇、Pb2+、Mg2+、Ca2+和Na+对GluE1有微弱的促进作用,NaCl对GluE1的影响不大,加入30%的NaCl,仍有64%以上的酶活性;经30%的NaCl在37℃下处理60 min,仍能保持93%以上的活性。[结论]首次报道从Alicyclobacillus属的细菌中克隆得到内切葡聚糖酶基因并对其酶学性质进行研究,GluE1具有良好的pH稳定性和有较强的耐盐性,可能具有更大应用潜力。
2016, 56(12):1932-1943.DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160173CSTR: 32112.14.j.AMS.20160173
摘要:[目的] 克隆芽孢杆菌HJ14的酯酶基因EstZ1并利用大肠杆菌表达得到相应的酯酶,分析重组酯酶的酶学性质和对邻苯二甲酸二乙酯(Diethyl phthalate,DEP)的降解。[方法] 特异性扩增酯酶基因EstZ1并对其全长测序,分析其氨基酸序列。利用pEASY-E2表达系统将EstZ1转化到Escherichia coli BL21(DE3)中完成异源表达。根据组氨酸标签纯化EstZ1,研究其酶学性质并利用HPLC和LC/MS检测系统定性分析其对DEP的降解。[结果] EstZ1全长903 bp,编码300个氨基酸残基,蛋白分子量33.84 kDa。EstZ1氨基酸序列分析结果显示,与NCBI数据库收录的HSL-like家族酯酶相似度最高可达到98%。酶学性质分析结果显示,EstZ1可水解碳链长度较短的p-NP底物,最适底物为p-NPC4(p-NP butyrate)。EstZ1的最适pH和最适温度分别为9.0和50℃,并且在pH 7.0–9.5和40–70℃范围内保持50%以上的酶活,为耐热碱性酯酶。EstZ1对多数金属离子和化学试剂保有良好的抗性。EstZ1可将DEP水解生成相应的单酯和醇。[结论] 本文报道了Bacillus sp.HJ14来源的酯酶基因并对其在大肠杆菌中表达获得的重组酶的酶学性质进行研究,EstZ1具有良好的碱性pH耐受性和热稳定性,能够部分降解DEP,本研究对邻苯二甲酸酯类的生物降解有一定的参考意义。