厌氧菌Sunxiuqinia sp. SH-52外切型海藻酸裂解酶的异源表达及酶学特征

厌氧菌Sunxiuqinia sp. SH-52外切型海藻酸裂解酶的异源表达及酶学特征

论文摘要

【背景】目前已报道的海藻酸分解菌多数为好氧菌,未见有关厌氧菌的报道。从分离的海藻酸分解菌中表征的海藻酸裂解酶大多为内切型海藻酸裂解酶,外切型较少。【目的】研究来自厌氧海藻酸分解菌的海藻酸裂解酶基因,表征新型海藻酸裂解酶并阐明其酶学性质,为海藻酸裂解酶的多样性和微生物降解海藻酸机制提供理论依据。【方法】对来自厌氧海藻酸分解菌Sunxiuqinia sp. SH-52的海藻酸裂解酶SHA-4编码基因进行克隆,分析基因序列,构建重组质粒PGEX-4T-1-SHA-4并在大肠杆菌中实现异源表达,经纯化后对其酶学性质及降解特征进行研究。【结果】该酶在28°C、用0.1 mmol/L IPTG (异丙基-β-D-硫代半乳糖苷)条件下诱导6 h达到最大表达量,纯化后酶的比活力达到21 U/mg。酶学性质分析表明SHA-4的最适温度为37°C;最适pH为7.5;对PolyMG (杂聚古罗糖醛酸-甘露糖醛酸嵌段)具有底物偏好性;Na+对该酶的活性具有抑制作用,而金属离子Cu2+具有明显促进作用,使活性提高了约168%;SHA-4催化海藻酸的Km值为2.5 mg/mL,Vmax为8.7 mg/(mL·min);SHA-4为外切型海藻酸裂解酶,降解海藻酸终产物为单糖。【结论】异源表达了来自一株厌氧海藻酸分解菌Sunxiuqiniasp.SH-52的海藻酸裂解酶SHA-4,该酶是PL6家族中第一个对PolyMG有底物偏好性的外切型海藻酸裂解酶,而且活性较高,作为工具酶有很好的应用前景,为海藻酸降解机制的探索提供了新的线索。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 材料
  •     1.1.1 菌株与质粒
  •     1.1.2 主要试剂和仪器及培养基
  •   1.2 方法
  •     1.2.1 海藻酸裂解酶基因的克隆
  •     1.2.2 克隆和表达载体的构建
  •     1.2.3 重组蛋白的诱导表达及条件优化
  •     1.2.4 重组蛋白的纯化及活性测定
  •     1.2.5 重组蛋白的酶学性质研究
  •     1.2.6 动力学分析
  •     1.2.7 薄层层析 (TLC) 分析
  • 2 结果与分析
  •   2.1 海藻酸裂解酶基因SHA-4的扩增与序列分析
  •   2.2 重组酶表达载体的构建和异源表达
  •   2.3 重组酶的酶学性质
  •     2.3.1 重组酶的最适反应p H和p H稳定性
  •     2.3.2 重组酶的最适反应温度和热稳定性
  •     2.3.3 金属离子对重组酶活性的影响
  •     2.3.4 重组酶的底物偏好性
  •   2.4 重组酶的催化动力学
  •   2.5 重组酶的降解产物分析
  • 3 讨论与结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 陈可可,何漫漫,王康,严金平,伊日布斯

    关键词: 厌氧海藻酸分解菌,外切型海藻酸裂解酶,异源表达,酶学性质

    来源: 微生物学通报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 昆明理工大学生命科学与技术学院

    基金: 国家自然科学基金(21366015)~~

    分类号: Q936;Q78

    DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180163

    页码: 531-540

    总页数: 10

    文件大小: 621K

    下载量: 87

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