热球菌HJ21高温α-淀粉酶基因克隆、表达及性质研究

通过简并引物扩增热球菌(Thermococcus siculi)HJ21高温α-淀粉酶保守区域之间的序列,再利用Site-finding技术获得两端未知序列.构建了在N端添加了His6标签的表达载体pEt-28a-His6-THJA后转化E.coli,在IPTG诱导下表达.进一步纯化后SDS-PAGE电泳检测达到电泳纯...     

海洋假单胞菌纤溶酶的酶学性质的研究

从一株海洋假单胞菌中分离制备出一种具有纤溶活性的酶 ,对其酶学性质进行实验研究结果显示 :该酶的分子量是 2 1k D,等电点是 7.4～ 7.5 ;最适作用 p H是 8.0 ,最适作用温度是 5 0℃。该酶具有降解苯甲酰 - L -精氨酸乙酯盐酸盐 (BAEE)的活性 ,酶的动力学分析表明 :Km =0 .87mmol/ L,Vmax=1.80× 10 -3 mmol/ L s-1。     

南极菌Pseudoalteromonas sp. A211-5产α-淀粉酶Amy3809的表达、性质及其降解特性

对具有高淀粉酶活性的南极菌Pseudoalteromonas sp. A211-5的全基因组数据进行了分析和筛选,筛选获得α-淀粉酶疑似序列amy3809,并采用基因工程手段对该基因的功能和性质进行验证和分析。首先,以淀粉酶Amy3809的完整开放阅读框(ORF)为模板设计特异引物,克隆获得amy3809的全序列并对其进行重组表达,获得的重组蛋白采用镍柱进行分离纯化;DNS-还原糖法测定重组酶的酶学性质;薄层层析(TLC)技术对Amy3809的酶解产物进行分析。实验结果:1)克隆获得的amy3809成功地连接到pET-30a载体,并在工程菌E.coli BL21(DE3)中实现了高效表达,纯化的重组酶Amy3809分子量为67 kDa;2)重组酶Amy3809在10~40℃的范围内仍能保持85%以上的酶活,但随着温度的升高酶活迅速降低,70℃时几乎失活,表明该酶具有良好的低温耐受特性及热敏感性;3)最适pH为7.0,在pH 5.0~10.0的范围内仍能保持50%以上的活性;4)金属离子Na+,K+和Ca2+均能提高Amy3809的活性,而Cu2+,Fe2+,Mg2+和EDTA则能显著降低Amy3809的活性;5)Amy3809的酶解产物主要为麦芽四糖、麦芽三糖、麦芽糖和葡萄糖。由此可知,南极菌产的α-淀粉酶Amy3809,具有良好的低温耐受特性,热敏感性和较广的pH耐受范围,并能够有效地将淀粉降解为低聚糖和葡萄糖,因而具有潜在的工业应用前景。     

耐高温酸性α-淀粉酶基因部分序列的克隆与分析

利用已报道的α-淀粉酶基因序列的保守区域设计引物,通过聚合酶链式反应(PCR)获得了高温球菌Thermococcus sp. HJ21的耐高温酸性α-淀粉酶基因的部分序列。通过对该序列的同源性比较分析发现,高温球菌Thermococcus sp. HJ21与热水高温球菌Thermococcus hydrothermalis和Thermococcus sp. OGL-20P的亲缘关系最近,序列相似度达到95%以上;利用Swiss Model预测该基因产物的3级结构,显示其具有典型的(β/α)8桶状结构;通过分析密码子的使用情况得知,该α-淀粉酶存在着密码子的兼并性和使用的偏向性问题。     

产甲壳素酶菌株的发酵条件、酶的分离纯化及酶学性质研究

利用甲壳素为唯一碳源从土壤中筛选得到1株产甲壳素酶活力较高的菌株HD002,初步鉴定其为Massilia属。确定菌株产甲壳素酶的最适培养基组成为(g/L):(NH4)2SO45,K2HPO40.7,KH2PO40.3,MgSO4.7H2O 1,胶体甲壳素10;最适产酶培养条件为:培养基起始pH值6.0,培养时间192 h,发酵液酶活力达1.314 U/mL。采用70%饱和度硫酸铵盐析、DEAE-Sepharose F.F阴离子交换层析、Sephadex G-75凝胶过滤层析对该甲壳素酶进行纯化,SDS-PAGE证明达到电泳纯。该甲壳素酶的分子量为60.2 kDa,最适反应温度为55℃,最适反应pH值为5.0,Cu2+和Fe3+对酶活力有明显的抑制作用,Ca2+和Na+对酶活力有明显的促进作用。     

混合发酵产甲壳素酶发酵条件优化及粗酶部分性质研究

利用甲壳素作为唯一碳源从土壤中筛得的真菌d,与细菌s混合发酵,对其最适产酶条件、所产甲壳素粗酶的制取以及粗酶性质进行初步研究。结果表明,混合发酵产酶的能力与单独发酵相比显著提高,混合发酵最适培养基组分为(×10~(-2) g/mL):尿素1.0,K_2HPO_4 0.07,KH_2PO_4 0.03,MgSO_4 0.05,酵母粉0.5,甲壳素1.0,pH 5.5,接种量2%(体积分数),32℃,130 r/min培养72 h,500 mL锥形瓶培养基装量为100 mL。经过优化,发酵液中甲壳素酶活力从0.73 U/mL提升到1.19 U/mL。通过对粗酶性质初步的研究,发现该酶有较好的稳定性。     

印尼热泉菌产热稳定褐藻胶裂解酶的酶学性质研究

以印尼热泉菌为材料,采用以褐藻酸钠为唯一碳源的培养基筛选产褐藻胶裂解酶的菌株,通过16S rDNA序列对产酶菌株进行种属鉴定,并通过硫酸铵沉淀、离子交换层析和凝胶过滤层析从高产酶菌株Aly-B5发酵液上清中纯化获得褐藻胶裂解酶,并对该酶的酶学性质进行了研究。结果表明:高产酶菌株经鉴定为Bacillus属;聚丙烯酰胺凝胶电泳(Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)显示纯化的褐藻胶裂解酶Aly-B5分子量为45kDa,该酶最适作用温度为65°C,75°C时的半衰期为110min,最适pH为7.0;Zn~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(2+)对酶活具有明显的抑制作用,但该酶对乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)并不敏感;同时,底物特异性实验表明Aly-B5是一种偏好降解聚古罗糖醛酸(poly G)的双功能裂解酶,降解产物主要是二糖。该酶优良的耐热性使其在海藻高值化利用领域具有潜在的应用前景。     

深海热液区超嗜热古菌太平洋古球菌Palaecoccus pacificus DY20341T 高温淀粉酶系分析

热球菌目古菌是深海热液区极端高温环境下的主要古菌类群,其具有丰富的胞外水解酶系以获得营养物质。本研究对来源于深海热液区的太平洋古球菌Palaecoccus pacificus DY20341~T的高温淀粉酶系进行了分析。基于酶活测定、SDS-PAGE复性胶检测和保守位点、结构域、信号肽等序列分析,解析其种类及特点。结果显示,菌株DY20341~T的高温淀粉酶系包括胞外淀粉酶(PAP00275)、胞外环糊精葡糖基转移酶(PAP01075)、胞内淀粉酶(PAP09095)和胞内4-α-葡聚糖转移酶(PAP09225)。4种酶在60～110℃温度范围具有酶活性,且100℃时酶活性最高。研究表明,DY20341~T含有多个耐高温淀粉酶及转运系统,有助于其在深海热液区适应高温和摄取营养,是一种重要的环境适应机制。     

褐藻酸降解菌A7的发酵及产酶条件研究

以海藻废弃物堆肥中分离到的薄壁杆菌属（Gracillibacillus）的褐藻酸降解菌A7为研究对象,对该菌的生长及产酶条件进行了研究。结果表明,该菌的最适产酶条件为：温度30℃,海藻酸钠的质量分数0．5％,pH9．5,NaCl浓度0．5mol／L,以蛋白胨为主要氮源。在最佳条件下培养96h达到最高酶活力12．79U／mL。     

产复合酶菌株Pseudomonas sp.NJ197产酶发酵条件的研究

从南极普利兹湾深海900m的沉积物中筛选到一株同时产多种低温复合酶的菌 株NJ197,作者对其进行碳源、氮源、无机盐、起始pH值、培养时间、接种量等发酵条 件的优化实验．实验结果证明,在以0．5％可溶性淀粉为碳源,以0．5％豆饼粉为氮 源,无机盐:0．424％NH4H2PO4、0．075％K2HPO4、0．02％MgSO4、0．5％CaCO3,起始 pH值8．5,接种36h种龄的种子10％,20℃、250r／min的条件下在旋转摇床中培养 72h,产复合酶菌株产脂肪酶和淀粉酶活性最高．最佳的生理条件下复合酶中的碱性 脂肪酶和淀粉酶的产量分别提高到22．4U／cm3和30．9U／cm3,该产复合酶菌株可以 作为诱变育种、基因工程菌改造的出发菌株,在洗涤和制革工业中有良好的应用前 景．     

α-1,4-葡聚糖裂解酶的动力学性质研究

红藻中的α-1,4-葡聚糖裂解酶是红藻淀粉的降解酶,除了 红藻淀粉外,它还可以作用于多种底物。文中分别以PNPG和可溶性淀粉作底物,以龙须菜的 几个品系作为材料,研究了该酶促反应的动力学方面的性质。以 PNPG作为底物,该酶在60m in内酶促反应速度与保温时间成线性关系;在野生型龙须菜品系中该酶的最适反应温度是50 ℃,在两种突变型品系中是40℃;最适pH范围在4.4～5.5;底物浓度是4mmol/L时达到最大反 应速度;葡萄糖对该酶促反应有明显的抑制作用。以可溶性淀粉作为底物,在反应60 min内 酶反应速度与保温时间成线性关系;最适反应温度为50℃;最适pH范围在5.0～5.8;底物浓 度是8mg/mL时达到最大反应速度;葡萄糖对可溶性淀粉的抑制作用比对PNPG的弱。     

极地产适冷脂肪酶菌株的酶学性质研究

从南北极环境样品中分离到7株产脂肪酶的细菌,经16SrDNA序列分析表明,这些细菌分别属于假交替单胞菌属（Pseudoalteromonas）和嗜冷杆菌属（Psychrobacter）．采用p-NPP法对这7株细菌所产的脂肪酶进行酶学性质研究,结果显示这些酶的最适作用温度在30～40cC、最适作用pH值在7—8之间,在低温下能保持较高的剩余活力,对热敏感,属于适冷脂肪酶．其中假交替单胞菌（Psychrobacter sp．7342）所产脂肪酶具有低温下酶的剩余活力高、有效作用温度和pH范围广、热稳定性较好及对多种金属离子抗性强等特点．该菌株能利用多种单一氮源和碳源产酶,最适产酶温度为25℃．在此基础上进行正交实验分析得到了该菌株的最佳发酵条件为：蛋白胨和淀粉含量各为1．33％,酵母膏含量为0．3％,温度为25℃．     

一株海藻多糖降解菌的分离鉴定及产酶条件优化

从大型褐藻藻体分离获得一株具有高效降解琼胶和褐藻胶能力的革兰氏阴性菌菌株ST-6。16S rDNA序列分析结果表明,该菌株与海绵假单胞菌的相似度达到99%,NJ法构建系统进化树也与海绵假单胞菌归为一类,鉴定为海绵假单胞菌Pseudomonas pachastrellae ST-6。在2216E培养基、30℃培养条件下,海绵假单胞菌ST-6的生长曲线表明,接种10~48 h为菌株的指数生长期,48~72 h为生长稳定期。产酶结果表明,菌株ST-6在指数生长期时菌液的胞外琼胶酶相对酶活力较高,在接种48 h时,菌液的琼胶酶相对酶活力最高为249.15 U/m L。此外,发现菌株ST-6的琼胶酶和褐藻胶酶的分泌类型分别为非诱导型和诱导型。采用单因素分析法对其生长和产酶条件进行分析,结果表明,海绵假单胞菌ST-6最适生长条件为:温度25~35℃,33值5~9;最适产琼胶酶条件为:温度30℃,33值为7,琼胶浓度0.3%。最适产褐藻胶酶条件为:温度35℃,33值为9。在温度30℃、339和褐藻酸钠浓度0.15%的培养条件下,海绵假单胞菌ST-6获得最高胞外褐藻胶酶相对酶活力为135.54 U/m L。     

热稳定κ-卡拉胶酶产生菌Bacillus sp. Car19的发酵条件优化

对一株分泌热稳定κ-卡拉胶酶印尼热泉菌进行了种属鉴定, 并采用响应面法对该菌发酵产酶条件进行了优化。鉴定结果表明, 该菌株属于芽孢杆菌属(Bacillus), 命名为Bacillus sp. Car19(GeneBank: KT865196)。发酵条件优化结果显示, 9个环境因子影响Bacillus sp. Car19产酶量。其中影响Bacillus sp. Car19产酶量的三个主要因素分别为培养温度、培养基中Cu²⁺浓度和培养基中NaCl浓度。综合次要因素对Bacillus sp. Car19产酶影响, Bacillus sp. Car19最佳产酶发酵条件为: 培养温度52.31℃、Cu²⁺浓度6.93 mmol/L、NaCl浓度37.03 g/L, 培养基pH为6, 接种量1%, 培养时间36h, 半乳糖浓度0.3 g/L,硝酸铵浓度7g/L, 卡拉胶浓度0.5g/L。优化后发酵上清液酶活力达到15.21 U/mL, 与优化前相比提高了1.5 倍。     

产酯酶海洋中度嗜盐菌Halomonas sp.LYG1-1的分离鉴定及其酶学性质

以从海南三亚近海海水中采集的样品为研究对象,利用平板筛选法筛到一株产酯酶的中度嗜盐菌菌株LYG1-1。通过形态学、生理生化及16S rRNA序列分析,发现该菌株为革兰氏阴性菌,其最适生长温度为30℃,最适生长pH为7.5,最适NaCl浓度为10%。16S rRNA基因序列分析显示,菌株LYG1-1与Halomonas salina亲缘性最近,16S rRNA基因序列相似性为99.72%。在含10%NaCl的0.05mol·L-1Tris-HCl(pH 8.0)缓冲液中,45℃条件下作用,酶活性最高,40℃处理24h仍保持83%的活性。金属离子浓度为5mmol·L-1时,Ca2+、Mg2+对菌株LYG1-1酶活具有明显的激活作用,Hg2+表现出强烈的抑制作用。     

微泡菌QZHA1褐藻胶裂解酶MAAL1的酶学性质研究

为探究Microbulbifer sp. QZHA1褐藻胶裂解(Escherichia coli)酶MAAL1的酶学性质,将褐藻胶裂解酶基因maal1构建至pET-28a表达载体并利用大肠杆菌BL21(DE3)进行异源表达。研究发现：重组酶MAAL1与来源于Microbulbifer sp. ALW1菌株的褐藻胶裂解酶(WP＿23625014.1)同源性最高,为93.69%,且与PL7家族蛋白聚为一支;重组酶MAAL1最适温度为35℃,最适pH为7.5,在pH为5.5～10.5范围内保存24 h仍能保持60%以上的酶活力;MAAL1具备良好的耐有机溶剂特性,在测试的9种有机溶剂中,除异丙醇外,其他有机溶剂在添加量达到30%(体积分数)后,酶活力依然保持在59%以上;重组酶MAAL1最适条件下酶活力为4.3 U/mg,米氏常数(K_m)值为1.08 mg/mL,最大反应速率(V_max)为4.75 mg/(mL·min),催化常数(K_cat)值为4.52 s^-1;重组酶MAAL1对聚β-D-甘露糖醛酸(p...     

一株源自海绵的α-葡萄糖苷酶抑制活性菌的鉴定、培养条件优化及活性物质的分离

为从海洋微生物中获取天然α-葡萄糖苷酶抑制活性(α-glucosidase inhibiting,α-GI)化合物,对一株前期研究发现具有α-GI活性的细菌进行鉴定和培养条件优化,并对其代谢产物进行分离,获取和鉴定其活性化合物。通过形态学观察和16S r DNA测序鉴定活性菌株HY95为波茨坦短芽孢杆菌(Brevibacillus borstelensis);采用分析单因素和正交试验选取菌株的最佳培养条件为:2.5%(V/V)的接种量,130 r/min的摇床转速,28℃恒温培养60 h。经优化后的MB培养基中:蛋白胨5.00 g/L,酵母粉1.50g/L、氯化钠9.725 g/L,pH 7.5;以生物活性测试为导向,用化学方法(薄层色谱、高效液相色谱)对其中的活性组分进行分离纯化,并经核磁共振氢谱分析确定得到一个α-GI活性化合为环(苯丙氨酸-酪氨酸),其对α-葡萄糖苷酶的抑制率为53.72%±4.92%。为α-GI活性化合物的筛选提供了一个极有开发前景的途径和来源。     

海洋细菌QY202产κ-卡拉胶酶的分离纯化和性质研究

为获得高效降解卡拉胶菌株,从青岛太平角海域采集的角叉菜表面分离到1株高产κ-卡拉胶酶的海洋交替假单胞菌(Pseudoalteromonas sp.)QY202,经硫酸铵沉淀、脱盐、DEAE阴离子交换层析等步骤从该菌株发酵液上清中分离纯化得到1种专一性降解κ-卡拉胶的κ-卡拉胶酶,并研究了该酶的基本酶学性质.结果表明该酶被纯化了23.1倍,回收率为43.9%,分子量大小为33.2 kDa.酶的最适反应温度为40 ℃,最适反应pH为8.0,在0～40 ℃,pH=7.0～8.0之间酶活力较稳定.酶对底物κ-卡拉胶的米氏常数Km值为1.6 mg/mL.Na~+、K~+对酶活有促进作用,而Hg~(2+)、Cu~(2+)强烈抑制酶的活性.酶解κ-卡拉胶的主产物为硫酸新κ-卡拉二糖和硫酸新κ-卡拉四糖.     

中国明对虾体壁N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶的分离纯化及酶学性质

为了探讨对虾N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(EC3.2.1.52,NAGase)的分离纯化及其酶学性质,作者以中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)体壁为材料,通过硫酸铵沉淀分级分离、SephadexG-100柱层析和DEAE-32离子交换柱层析纯化,获得聚丙烯酰胺凝胶电泳纯的N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶酶制剂,纯化酶比活力为3938.56U/mg。通过SDS-PAGE凝胶电泳,测得该酶亚基分子量为48.88 kD。酶的最适pH为6.0,最适温度为45℃;该酶在pH 6.0~9.0区域较稳定,温度稳定性范围是20~35℃,45℃下处理1 h酶活力丧失65.04%。酶水解对硝基苯-N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷的Km为0.229 mmol/L,Vmax为5.00μmol/(L·min)。进一步研究金属离子对酶活力的影响,结果表明:Li+、Na+和Ba2+对酶没有明显影响,Mg2+、Ca2+、Mn2+、Co2+、Fe3+和Al3+对酶均有不同程度的激活作用,Cu2+、Zn2+和Pb2+对酶呈抑制作用,1.0 mmol/L Hg2+对酶呈激活作用,而10 mmol/L Hg2+使酶活力降低42.37%。     

深海细菌太平洋火色杆菌中α-淀粉酶基因amy608的克隆表达及其酶学性质研究

从来自深海沉积物的太平洋火色杆菌(Flammeovirga pacifica)的基因组中发现了一个全长为1 875 bp的α-淀粉酶基因amy608.该基因在数据库中找不到具有同源性的序列,而所编码的Amy608蛋白与已注册蛋白的氨基酸序列相似性最高仅为56%,但具有α-淀粉酶水解活性所必需的保守基序DXEXD.进化树分析表明其属于糖苷水解酶13(GH13)家族第二亚家族.构建了p ColdΙ-amy608表达载体,在大肠杆菌中进行重组Amy608蛋白的异源表达,并采用镍离子亲和层析柱对重组蛋白进行了纯化.酶学性质分析表明,重组酶Amy608的最适作用温度为40℃,在40℃保温4 d后,仍保留70%以上的酶活,显示出良好的中温热稳定性;最适p H值为7.0,p H值范围在6~9时仍保留60%以上的酶活力,表明该酶具有较宽的p H值作用范围.Ca2+、Na+、K+对α-淀粉酶Amy608有激活作用,尤其是Ca2+可使酶活显著提高40%.薄层色谱分析结果显示该酶水解可溶性淀粉的最终产物以葡萄糖为主,表明该酶是一个糖化型淀粉水解内切酶.这些结果表明Amy608为GH13家族第二亚家族中一个新型的α-淀粉酶.