纤维微菌海藻糖合成酶基因克隆表达及酶学特性鉴定

【目的】开发适用于海藻糖生产的新型海藻糖合成酶。【方法】通过反向PCR技术,从一株纤维微菌的基因组DNA中获知海藻糖合成酶基因完整ORF序列,进而克隆得到纤维微菌海藻糖合成酶基因(CCTreS),将其与表达载体pSE380构建重组质粒后转入大肠杆菌BL-21(DE3)中诱导表达,通过镍柱亲和层析纯化得到纯酶并进行酶学性质测定。【结果】从纤维微菌中克隆并在大肠杆菌中成功表达海藻糖合成酶基因(CCTreS)。经纯化获得的重组酶(CCTreS)在以麦芽糖为底物生成海藻糖时,最适反应pH值为7.0,最适反应温度为45℃,40℃保温1h仍具有80%以上的相对酶活力,在pH值5.5~8.5保存24h,相对酶活力仍保留80%以上。Cu~(2+)对其有明显抑制作用。【结论】该重组酶具有很好的热稳定性和pH稳定性,具有一定的研究价值和潜在的工业应用价值。     

木聚糖酶和漆酶对竹原纤维

选用木聚糖酶和漆酶对竹原纤维进行精细化处理,探讨了不同处理工艺对竹原纤维化学成分和线密度的影响.结果表明,两种酶在60℃时活性最佳;随着酶质量分数的增加,半纤维素或木质素质量分数呈先迅速下降后趋于平缓、并略有上升的趋势;随着处理时间的延长,半纤维素或木质素质量分数呈先下降后趋于平缓的趋势,纤维线密度的变化规律则与之相反.木聚糖酶的最佳处理工艺条件为:温度60℃,质量分数0.5%,时间4 h,纤维线密度达5.82tex,比处理前降低42.9%;漆酶的最佳处理工艺条件为:温度60℃,质量分数2.0%,时间4 h,纤维线密度达5.31tex,比处理前降低47.2%.     

酸性木聚糖酶产生菌XYW5的筛选及酶学性质

【目的】选育优良的产酸性木聚糖酶的微生物,考察酸性木聚糖酶的酶学性质(尤其是pH值为4.0),为实现纤维素乙醇低成本清洁生产打下基础。【方法】从广西大学农场采集土壤,富集后经产酸性木聚糖酶的培养,比较酸性木聚糖酶酶活力,选育酸性木聚糖酶高产菌株,鉴定菌种,分析酶学性质。【结果】筛选出产酸性木聚糖酶酶活力较高的菌株XYW5。扩增菌株XYW5的ITS rDNA序列,经测序分析比对,将其初步鉴定为日本曲霉Aspergillus japonicus XYW5。菌株XYW5产酸性木聚糖酶和酸性木糖苷酶的酶活力最高分别达(26. 26±0. 97)U/mL和(0.63±0.02) U/mL,比活力分别为(85.50±0.63) U/mg和(1.80±0.01) U/mg;其酸性木聚糖酶最适温度和最适pH值分别为65℃和6.5,酸性木糖苷酶最适温度和最适pH值分别为70℃和4.5;酸性木聚糖酶兼有酸性CMCase酶活力,达到8.54 U/mL。【结论】菌株XYW5所产的酸性木聚糖酶具有开发成为优良工业酸性木聚糖酶的潜力。     

产碱假单胞菌碱性脂肪酶的克隆表达及酶学性质

【目的】为获得可应用于酯类水解及合成的脂肪酶资源,本研究通过筛选分离得到能够水解长链脂肪酸酯的脂肪酶产生菌,克隆表达其脂肪酶基因并研究脂肪酶的酶学性质。【方法】从环境中筛选分离出可水解三硬脂酸甘油酯的菌株,利用16SrDNA对其进行分子鉴定,并扩增其脂肪酶基因和脂肪酶分子伴侣基因。以pET-22b(+)为表达载体,构建共表达重组质粒,转化Escherichia coli BL21(DE3)进行异源表达,并对重组酶进行酶学性质研究。【结果】经16SrDNA鉴定该菌株为产碱假单胞菌Pseudomonas alcaligenes。通过PCR成功克隆到该菌的脂肪酶基因(lipPA-9A)和脂肪酶分子伴侣基因(lipPA-9B),并构建共表达重组质粒pET22b-lipPA-9A-9B,实现脂肪酶LIP-9A的活性表达。酶学性质研究表明LIP-9A的最适反应温度为35℃,最适反应pH值为10.5,最适反应底物为对硝基苯酚辛酸酯(pNPO);同时,LIP-9A还可以催化醇和羧酸发生酯化反应产生酯类物质。【结论】LIP-9A在碱性条件下具有较高活力,且可以催化酯化反应,在洗涤行业和酯合成领域具有一定的应用价值。     

假单孢菌PKE117木素过氧化物酶的酶学性质及基因克隆

对纯化得到的假单孢菌PKE117的胞外木素过氧化物酶的酶学性质进行了初步研究,发现其最适pH为5.0,最适温度为30℃,以藜芦醇为底物,在25℃,pH3.0的琥珀酸钠缓冲液中与底物反应时的Km值为(0.277±0.0008)mmol/L,vmax为(0.049±0.001)mmol.mg-1protein.min-1。根据LiP已知保守序列设计引物,提取质粒,扩增得到一条199bp的DNA片段lip1和一条563bp的DNA片段lip2,序列比对结果显示与已报道的白腐真菌过氧化物酶基因的同源性不是很高。核苷酸翻译后的氨基酸序列比对结果发现,LiP1与Pycnoporus sanguineus的漆酶的同源性达到100%,与Mycobacteriumbovis的木素过氧化物酶的同源性达到80%;LiP2与Arabidopsis thaliana的过氧化物酶同源性达到100%,与Hordeum vulgare的过氧化物酶1同源性为75%。     

假单孢菌PKE117木素过氧化物酶的酶学性质及基因克隆

对纯化得到的假单孢菌PKE117的胞外木素过氧化物酶的酶学性质进行了初步研究,发现其最适pH为5.0,最适温度为30℃,以藜芦醇为底物,在25℃,pH3.0的琥珀酸钠缓冲液中与底物反应时的Km值为(0.277±0.0008)mmol/L,vmax为(0.049±0.001)mmol.mg-1protein.min-1。根据LiP已知保守序列设计引物,提取质粒,扩增得到一条199bp的DNA片段lip1和一条563bp的DNA片段lip2,序列比对结果显示与已报道的白腐真菌过氧化物酶基因的同源性不是很高。核苷酸翻译后的氨基酸序列比对结果发现,LiP1与Pycnoporus sanguineus的漆酶的同源性达到100%,与Mycobacteriumbovis的木素过氧化物酶的同源性达到80%;LiP2与Arabidopsis thaliana的过氧化物酶同源性达到100%,与Hordeumvulgare的过氧化物酶1同源性为75%。     

荧光假单胞菌产木聚糖酶的纯化和性质

有硫酸铵分级沉淀,葡聚糖凝胶分离技术,对荧光假单胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｆｌｕ．）所产的半纤维素酶进行分离纯化,得到单一组分的木聚糖酶。通过凝胶电泳法,测得其摩尔式量为３３０００。研究表明,该酶的最适ｐＨ值为６．０,最适温度６０℃。酶的动力学研究测出米氏常数Ｋｍ值为４．７６ｍｇ／ｍｌ。     

木聚糖酶产生菌的筛选与部分酶学特性的研究

通过富集培养、水解圈鉴定、酶活检测等步骤,从不同地点采集含木聚糖的土样中初筛出10株木聚糖酶产生菌,获得一株酶活最高的菌株Bacillus sp. X-18.对Bacillus sp. X-18木聚糖酶的部分酶学特性进行了研究,结果显示:菌株X-18酶活最适温度为50 ℃,在50 ℃保温1 h仍保持100%的酶活力.该酶pH值范围较广,在pH4.0-8.0范围内均能保持较高的活性,最适为pH5.0,与其相关报道的研究相比,该木聚糖酶具有良好的酸碱耐受性.     

木聚糖酶高产突变株酶学特性研究

野生株木聚糖酶最适pH为5.4,在7.0-10.0范围内稳定;而突变株最适pH为6.0,在6.0-10.0范围内稳定。最适温度均为52℃,在20-50℃间比较稳定。在40℃保温24h,野生株剩余活力为57%,突变株为86%;电泳表明,突变株酶液中蛋白质种类与野生株差别较大;木聚糖酶谱检测也发现,突变株粗酶液中有两种类型木聚糖酶,而野生株中只有一种。     

金针菇产木聚糖酶固态发酵条件优化和酶学性质研究

以豆秸粉为主要原料,通过单因素和正交试验确定金针菇(Flammulina velutipes)固态发酵生产木聚糖酶最佳培养条件,并对其粗酶的酶学性质进行了研究.结果表明,碳源为豆秸粉:玉米芯:麸皮=7:2:1,氮源为1.5%的黄豆粉,pH为5,接种量为干料的20%,装瓶量为6 g/100 mL三角瓶装,料水比为1:2.1,培养天数5 d,在此培养条件下得到的酶活力最高,产量可达52 768.91 U/g.粗酶液的最适反应温度为60℃,最适反应pH为6.酶的pH稳定性及热稳定性较好,80℃时相对酶活力仍保持在40.41%.     

枯草芽孢杆菌B10木聚糖酶基因的分子生物学

从腐烂苎麻周围土壤中经过初筛和复筛得到具有脱胶能力的枯草芽孢杆菌菌株B10。采用PCR方法对B10的木聚糖酶基因进行克隆．在木聚糖选择平板上用刚果红染色法筛选出阳性克隆,对阳性克隆的重组质粒进行鉴定和测序．结果表明,该木聚糖酶基因全长642个碱基,编码214个氨基酸。与已报道的来自枯草芽孢杆菌木聚糖酶的基因只有2个碱基的差别．该基因在大肠杆菌中表达。过夜培养物中胞外、胞内和胞质间的酶活分布分别为22．7％,28．2％和49．1％．该木聚糖酶的最适作用pH值为6,最适作用温度为50℃。具有较宽pH范围和较好热稳定性。     

康氏木霉木聚糖酶的分离纯化及特性

使用硫酸铵分级沉淀、Sephadex G-25凝胶色谱脱盐和Sephadex G-100凝胶色谱等分离纯化技术，从康氏木霉（Trichoderma Koningii）发酵液中分离出木聚糖酶，纯化后的木聚糖酶经十二烷基硫酸钠一聚丙烯酰胺（SDS-PAGE）凝胶电泳鉴定为单一组分，其相对分子质量为55208．所得的木聚糖酶的最适反应温度为65℃，pH值为6．0．该酶稳定性较好，在30—60℃下放置2h能保持83％以上的酶活；在3．0-10．0的pH值范围内能保持85％以上的酶活．研究表明：金属离子Ba^2＋，Pb^2＋，Fe^2＋，Fe^2＋，Al^3＋和高浓度（12mmol/L）的Cu^2＋对木聚糖酶的活性有抑制作用，而Ca^2＋，Zn^2＋和4mmol／L的Cu^2＋对该酶反应有促进作用．该木聚糖酶作用于Birchwood木聚糖的米氏常数为5．37g/L，最大反应速率为0．94μmol／min．     

田菁根瘤菌嗜盐α-淀粉酶的基因克隆表达与分子改造

【目的】克隆表达田菁根瘤菌嗜盐α-淀粉酶基因,并对其进行基因改造,为探索与嗜盐性相关的氨基酸位点提供参考。【方法】从田菁根瘤菌及周围土壤的宏基因组中克隆到一个命名为RSA的极端嗜盐淀粉酶。通过与同源性为75.33%的嗜盐α-淀粉酶K6的序列比对发现,RSA-D205位点与已报道的K6-N204(嗜盐相关的氨基酸位点)相似,从而对其进行定点饱和突变以研究相关酶学性质。【结果】共获得17个突变子,其最适NaCl浓度较RSA均有不同程度的降低。RSA-D205R、RSA-D205C酶反应温度高达80℃,拓宽了其应用范围。【结论】RSA-D205氨基酸残基位点与Na~+结合位点有一定的联系;另外,精氨酸(R)、半胱氨酸(C)对淀粉酶的高温改造具有参考价值。     

堆肥未培养细菌的宏基因组文库构建及新的木聚糖酶基因的克隆和鉴定

从自制堆肥样品中提取未培养细菌的总DNA,用柯斯质粒pW EB∷TNC为载体构建宏基因组文库,对文库进行筛选获得表达木聚糖酶活性的克隆,再进行亚克隆、测序分析以及B lastx搜索G enB ank分析木聚糖酶基因。结果构建得到一个包含约5万个克隆的宏基因组文库,文库中外源DNA总容量约为1.8×106kb,获得2个表达木聚糖酶活性的克隆:pGXN 1050和pGXN 1051,鉴定分析表明:pGXN 1050上潜在的木聚糖酶基因um xyn 11A具1个771bp的ORF(Open R ead ing F ram e),可编码含257个氨基酸的蛋白质,所编码产物与混合纤维弧菌(C ellv ibr io m ix tus)的内切-1,4-β-木聚糖酶(G enB ank索引号Z48925.1)的氨基酸序列有46%的一致性和57%的相似性;pGXN 1051上潜在的木聚糖酶基因um xyn 11B具一个723bp的ORF,可编码含241个氨基酸的蛋白质,编码产物与混合纤维弧菌的内切-1,4-β-木聚糖酶(G enB ank索引号Z48925.1)的氨基酸序列有73%的一致性和80%的相似性。木聚糖酶Um xyn11A和Um xyn11B都属于糖基水解酶家族11的成员。     

蜂房芽孢杆菌木聚糖酶的活性

实验研究了温度、pH值和Al^3 、Zn^2 、K^ 、Ca^2 、Mg^2 、Mn^2 、Fe^3 及Cu^2 等几种常见金属离子对蜂房芽孢杆菌木聚糖酶活性的影响，结果表明该酶最适温度为40℃，最适pH为6．0，在低温及pH7．0—9．0条件下，该酶活性稳定；Ca^2 、Mg^2 、Mn^2 对木聚糖酶有激活作用，Cu^2 、Al^3 、Zn^2 和Fe^3 对木聚糖酶有抑制作用，Cu^2 的抑制作用最强。     

黑曲霉木聚糖酶基因xynB的克隆及在酿酒酵母中的表达

从黑曲霉(Aspergillus niger)克隆木聚糖酶基因xynB,利用重叠延伸PCR法去除其中的内含子.将该基因与质粒pYES2连接,构建真核表达载体,用醋酸锂化转法导人酿酒酵母(Sacharom yces cerevisiae)INVSC1菌株表达.利用α信号肽替换基因原信号肽,以考察信号肽对表达蛋白分泌的影响.结果获得2株重组菌株,分别为xynB连接原信号肽的pYES2-xynB菌株和xynB连接α信号肽的pYES2-xynB-α菌株.木聚糖酶B成功表达,SDS-PAGE检测到约24kDa目的蛋白质条带.木聚糖酶B最适催化温度为50℃,最适催化pH值为5.0,Mn2+对酶活具有强烈的抑制作用.将α信号肽取代原信号肽使酶活达到最高的诱导时间由72h缩短为48h,但是置换信号肽使最高酶活由7.59U降低为3.97U.     

福寿螺糖苷水解酶基因核心片断的克隆及序列分析

从福寿螺的胃部组织中获得总RNA,经RT-PCR扩增、测序得到1条新糖苷水解酶基因片段。分析显示其ORF(Open Reading Frame)全长882 bp,编码294个氨基酸。与福寿螺多功能纤维素酶EGX的C端高度同源性达到89.8%,含有糖苷水解酶第10家族的保守性氨基酸序列。     

青霉菌m8产胞外木聚糖酶的培养条件及其性质研究

适合青霉菌m8产胞外木聚糖酶的培养基含4．00％麦草粉,0．45％（NH4）2SO4,0．10％KH2PO4,0．05％MgSO4·7H2O,0．03％NaCl,0．30％Tween80,0．10％CaCO3在上述培养基中,28℃恒温振荡（120r／min）培养4～5d,木聚糖酶活力可达90u／mL左右．该酶的最适pH值为4．6,最适反应温度为55．5℃;该酶的耐热性比较强,可被K＋、Ca2＋、Mg2＋离子激活,而被Ag＋、Fe3＋、Cu2＋离子抑制;青霉菌ms的Km为5．0×10－2g／L．     

以响应面法优化短小芽孢杆菌木聚糖酶产酶条件

应用响应面分析对短小芽孢杆菌木聚糖酶的产酶条件进行优化,得到碳源、氮源及培养时间3种因素交互影响的回归方程.从该方程得到理论最佳产酶条件:培养时间为24h,麸皮、玉米粉、蛋白胨和NH4Cl的质量浓度分别为10,5,5,10g.L-1.在优化条件下,实际最高产酶量为12.1mkat.L-1,与理论最高产酶量12.0mkat.L-1接近,比初始酶活提高12.2倍.