大豆蛋白酶产生菌的诱变选育及酶学性质研究

从市场下水道中筛选获得一株产大豆蛋白酶的细菌D-16,经初步鉴定属于芽孢杆菌属(Bacillus),该菌的蛋白酶活力为1 164.00 U/mL.通过对初筛菌株进行紫外诱变和HNO2化学诱变,结合筛选,最后得到突变菌株D-16-9,其酶活为6518.40U/mL,酶活力提高了5.60倍,水解大豆蛋白的能力也提高了4.12倍.该酶作用的最适pH为10.5,pH7.0～12.0的范围内较稳定.最适温度为40℃,在60℃以下范围内,该酶具有良好的稳定性.Mg2+酶促反应有明显的促进作用,pb2+和EDTA明显抑制酶活力.     

一株高寒地区产纤维酶细菌的筛选、鉴定及酶学性质研究

从青海茶卡盐湖地区土壤中分离出一株产纤维素酶的细菌菌株,根据菌落形态特征以及16S rDNA序列分析,初步鉴定为琼斯氏菌属（Jonesia quinghaiensis sp.）。在25 ℃、初始pH值为7.0的发酵条件下,该菌株产酶量培养45 h达到最大值,发酵液酶活力为0.3 U/mL。酶学性质研究表明,该纤维素酶最适反应pH值为8.0,最适反应温度为35 ℃,在30～40 ℃的范围内保持60%以上的活性。金属离子Mn2+、Co2+和Cu2+对酶活力有较强的抑制作用,Ca2+具有显著的促进催化作用。     

烟碱脱氢酶基因的原核表达及酶学特性研究

将含烟碱脱氢酶基因重组质粒pBlueScript SK-ndh用限制性内切酶EcoRI、SpeI双酶切,目的基因再亚克隆到非融合表达质粒载体pET-17B,获得重组子质粒pET-17B-ndh,转化大肠杆菌BL21(DE3)pLYS获得高酶活力表达的工程菌株。即使在不用IPTG诱导情况下,该工程菌也产生较高酶活力的可溶性酶,酶产量比野生菌A. nicotinovorans提高25倍。通过硫酸铵沉淀、离子交换层析、凝胶过滤提纯了烟碱脱氢酶,酶被纯化了39.82倍,SDS-PAGE分析得到电泳纯单一条带。该酶活力的最适温度为40℃,该酶组分在pH5.5~8.0范围内稳定,最适pH7.0,对烟碱作用的Km值为7.694×10-4mol/L。Mn2+、Co2+是酶的激活剂,Cu2+是酶的抑制剂。烟碱降解条件研究表明在反应体系中需要辅酶或电子接受体参与介导质子(H+)的转移,该酶催化反应是一种氧化还原反应体系。      

米曲霉谷氨酰胺酶在黑曲霉中的重组表达与酶学特性

该研究将米曲霉RIB40（Aspergillus oryzae RIB40）来源的谷氨酰胺酶（GahB）在黑曲霉（Aspergillus niger）宿主中分泌表达。基于该研究所建立表型鉴定板与孔板培养的通量鉴定筛选方法成功得到重组表达谷氨酰胺酶的转化子H-GahB,最高酶活力达到1.35 U/mL。为了增加目的基因在宿主中的拷贝数,采用CRISPR/Cas9基因组编辑技术重新构建高拷贝的谷氨酰胺酶表达菌株C-GahB,其酶活力提高到3.56 U/mL,约为H-GahB的2.64倍。进一步采用ARTP诱变技术对C-GahB进行传统诱变育种,获得了谷氨酰胺酶工程菌株A-GahB,其酶活力提升到4.16 U/mL,比出发菌株C-GahB的酶活力提高了0.17倍。纯化后的重组GahB的比酶活达到40.63 U/mg,最适温度为37 ℃,最适pH值为7.0,其在20~40 ℃及pH值5.5~8.0之间稳定性较好。K+对GahB的酶活力具有激活作用,Zn2+和Mn2+则对GahB的酶活力有较为强烈的抑制作用。当盐质量分数为18%时,GahB表现出35.38%的相对酶活力。该研究第一次在黑曲霉中实现了来源于米曲霉RIB40的谷氨酰胺酶GahB的重组分泌表达,为此后对米曲霉谷氨酰胺酶的研究提供了基础。     

一株阿里地区产纤维素酶菌株的筛选与鉴定

从西藏阿里地区冈仁波齐山脉附近筛选得到了一株产纤维素酶的细菌G1,经形态观察与16S rDNA的序列分析鉴定其为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）。该菌株在30 ℃、pH 7的初始条件下培养76 h后产酶量达到最高,酶活力为0.3 U/mL。酶学性质研究表明,B. licheniformis G1所产纤维素酶的分子质量约为65 ku,其最适反应温度为55 ℃,在30～60 ℃范围内保持50%以上的活力;其最适反应pH为6.0,在pH 5.0～6.0范围内保持95%左右的酶活力;此外,Mn2+对其纤维素酶活力有明显的促进作用,而Cu2+、Mg2+、乙二胺四乙酸（EDTA）对该酶活有较强的抑制作用。     

海洋低温过氧化氢酶菌株的筛选及酶学性的研究

从渤海湾海域海泥海水混合物中分离获得一株产低温过氧化氢酶菌株CZA1202,通过菌株的形态特征、生理生化和16 S rDNA序列鉴定为Serratia liquefaciens.对其醇学性质进行初步研究,CZA1202所产过氧化氢酶最适反应温度30℃,最适pH 7.0,在pH7.0～9.0范围内较稳定,在35℃保持60 min条件下,酶活可保留70％.初始酶活达到107.8 U/mL.     

黑曲霉5143脂肪酶离子注入诱变及酶学性质的研究

以产脂肪酶菌株黑曲霉Aspergillus niger51-43为出发菌株,经氮离子注入技术对其进行诱变,筛选获得酶活力有较大提高且传代稳定的正突变菌株L7,其脂肪酶活力达29.17U/mL,较原初酶活力19.28U/mL提高了151.3%。在此基础上,对该酶的酶学性质进行了研究。结果表明,高产突变株L7所产脂肪酶的最适作用温度为30℃,最适作用pH8.0,在50℃和pH6.0～9.0之间有很好的稳定性。Ca2+、Na+、Mg2+对该酶有一定的激活作用,而Cu2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Zn2+则抑制该酶的活性。     

牛链球菌L-(+)-乳酸脱氢酶基因的克隆及在大肠杆菌中表达

利用PCR方法从牛链球菌(Streptococcus bovis)基因组DNA中扩增出了L(+)乳酸脱氢酶基因(ldh),并将其连接到表达载体pSE380上,得到重组质粒pSEldh,将重组质粒转化到大肠杆菌菌株JM109。利用SDS-PAGE分析ldh表达产物的分子量为36KD,重组菌株的乳酸脱氢酶酶活力为168.2U/mL,最适反应温度25℃,最适作用pH为5.0,重组质粒的稳定性达99.9%。     

串珠镰孢菌来源的角质酶基因的克隆表达及其酶学性质

克隆一个来源于串珠镰孢菌(Fusarium moniliforme Sheld)的角质酶基因,该基因全长693 bp,编码231个成熟的氨基酸。克隆的角质酶基因构建到pPIC9K质粒,获得重组表达载体,转入毕赤酵母(Pichia pastoris Gs115)中进行高效表达。经甲醇诱导96 h,测得重组酶酶活为71.68 U/mL,经纯化获得比活力为2490.1 U/mg。对纯化后的角质酶进行酶学性质分析结果表明,其最适反应pH为9.0,在pH5.0~9.0范围内之间重组角质酶的酶活相对稳定;最适反应温度为35 ℃,在40 ℃条件下保温1 h酶活力保持70%以上。KCl、Triton X-100、MnCl₂、SDS对该酶活有促进作用,NaCl、BaCl₂、CuSO₄、Tween-20、FeSO₄、ZnSO₄、NiCl₂、EDTA、Tween-80对该酶活有抑制作用。     

β-甘露聚糖酶产生菌的筛选和酶学性质研究

从土壤中分离筛选出5株产胞外β-甘露聚糖酶的菌株,其中DK3菌株的摇瓶培养液的酶活力达3.85U/mL。该酶水解葡甘露聚糖的最适温度为37℃,最适pH为6.0,pH稳定范围为5.0～9.0,在低于40℃的温度下基本稳定。Fe2+、Cu2+、EDTA和NH4+对该酶有抑制作用,Na+则有激活作用。     

纤维素酶高产菌筛选鉴定及酶学性质初步研究

该研究从土壤中筛选出一株纤维素酶高产菌株SP08,并通过菌落形态特征和ITS测序技术对菌株进行鉴定,最后通过酶促反应初步测定了该菌所产纤维素酶的性质。结果表明,筛选得到菌株SP08,经鉴定为康氏木霉（Trichoderma koningii）,该菌株具有较高的纤维素酶产酶能力,培养60 h时纤维素酶活性即达（18.54±0.75）,72 h时酶活达到最高（19.18±0.68）U/mL。酶学研究表明,菌株SP08所产纤维素酶最适温度和pH分别为50 ℃和5.5,在20～50 ℃及pH4.0～6.0时稳定性较高;Mg2+、Mn2+和Ca2+能够提高该酶活性,而Fe2+和Cu2+却对该酶具有抑制作用。     

乙酸异戊酯高产菌脂肪酶的特性研究

以乙酸异戊酯高产菌株Loq-c为试验材料,从菌体中提取制备脂肪酶,研究其酶学特性,结果表明：该酶催化反应的最适温度在30 ℃左右,在40 ℃以下具有良好的热稳定性;催化体系的pH在6.0～7.0时,酶的相对活力和稳定性较高,而当pH≤4.0时酶表现得不稳定,酶活力低。金属离子Mg2+和Ca2+能明显促进酶的催化能力,Cu2+和Ag+能明显抑制酶的催化能力,Na+、K+和Zn2+对酶催化的影响不显著。正交试验结果表明,菌株Loq-c脂肪酶最佳酶活条件为：温度在30 ℃,pH值为7.0,Mg2+浓度为5.0 mmol/L。在此最佳条件下,酶活力高达535.8 U/mL。     

中性植酸酶产生菌的筛选、鉴定及酶学性质

从土壤中分离到一株高产中性植酸酶的菌株,酶活力达12.52U/mL。对其进行形态、生理、生化、分子生物学鉴定,初步鉴定为放射型根瘤杆菌(Agrobacterium radiobacter)。酶学性质研究结果表明：该酶的最适反应温度为45℃;最适反应pH 值为7.0;65℃处理60min 酶活力保持80% 左右,有一定耐热性;在pH5.5～8.0 之间,稳定性较好;Ba2+ 对酶活力有一定的激活作用,Fe2+、Mg2+、Zn2+ 和Cu2+ 对酶活力均有一定程度的抑制作用,其中Fe2+ 的抑制作用最强。     

淀粉液化芽孢杆菌BS5582中性蛋白酶基因的克隆表达及其酶学性质研究

以一株高产中性蛋白酶的Bacillus amyloliquefaciens BS5582基因组DNA为模板,PCR扩增获得结构基因npr,构建质粒pPIC9K-npr,并转化到表达菌株毕赤酵母GS115中得到重组菌。经甲醇诱导发酵,测定中性蛋白酶活性。结果表明,目的基因大小为1566bp,在宿主中得到了成功表达,重组菌酶活力为9.17×103U/g,酶学性质分析表明,重组中性蛋白酶的最适反应温度为50℃,最适反应pH为7,在40℃中保温1h后仍能保持85%左右活性,在pH4～9的范围内稳定性较好,Ca2+、Mg2+、Mn2+离子对该酶有激活作用。     

醋酸菌中乙醛脱氢酶的分离纯化及酶学性质

以实验室筛选得到的醋酸菌(Acetobacter pomorum)为实验菌株发酵产酶,通过细胞破壁,采用(NH₄)₂SO₄沉淀、透析、DEAE-Sepharose 离子交换层析及 Superdex G-75凝胶过滤层析分离纯化得到乙醛脱氢酶的酶液,并考察其酶学性质。该酶分子质量为221.60 kDa,单个亚基分子质量约为54.41 kDa,为四聚体结构;纯酶液比活力20.25 U/mg,纯化倍数为10.16倍,乙醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase,ALDH)的回收率为6.53%。酶学性质研究表明,ALDH促进乙醛分解的最适温度为50 ℃,40~50 ℃相对酶活力稳定性好;该酶的最适pH为7.0,当pH在5.5~7.5内酶活力表现稳定;金属离子对酶活性的影响实验表明,Na+、K+、Zn2+、Ba2+对该酶酶有不同程度抑制作用,而Mg2+、Ca2+、Al3+、Li+、Cu2+具有促进作用;ALDH的最适底物为乙醛,相对偏好直链醛类。ALDH活性较大,为后期表达和深入研究其生物学功能提供理论和数据支持。     

人乙醛脱氢酶2与NusA的融合表达

通过将乙醛脱氢酶2（acetaldehyde dehydrogenase 2,ALDH2）与NusA-tag融合表达,以获得能够在大肠杆菌中可溶性表达并且具有较好活性的重组蛋白。首先,根据Aldh2的基因序列设计引物,引入EcoRI和XhoI的酶切位点,聚合酶链式反应扩增出Aldh2基因片段,连接到pMD19-T-simple载体,并转化到大肠杆菌DH5α菌株。测序正确后,双酶切处理,将Aldh2基因片段克隆到表达载体pET44b（＋）上NusA-tag下游的EcoRI和XhoI酶切位点之间,得到pET44b（＋）-NusA-Aldh2重组载体,转化入大肠杆菌BL21（DE3）菌株。经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside,IPTG）诱导,表达的融合蛋白具有良好的溶解性,主要存在于上清液中。融合蛋白的最优表达条件为IPTG浓度0.25 mmol/L、诱导温度37 ℃、诱导时间3 h。重组蛋白的最适反应温度为37 ℃,在pH 7.0时达到最好的催化效果。不同金属离子如Ca2＋、K＋、Na＋、Mg2＋、Mn2＋都对酶有激活作用,且Mg2＋效果最好,最佳的酶活性为1.64 U/mL。而野生型ALDH2在大肠杆菌中表达时完全以无活性的包涵体形式存在,复性后得到的酶活性为1.43 U/mL。本研究通过引入NusA进行融合表达,实现了ALDH2在大肠杆菌中的可溶性表达,且重组蛋白的活性优于包涵体复性蛋白。这些结果表明利用NusA进行融合表达是制备重组ALDH2的一个良好方法。     

一株产α-淀粉酶菌株的分离筛选、鉴定及酶学性质研究

为了更加经济、更高产量的分离出高纯酶,该实验从富含淀粉的土壤中筛选出1株高产淀粉酶的菌株LZ-10,通过菌落形态观察、生理生化特性实验、16S rDNA序列和gyrB基因序列分析对其进行鉴定。采用硫酸铵盐析,DEAE-52阴离子交换纤维素纯化,用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）检测蛋白分子质量。结果表明,菌株LZ-10鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）。纯化后的淀粉酶比活力为59.91 U/mg,纯化倍数为4.53,回收率为60.5%,分子质量为55.4 kDa。对其酶学性质进行研究,得出菌株LZ-10所产淀粉酶最大酶活力为41.6 U/mL,最适作用温度为50 ℃,在50～70 ℃温度环境下其稳定性较高;最适pH值为7.0,在pH=5.0～7.0的环境条件下稳定性较高;Ca2+、Mg2+、Na+、K+对淀粉酶有激活作用;乙二胺四乙酸（EDTA）、Fe2+、Zn2+对淀粉酶有抑制作用。     

芽孢杆菌NCB-01胞外蛋白酶酶学特性的初步研究

该实验对来自于渤海海域沉积物的芽孢杆菌NCB-01分泌的胞外蛋白酶的酶学特性进行了初步研究。结果表明,该蛋白酶的最适作用温度为60 ℃,最适pH值为8.0,在50 ℃以下及pH值7.0～9.0的范围内酶稳定性良好。该酶具有较好的金属离子耐受能力,Fe2+、K+、Na+、Mn2+、Ca2+、Mg2+对酶活均有不同程度的激活作用。丝氨酸蛋白酶特异性抑制剂（PMSF）能强烈抑制该酶的酶活性,表明该蛋白酶为丝氨酸碱性蛋白酶。非离子型表面活性剂Tween-20、Tween-80及Triton X-100和阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对酶活均有较强的抑制作用。该酶具有良好的耐盐性。其米氏常数（Km）为1.11 mg/mL,最大反应速率（Vmax）为91.74 μg/（min·mL）,说明该碱性蛋白酶与酪蛋白的亲和力好,特异性强。     

鸭卵清溶菌酶的分离纯化及性质

通过硫酸铵的分级沉淀、CM-Sepharose阳离子交换层析、Superdex-200凝胶过滤层析等步骤,从鸭卵清中获得电泳纯的溶菌酶,该酶的比活力达到33687.26U/mg,纯化倍数为109.44,回收率为28.00%。测得该酶分子质量约为14.82kD,对溶壁微球菌的最适反应温度为50℃,最适pH值为7,且在50℃以下及pH5～9有较好的稳定性,同时在最适条件下测得其Km值为0.0864mg/mL。Fe2+、Mg2+、Mn2+等金属离子对该酶有较强的抑制作用,而Zn2+、Cu2+、Co2+对该酶有一定的激活作用。