摘 要: | 利用宏基因组文库方法,通过功能筛选法从文库中筛选到一个新型β-葡萄糖苷酶基因bgl2238(GenBank:KU320675.1),对新基因进行生物信息学分析和原核表达,并研究其酶学性质。结果表明,该基因全长2238bp,可编码745个氨基酸,通过氨基酸序列分析,预测bgl2238蛋白分子质量为80.67kDa,pI值为4.95,是一种结构较稳定、疏水性高且无信号肽序列的酸性蛋白质;经同源性分析,发现其与来源于Bacteroides thetaiotaomicron的β-葡萄糖苷酶具有58%的相似性,属于GH3超家族和GH3C超家族酶。将重组质粒pET-32a(+)-bgl2238转化入Escherichia coli BL2l(DE3)细胞进行异源表达,酶学性质测定结果显示,以对硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(p-nitrophenyl-β-D-glucopyranoside,pNPG)为底物,β-葡萄糖苷酶bgl2238最适反应pH值和温度分别为6.10、44℃,此时该酶最大比活力达到29.1U/mg;且在4~50℃范围内,热处理β-葡萄糖苷酶bgl22384h后仍保留70%以上的酶活力,热稳定性较好;其动力学参数Vmax为576μmoL/(L·min),Km为0.296mmol/L;不同浓度的K+、Na+、Fe2+、Mg2+、Mn2+、Ca2+、Co2+和Ni2+对酶活力均有较大促进作用,其中Fe2+对bgl2238酶活力的促进作用最大,10mmol/LFe2+使相对酶活力高达260%,而重金属离子Ag+、Hg2+及Cu2+对酶活力有抑制作用。bgl2238具有良好的酶学性质,可以尝试应用于工业上纤维素降解的生产。
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