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。     

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。      

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。     

嗜热地衣芽孢杆菌植酸酶的原核表达及酶学性质研究

将地衣芽孢杆菌SR01（Bacillus licheniformis SR01）的植酸酶phy基因重组于表达载体p GEX-4T-3中,导入大肠杆菌BL21（Escherichia coli BL21）构建工程菌p GX1143,并得到了高效表达。对其酶学性质的研究表明:该酶最适反应p H为5.0,最适反应温度为55℃,具有广泛的p H稳定性和较好的热稳定性;Co²⁺)、Li⁺、Mg²⁺)和Ba²⁺对酶活性有促进作用,Cu²⁺、Pb²⁺、Fe²⁺、Ag⁺、SDS对酶活性有不同程度的抑制作用,并且Pb²⁺、Fe²⁺和SDS对酶活性的抑制作用较强烈;此外,该酶还具有非常好的抗胰蛋白酶水解能力和部分抗胃蛋白酶水解的能力。      

菊粉外切酶的异源表达、纯化及酶学性质

将菊粉降解菌Paenibacillus sp. Lfos16的菊粉外切酶基因克隆至表达载体p ET-28a (+),转入Escherichia. coli BL21(DE3)中实现了异源表达。利用镍柱亲和层析纯化重组菊粉外切酶,并进行SDS-PAGE检测。重组菊粉外切酶的表观分子质量为87 k Da,经纯化后,重组菊粉外切酶的比酶活为348.30 U/mg。重组菊粉外切酶作用菊粉和蔗糖的酶活分别为259.37 U/m L和592.16 U/m L,I/S值为0.438,且重组酶水解菊粉的主要产物为果糖。重组菊粉外切酶最适作用温度为40℃,且当温度低于30℃时酶活较稳定;最适作用pH为6。Ag~+、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)、Hg~(2+)、Fe~(3+)具有显著抑制作用。重组菊粉外切酶对菊粉的K_m为19. 28 mg/m L,Vmax为0.18 mg/(min·m L)。     

解淀粉芽杆菌中性植酸酶基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达

采用PCR法从解淀粉芽孢杆菌BA11中克隆到一个中性植酸酶phyc基因,将该基因克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9K上并电转化至宿主细胞GS115后进行诱导表达.SDS-PAGE试验表明,该重组中性植酸酶在毕赤酵母宿主细胞中实现了高效分泌性表达.植酸酶活性测定结果显示阳性克隆子在诱导72h酶活性达到最高值,活性为2330U/L.     

贝莱斯芽孢杆菌角蛋白酶的克隆表达、纯化及酶学性质

为了获得更好的羽毛粉降解酶,本文从贝莱斯芽孢杆菌基因组中筛选到一个角蛋白酶基因（baker1）,对其克隆并在大肠杆菌BL21（DE3）中异源表达,最后对重组角蛋白酶（BaKer1）进行了分离纯化、表征及应用研究。实验结果表明,BaKer1的最适反应pH为9.5,最适反应温度为55℃,在中温和碱性条件下具有较好的稳定性。1 mmol/L Ca²⁺对BaKer1有显著地促进作用,5 mmol/L Mn²⁺对BaKer1有轻微地抑制作用,其他金属离子对BaKer1影响不大。PMSF对BaKer1的活性具有显著抑制作用,表明BaKer1是典型的丝氨酸蛋白酶。分别以羽毛粉、偶氮酪蛋白、酪蛋白为底物测定了BaKer1的动力学参数,K_m值分别为5.06、1.09和1.39 mmol/L,k_cat/K_m值分别为1 058.24、2 536.54和3 733.79·(s·mmol/L)。BaKer1处理羽毛粉,能达到酸水解效果的 33.51%,说明它在羽毛粉降解过程中具有潜在的应用价值。     

黑曲霉496-1菌株植酸酶的分离纯化及酶学性质

黑曲霉(A.niger)496 1菌株所产胞外植酸酶,经透析浓缩、DEAE cellulose离子交换层析及SephadexG 75,Sephacryl100凝胶过滤,获得了2个植酸酶,其相对分子质量分别为64200及41100.该2个植酸酶的最适pH分别为6.0和3.0,最适温度分别为55℃和40℃.初步确定一个是中性植酸酶,另一个为酸性植酸酶.     

褐藻胶裂解酶基因在大肠杆菌中的表达及其酶学性质

作者从蜡样芽孢杆菌F1-5-10中提取DNA,通过PCR克隆得到褐藻胶裂解酶基因后,将其构建到pET-30a(+)上并在大肠杆菌BL21菌株中进行高效诱导表达,继而对纯化得到的褐藻胶裂解酶蛋白进行活性检测和酶学特性研究。实验结果表明:PCR扩增出1035bp大小的褐藻胶裂解酶基因algl(GenBank登录号:GU585575),SDS-PAGE电泳结果显示出相对分子质量约为45 000的特异性蛋白质条带。表达条件优化实验结果表明0.4mmol/L浓度的IPTG 32℃诱导4h重组蛋白的表达量最高,约占菌体总蛋白质质量的36%。测定褐藻胶裂解酶酶活性,酶活力为11.7U/mg。酶学性质研究表明:ALGL的酶活最适温度为35℃,热稳定性较差,最适pH值为6.6,Ca2+、Mg2对酶活有激活作用,ALGL催化褐藻胶的Km值为1.89mg/mL,Vmax为15.01U/mL。     

谷氨酰胺酶基因的克隆、表达和酶学性质研究

以枯草芽孢杆菌基因组为模板通过PCR扩增获得谷氨酰胺酶基因ylaM,构建重组质粒p MA5-ylaM,将其转化到枯草芽孢杆菌168中获得重组菌BS168/pMA5-ylaM,并在宿主菌成功得到表达,纯化后的谷氨酰胺酶比酶活大小为939.48 U/mg。谷氨酰胺酶的反应最适pH为7.5,反应最适温度为55℃,La~(3+)、Zn~(2+)、Fe~(3+)和Al~(3+)对谷氨酰胺酶活力具有一定的抑制作用,在NaCl浓度为15%～17.5%的条件下,该酶酶活力可以保留50%以上。在5 L罐中,通过分批补料发酵,其最高酶活力产量为215.06 U/mL。     

Bacillus amyloliquefaciens中性植酸酶基因的原核表达及蛋白纯化和性质

淀粉液化芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens是一种嗜热细菌，其产生的中性植酸酶具有很好的应用前景．通过TD-PCR技术将Bacillus amyloliquefaciens编码的中性植酸酶基因克隆至原核表达栽体pET-30a( )上，在大肠杆菌BL21(DE3)中得到了高效表达，表达量占大肠杆菌可溶性蛋白的33．5％．采用金属Ni^2 亲和层析对基因表达产物进行纯化，表达产物具有正常的生物学功能．     

解淀粉芽孢杆菌I型耐热普鲁兰酶的纯化及酶特性分析

对来源于菌株解淀粉芽孢杆菌HxP-21的普鲁兰酶（命名为PulBa）分离纯化,研究其酶学特性,为普鲁兰酶在淀粉加工中的应用提供理论基础。通过硫酸铵沉淀、阴离子交换层析和葡聚糖凝胶过滤层析从菌株HxP-21发酵液中分离纯化出一种新型的普鲁兰酶。酶的纯化倍数20.8,回收率53.2%,比活力176.5 U/mg。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳测得PulBa达到电泳纯,分子质量51.2 kDa。PulBa在45～70 ℃和pH 3～6范围内具有较高酶活力,最适反应温度55 ℃、pH 4.5。PulBa有良好的pH值稳定性和热稳定性,40～70 ℃孵育120 min保留最初活性的80%以上;pH 3～7范围内具有很高的稳定性,孵育6 h后仍保留60 U/mL以上活性。PulBa对各种金属离子和化学试剂表现出不同的敏感性,Mg2＋和Ca2＋能够显著增强酶活力。PulBa最适作用底物为普鲁兰糖,对马铃薯支链淀粉、玉米支链淀粉、可溶性淀粉和糖原也有一定水解活性,但对α-环糊精和β-环糊精和直链淀粉无活性。以普鲁兰糖为底物PulBa的Km和Vmax值分别为1.34 mg/mL和24.6 μmol/（min·mg）。研究表明PulBa是典型的I型普鲁兰酶。薄层层析进一步证明,PulBa专一性水解支链淀粉α-1,6-糖苷键,产生麦芽三糖。本研究确定了一种新型的普鲁兰酶,该酶在高热稳定性和酸性环境下具有高活性,在淀粉加工等生物技术产业中有较好的应用潜力。     

特基拉芽孢杆菌精氨酸酶基因的重组表达及酶学性质

精氨酸酶是一种能够催化精氨酸生成尿素和L-鸟氨酸的碱性水解酶。利用分子克隆的方法得到特基拉芽孢杆菌（Bacillus tequilensis）PanD37的精氨酸酶基因,在大肠杆菌中异源表达该基因后分析重组酶的性质。结果表明：该精氨酸酶编码297?个氨基酸序列;酶的最适反应温度为45?℃,最适反应pH值为10.0,在pH?8.0～10.0及50～60?℃范围内酶活力稳定,Mn2＋、Ni2＋、Co2＋对酶活力有明显的激活作用,粗酶的活力可达1?109.8?U/mL。     

构巢曲霉产植酸酶的酶学特性分析

从构巢曲霉AnP-16菌株发酵液中纯化单一组分的耐热耐酸植酸酶,并对酶学特性进行分析,为其在食品工业中的应用提供理论依据。通过硫酸铵盐析、离子交换层析和疏水层析纯化植酸酶,SDS-PAGE电泳测定其分子量。结果表明,从该菌株发酵液中纯化到了单一组分的植酸酶,纯化倍数60.8倍、回收率41.6%,酶分子量约52 kDa。植酸酶最适作用温度和pH分别为55 ℃和pH4.0,在pH3.0~6.0范围酶活性较高,pH2.0~7.0下孵育3 h,仍能保持80%以上活性。植酸酶耐热性好,70 ℃孵育1 h仍能保持81%活性。Hg²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺和Zn²⁺ 5 mmol/L浓度下对酶活性有明显抑制作用,但Ca²⁺和Mg²⁺在1和5 mmol/L浓度时均增强酶活性;有机溶剂甲醇和乙醇在2%浓度有激活作用;SDS抑制酶活性,但其它表面活性剂(Triton X-100和Tween 80)和有机溶剂(丙酮和异戊醇)对酶活性无明显影响。植酸酶有宽泛的底物特异性,但对植酸钠的催化活性最强,其K_m值为0.576 mmol/L。基于植酸酶耐酸耐热及宽广的底物催化活性,其有望应用于粮油食品加工领域,提高食品的营养价值。     

耐有机溶剂蛋白酶产生菌MSP05的筛选、鉴定及酶学性质研究

目的:从燕尾港受污染海域筛选耐有机溶剂蛋白酶产生菌,确定该菌的分类地位,并对其所产溶剂稳定性蛋白酶的酶学性质进行研究。方法:通过在培养基中添加20%(V/V)甲苯作为筛选压力,筛选耐有机溶剂极端微生物,通过产蛋白酶筛选培养基筛选产蛋白酶的菌株,并利用摇瓶发酵进行复筛,最后对产酶菌株进行鉴定并对粗酶的性质进行测定。结果:筛选获得耐有机溶剂蛋白酶产生菌MSP05,结合16S rDNA序列分析、形态学观察和生理生化性质将其鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。该酶的最适反应温度和pH分别为50℃和10.0,Cu²⁺、Mn²⁺对酶有激活作用,Mg²⁺、Fe³⁺和Ba²⁺对酶具有抑制作用。在50%乙醇中,25℃、140 r/min振荡72 h后仍能保持50%以上酶活力。结论:分离获得耐有机溶剂蛋白酶产生菌解淀粉芽孢杆菌菌株MSP05,对有机溶剂具有较好的耐受性,具有潜在的工业应用价值。     

蒜氨酸酶的分离纯化及其酶学性质测定

大蒜中功能成分含硫化合物是由蒜氨酸酶(alliinase,E C4.4.1.4)催化蒜氨酸(alliin)生成的。本实验通过提取、盐析、透析及层析,自新鲜大蒜中分离纯化出蒜氨酸酶,并测定了蒜氨酸酶的酶学性质。蒜氨酸酶的适宜分离纯化过程及条件为:pH7.0Na /K 磷酸缓冲液提取,45%饱和度NH4(SO4)2盐析,10000×g离心沉淀30min,pH6.5的Na /K 磷酸缓冲液溶解,截留1.4万分子量透析袋透析,Sephadex G-200层析,收集洗脱时间4.75h的洗脱液。蒜氨酸酶最适温度和pH值分别为30℃和6.3,Mg2 、Zn2 、Fe2 、Fe3 、EDTA-Na金属离子对蒜氨酸酶有激活作用,Fe3 激活作用最明显,Cu2 严重抑制蒜氨酸酶活性。以合成S-烯丙基-L-半胱氨酸亚砜为底物,蒜氨酸酶的Km为5.91mmol/L、Vmax为1.55μmol/min。     

恶臭假单胞杆菌肌酐酶在大肠杆菌中的表达及其酶学特性分析

肌酐酶(Creatininase)是肌酐酶法检测的一个关键酶,将恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)肌酐酶基因(Cre)克隆至原核表达载体p ET-28a(+),通过IPTG的诱导,实现了肌酐酶Cre在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)的可溶性表达。表达产物经60℃加热处理、Ni-NTA亲和层析和Sephadex G-200分子筛层析,分离纯化出重组肌酐酶,回收率为29.3%,其比酶活达到489.17 U/mg,是已有文献中报道中的最高水平。进一步进行酶学特性分析,结果表明其最适反应温度为60℃,50℃以下可以稳定保存,具有良好的热稳定性;最适p H值为7.0,在p H 7.0~8.0条件下比较稳定;Cu2+会抑制肌酐酶的活性;Mn2+、Zn2+和Co2+对肌酐酶有明显的激活作用;EDTA、SDS、Tween-20、Tween-80和Trinton-100几乎对酶活力没影响;Na N3不影响酶的活力。以肌酸为底物时,酶动力学常数Km值为47.38 mmol/L。本研究在大肠杆菌系统成功实现肌酐酶的可溶性表达,进行分离纯化并测定其酶学性质,为肌酐酶的表达和潜在工业化应用提供理论基础。     

新型耐热耐酸普鲁兰酶的分离纯化与酶学特性分析

从泡盛曲霉(Aspergillus awamori)XF发酵液中分离纯化普鲁兰酶(PulXF)并研究其酶学性质。通过硫酸铵沉淀、阴离子交换层析、凝胶过滤层析和疏水层析,纯化得到一种电泳纯的PulXF。纯化倍数8.16倍,比活力为309.28 U/mg。SDS-PAGE检测得单条带,表明PulXF为单亚基蛋白,分子量63.7 kDa。在50~80 ℃,pH4.5~8.0范围内,酶能保持高活性,最适反应温度60 ℃,最适pH5.0。在较广的pH范围内(pH3.0~8.0),28 ℃下,经过24 h酶活能保持80%以上活性。K_m值和V_max分别为0.92 mg/mL和11.90 μmol/min。酶活测定及TLC分析显示PulXF对普鲁兰多糖有强水解活性,终产物麦芽三糖;对支链淀粉和可溶性淀粉有较弱活性,对直链淀粉、α-环糊精、β-环糊精和糖原无活性。表明从泡盛曲霉XF分离的PulXF属于I型普鲁兰酶。Ca²⁺、Zn²⁺和Mg²⁺能够促进酶的活性,其中Ca²⁺激活作用最强。而PulXF在5%浓度的SDS、CTAB、Tween 80和30%的乙醇中保持高稳定性。基于PulXF在苛刻环境下的高稳定性及高活性,很有希望在淀粉加工、食品饮料等领域以及需要在高温、高酸环境下使用的生物技术工业中使用。