海洋菌株Mitsuaria sp. SH-50产嗜热性壳聚糖酶CsnSH50的酶学性质表征及其应用

实验室从中国海南滨海虾蟹养殖区泥土样品中筛选到一株高产壳聚糖酶的海洋菌株Mitsuaria sp. SH-50,优化后该菌株产酶时间仅为12 h,产酶活性可达26.6 U/mL。该研究对其胞外壳聚糖酶进行分离纯化和酶学性质表征并进行壳寡糖制备的小试放大试验,以期进一步明确该菌株在壳寡糖生产上的实际意义。结果表明：壳聚糖酶CsnSH50分子量约为41 ku,纯化后CsnSH50比酶活力为7 462.50 U/mg,最适反应pH值为4.5,温度为75 ℃,在pH值2.5~8.5及温度低于50 ℃条件下稳定性较好。最适条件下,稀释后CsnSH50的最大反应速率Vmax=29.41 U/mL,米氏常数Km=1.71 mg/mL,1 mmol/L的K+、Ca2+、Cu2+、Fe3+、Mn2+对CsnSH50的酶活力有明显正激活效应,10 mmol/L的Mn2+对其正激活效应可达412%。TLC和ESI-MS结果表明：CsnSH50水解壳聚糖的最终产物主要为壳二糖、三糖、四糖。小试放大试验结果显示：制备5%（m/V）壳寡糖溶液时,壳聚糖溶液的初始pH值3.5,温度75 ℃,水解120 min时壳寡糖产率达到92.1%,产物平均聚合度为10.2。综上,CsnSH50具有酶活性高、热稳定性好、耐酸等特性,同时是一种鲜有报道的嗜热性壳聚糖酶,具有良好的工业应用潜力。     

根霉胞内α-半乳糖苷酶的分离及其酶学性质

根霉Rhizopus sp.A01的菌丝体破碎液依次经过三相分离、Sephadex G-100凝胶过滤获得了电泳纯的α-半乳糖苷酶,纯化了54.8倍,总酶活回收率达到27.3%,在SDS-PAGE上显示相对分子质量为85.6 ku的单一条带,凝胶过滤表明该酶表观相对分子质量为302 ku。该酶水解对硝基苯-α-D-吡喃半乳糖苷的最适pH值为4.5,最适温度为55℃,表观Km值为(0.242±0.027)mmol/L,表观kcat/Km值为4.089×105L/(mol.s);对蜜二糖和棉子糖有弱的水解作用,水解速度依次为138.3μmol/(h.mg)、19.7μmol/(h.mg)。水解活性受Fe2+和Fe3+的显著激活,但受Mn2+、Cu2+、Hg+和Mg2+等离子的强烈抑制。该酶活性在pH4.0～8.2保持稳定,在50℃时保温90 min,残余酶活达到了48%。     

壳聚糖酶的基因克隆表达及酶学性质研究

作者从NCBI数据库中挖掘到来源于Butyrivibrio sp. MC2013的壳聚糖酶基因,命名为BUT,该壳聚糖酶基因大小为903 bp,编码301个氨基酸。通过NCBI数据库和进化树比对发现,该壳聚糖酶（BUT）属糖苷水解酶46家族（后简称GH-46）,与其它壳聚糖酶相似度为59%,是一种新型的壳聚糖酶。序列经密码子优化后进行全基因序列合成,与表达载体pET21a（+）连接构建重组质粒pET-21a-BUT,转入大肠杆菌E. coli BL21（DE3）表达宿主,进行诱导表达。所得重组壳聚糖酶通过Ni-NTA亲和层析进行纯化,SDS-PAGE确定其蛋白分子量为35 kDa,DNS法测定其酶活为146.0 U/mg。对BUT酶的酶学性质进行探究,结果表明BUT酶最适温度和pH分别为45 ℃、8.0,在中性偏碱性条件下稳定性较强。Mn2+对其酶活力具有促进作用,SDS、Fe3+、Cu2+、Zn2+等的抑制作用极强。通过TLC对其水解产物分析发现,BUT水解壳聚糖的产物是壳二糖、壳三糖和壳四糖。     

绿色木霉产内切壳聚糖酶的鉴定及酶学性质的研究

以实验室前期从Trichoderma viride XW01微晶纤维素诱导的发酵液中分离纯化的一种新壳聚糖酶组分Csn为对象,采用SDS-PAGE分析、不同反应时间水解产物的粘度测定和薄层层析（TLC）分析、还原糖含量的测定等手段对壳聚糖酶Csn进行了初步鉴定及酶学性质研究,结果显示：Csn的分子量为45ku,最适作用温度和最适pH分别为60℃和pH5.0,在低于50℃、pH4.8～7.5范围内非常稳定;脱乙酰度DD对Csn的催化速率影响显著,其对83%DD的壳聚糖的催化活力最高;金属离子Mn2＋、Mg2＋、Ca2＋、Zn2＋对该酶有明显的促进作用,而Fe3＋、Cu2＋和Hg2＋则对该酶有强烈的抑制作用;该酶的米氏常数为1.10mg/mL,最大反应速度为7.15μmol/mL·min;该酶以内切方式作用于壳聚糖,主要水解GlcNAc-GlcN和GlcN-GlcN之间的糖苷键,水解产物以四糖以上的壳寡糖为主。     

曲霉CJ22-326内切壳聚糖酶的分离纯化和性质

使用75%乙醇沉淀、CM SepharoseFF离子交换色谱、SephacrylS 200凝胶过滤色谱和PhenylSepharoseCL 4B疏水色谱分离纯化技术,对曲霉CJ22 326发酵液中的内切壳聚糖酶进行分离纯化和性质研究.结果表明,纯化后的内切壳聚糖酶ChiB经SDS PAGE凝胶电泳鉴定为单带,其相对分子质量为27700.采用SephacrylS 200凝胶过滤色谱测定的相对分子质量为27800.ChiB作用最适温度为65℃,最适pH值为6.0,75℃保温1h还残留40%酶活.1mmol/LMn2+对ChiB有强烈激活作用,2mmol/LCu2+,Ag+,Hg2+,Cd2+,Fe3+有强烈抑制作用.ChiB作用的最适底物为脱乙酰度95%的胶体壳聚糖.     

枯草芽孢杆菌壳聚糖酶在毕赤酵母中的高效表达及其酶解特性

研究枯草芽孢杆菌壳聚糖酶基因（BsCsn46）在巴斯德毕赤酵母（Pichia pastoris）GS115中的高效表达、重组酶性质及其酶解特性。重组菌在5 L发酵罐高密度发酵后胞外酶活力高达50 370 U/mL,蛋白质量浓度15.7 mg/mL。粗酶经强阴离子交换层析纯化,纯酶比活力为4 065.7 U/mg,最适pH 6.0,最适温度55 ℃,在45 ℃以下保持稳定。该酶水解3 g/100 mL壳聚糖得到主产物为二糖、三糖和四糖的壳寡糖,水解率为92.8%,壳寡糖得率为90.9%。本研究的重组壳聚糖酶产酶水平和水解效率高,为工业化制备壳聚糖酶及大规模制备壳寡糖的应用提供了理论支持。     

韭菜过氧化物酶的分离纯化及性质

经匀浆、抽提、硫酸铵分级沉淀、CM-Sepharose 离子交换层析、Superdex-200凝胶过滤层析,获得电泳纯的韭菜过氧化物酶(POD)。该酶比活力达到14031.41U/mg,纯化倍数为102.96,回收率为10.85%。该酶分子质量约为28.4kD,最适温度40℃、最适pH值为4.6。该酶在20～40℃以及pH 4.0～8.0有较好的稳定性,在最适条件下测得其Km值为18.15mmol/L。低浓度草酸、Zn2+、Mg2+等对该酶有较强激活作用;甲醇、乙醇、异丙醇、SDS、抗坏血酸(AsA)以及Mn2+、Fe3+等对该酶有较强的抑制作用。     

基因工程菊粉酶对高浓度蔗糖水解的研究

对菊粉酶基因工程菌株GS115/INU1进行诱导表达,通过发酵液的分离纯化后,得到在SDS电泳显示单一条带的GS115/INU1酶液。该酶的蔗糖水解酶比活性为1.85U/μg,水解蔗糖最适pH值为4.0,最适温度50℃。加酶量为48U/g底物,对50%蔗糖溶液进行水解,水解时间6h,水解率达到99.7%。对80%蔗糖溶液进行水解,水解时间14h,水解率达到97.8%。     

韭菜过氧化氢酶的分离纯化及其部分酶学特性

为获得韭菜过氧化氢酶纯品并对其性质进行研究,将新鲜韭菜通过匀浆、抽提、硫酸铵分级沉淀、DEAE-Sepharose 离子交换层析、Superdex-200凝胶过滤层析等步骤,获得了电泳纯的韭菜过氧化氢酶(CAT),纯化倍数为70.36,回收率为18.33%,酶比活力达到22064.57U/mg。其全酶分子质量和亚基分子质量分别为241.76、62.43kD。该酶反应的最适温度为37℃,最适pH值为7.2。该酶在25～40℃以及pH5～9有较好的稳定性,同时在最适条件下测得其Km值为46.93mmol/L。甲醇、乙醇、异丙醇、SDS以及Cu2+、Ag+、Fe2+等金属离子对该酶有较强的抑制作用。     

Bacillus sp.AA5所产壳聚糖酶的纯化及性质研究

纯化Bacillussp.AA5所产的壳聚糖酶,经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测得该酶的分子量大约为38.1kDa。同时对其酶学性质进行了初步研究,发现该壳聚糖酶在4℃下10d内稳定性良好,酶的最适温度和pH值分别为43℃和7.0,Ca2 、Mg2 、Ba2 对它的酶活有不同程度的促进作用。