绿色木霉产壳聚糖酶的分离纯化及酶学性质

对绿色木霉所产的壳聚糖酶进行分离纯化,结果表明当壳聚糖酶经过20%和60%的硫酸铵分级沉淀、透析、超滤浓缩、苯乙烯系阴离子交换柱以及Sephdex G-75层析柱的分离纯化,发现该酶的纯化倍数达到29.13倍,回收率达到53.9%,经SDS-PAGE电泳鉴定该酶达到了电泳纯,其分子质量为51.235 ku,最适温度为50℃,最适pH值为5.2,具有较强的底物特异性,K+和Mn2+对酶有一定的激活作用,Mg2+、Fe3+、Ca2+和Pb2+的影响不明显,Zn2+、Cu2+和Hg2+对酶有较强的抑制作用.通过Lineweaver-Burk法求得动力学参数,该酶Km值为0.048 mg/mL,Vmax值为0.6 mg·L-1·min-1.据酶解产物薄层层析实验分析其水解产物,说明此酶主要以内切方式作用于壳聚糖,该酶既能水解GclN-GlcN糖苷键,也能水解GlcNAc-GlcN糖苷键.     

Vibrio natriegens几丁质酶基因的异源表达及酶学性质研究

几丁质是自然界中除纤维素外第二多的多糖聚合物,在几丁质酶的作用下生成的几丁寡糖具有较好的生物活性及应用价值.通过分子生物学手段获得高活性重组几丁质酶,有利于实现虾壳等几丁质资源的高值化利用.对来源于Vibrio natriegens中的几丁质酶基因进行克隆及诱导表达,获得重组几丁质酶VnChit4,然后通过亲和层析对该...     

假单胞菌H3壳聚糖酶的纯化及部分酶学性质

对 Pseudmona sp.H3产生的壳聚糖酶粗酶液采用(NH_4)_2SO_4盐析、Sephadex G-25脱盐、Sepharose Q-XL阴离子交换层析和Superdex G-75分子筛层析进行纯化,经SDS-PAGE鉴定为单蛋白带,分子质量约为33.8ku,酶反应最适温度为40℃,最适pH为5.0,降解壳聚精(D.A.90.14％)Km值为3.59g/L,V_(max)值为 3.80mmol/(L·min);Ba~(2+)、K~+、Co~(2+)对该酶有激活作用,而Zn~(2+)、Mn~(2+)、Al~(3+)、Cu~(2+)则对酶有抑制作用;此外,该酶除了能降解壳聚糖以外,还具有CMCase活性。     

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。     

异甘露聚糖酶基因的克隆表达及酶学性质分析

以pET-30(a)为表达载体,将来源于枯草芽孢杆菌K-6(Bacillus subtilis K-6)的异甘露聚糖酶基因(isoman K-6)在Escherichia coli BL21(DE3)中进行了表达。Isoman K-6登录号为HQ902141,基因全长为1083bp,共编码360个氨基酸,工程菌酶活为415.9U/mL,SDS-PAGE电泳表明,工程酶ISOMAN K-6分子量约为45000u,与预期分子量相符。经IDAHisBind树脂柱纯化的纯酶酶学性质研究表明,该重组酶为金属酶,Al3+和Ba2+对其有很强的激活作用,其最适反应温度为55℃、最适pH为6.0,且在pH4.5~7之间有着较好的稳定性,以槐豆胶为底物时,Vmax和Km分别为1.3U/mL和7.3mg/mL。     

黑曲霉木聚糖酶（xynZF-2）基因克隆、表达及酶学性质分析

利用RT-PCR技术从黑曲霉（Aspergillusniger）XZ-3S中成功克隆出木聚糖酶基因（xynZF-2）的cDNA序列（Genbank登录号为：JQ700382）。该基因核苷酸序列阅读框全长678bp,编码225个氨基酸,其中成熟肽为107个氨基酸。以重组质粒pUCm-T—xynZF-2为模板,扩增得到编码xynZF－2成熟肽的cDNA片段（624bp）。将其与表达载体pET－28a连接,构建重组表达载体pET－28a—xynZF－2,并转化大肠杆菌（Escherichiacoh）BL21（DE3）,获得重组工程菌BL21／xynZF-2。经IPTG诱导表达,木聚糖酶的的比酶活最高可达42．33U／mg。重组表达的木聚糖酶最适反应温度为40℃,最适反应pH为5．0,在碱性条件下具有良好的稳定性。Fe^3＋对酶的激活作用最为明显。     

壳聚糖酶的研究进展

壳聚糖酶(Chitosanase,EC3.2.1.99)是一种对壳聚糖具有分解作用的专一性酶,可以特异性的水解壳聚糖,得到特异分子量范围的壳寡糖。壳寡糖是目前仅知的唯一的碱性寡糖,具有独特的生物活性。本文概述了近年来壳聚糖酶的研究进展,包括酶来源及性质、纯化方法的研究、分子水平的研究、作用方式及功能、应用及展望等方面,并探讨了壳聚糖酶研究中尚存在的主要问题及今后的研究方向。     

壳聚糖酶的研究进展

壳聚糖酶(Chitosanase,EC3.2.1.99)是一种对壳聚糖具有分解作用的专一性酶,可以特异性的水解壳聚糖,得到特异分子量范围的壳寡糖。壳寡糖是目前仅知的唯一的碱性寡糖,具有独特的生物活性。本文概述了近年来壳聚糖酶的研究进展,包括酶来源及性质、纯化方法的研究、分子水平的研究、作用方式及功能、应用及展望等方面,并探讨了壳聚糖酶研究中尚存在的主要问题及今后的研究方向。      

中村芽胞杆菌壳聚糖酶在大肠杆菌中重组表达及酶学性质

壳聚糖是一类来源丰富的大分子聚合物,在化工、食品、生物等多个领域都有广泛的应用价值,然而,只有降解成小分子的低聚糖才能更好地发挥其活性。随着酶法降解壳聚糖相较于其它方法的优势愈来愈明显,探索新型稳定高效的壳聚糖酶引起研究者的关注。参考GeneBank数据库中中村芽胞杆菌(Bacillus nakamurai)的壳聚糖酶氨基酸序列设计相应的编码基因,利用大肠杆菌原核表达系统表达和纯化重组蛋白。酶学性质研究结果显示:该酶在最适温度37℃,46℃处理30min时仍有50%的相对酶活,最适pH值4.5。在pH 2.5条件下处理60 min时,仍可保持60%相对酶活。Ag⁺、Hg⁺完全抑制酶活性,Mn²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺对酶活性有促进作用,K⁺、Na⁺、EDTA对酶活性无明显作用。本文首次研究来源于中村芽胞杆菌的壳聚糖酶的酶学性质,以拓展该酶库资源,为该酶后续研究和应用提供理论依据。     

Paenibacillus puldeungensis LK18普鲁兰酶基因的克隆表达及酶学性质研究

本研究根据类芽孢杆菌的普鲁兰酶基因的保守区设计兼并引物,从Paenibacillus puldeungensis LK18中扩增出普鲁兰酶基因(pul A),将其连接至p ET-28a(+)载体上,构建出重组表达载体p ET-28a(+)-pul A,转入到EscherichiacoliBL21(DE3)中,成功地表达了重组普鲁兰酶。结果表明:该普鲁兰酶基因全长1968 bp,编码655个氨基酸。通过Ni柱亲和层析纯化出重组蛋白,测定其比酶活为508.8 U/mg,分子量约为76.95 ku。该重组酶的最适反应温度为45℃,在35℃～40℃下保温120 min后剩余酶活达60%以上;最适作用p H为6.0,在p H 6.0～8.0条件具有较好的稳定性;10 mmol/L的K+和Mg~(2+)对该重组普鲁兰酶有激活作用,而Zn~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Fe~(2+)、Cu~(2+)、Co~(2+)、Ca~(2+)等对其有不同程度的抑制作用。本研究成功地构建出一株可高效表达普鲁兰酶的重组菌株,具备一定的工业应用价值。     

产气肠杆菌B19中β-甘露聚糖酶基因的克隆表达及酶学性质研究

将产气肠杆菌B19中的β-甘露聚糖酶基因(ManE)进行克隆,获得全长ManE基因序列,将ManE基因与pET28a(+)表达载体连接,转入大肠杆菌BL21(DE3)中,构建重组菌株BL21(DE3)-pET-28a(+)-ManE,并成功表达了重组β-甘露聚糖酶。结果表明:克隆得到ManE基因序列全长为2196 bp,编码731个氨基酸。通过Ni柱亲和层析法分离纯化得到纯度较高的重组β-甘露聚糖酶,其分子量大小约为82.5 ku。重组β-甘露聚糖酶的酶学性质研究结果显示:最适反应温度和最适pH分别为55℃和6.5,在温度50~55℃,pH4.0~7.0的范围内都能保持较好的稳定性。1 mmol/L浓度的Co²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Ba²⁺和Ca²⁺对重组β-甘露聚糖酶的酶活有不同程度的激活作用。而K⁺、Mg²⁺和Cu²⁺对该重组酶有不同程度的阻碍作用,其中Cu²⁺对该重组酶催化活性的抑制作用最强,酶活降低到最大酶活力的65.3%。本研究实现了β-甘露聚糖酶的异源表达,这些结果为该酶的进一步工业化应用提供了重要的理论依据。     

微生物壳聚糖酶的研究进展

壳聚糖酶是一种催化壳聚糖降解为壳寡糖的糖苷水解酶。基于近年来国内外壳聚糖酶的研究成果,本文概述了壳聚糖酶的微生物来源、理化性质、分子特征及研究现状,并对今后的发展趋势进行展望。     

高浓度壳聚糖溶液酶解条件优化

在研究了壳聚糖酶的温度和pH稳定性的基础上,通过在溶解过程中加酶对高浓度壳聚糖溶液酶解条件进行优化,考查了加酶时间及加酶量对8%壳聚糖溶液酶解效率和酶解液粘度的影响,并对优化前后目标溶液中几种壳寡糖的含量进行分析。结果表明:壳聚糖酶在45~55℃及pH4.5~5.5范围内保持稳定;对8%壳聚糖溶液体系,在滴加盐酸浓度达到0.17 mol/L时,加入2 U/g壳聚糖的酶液,当盐酸浓度达到0.48 mol/L时再补加3 U/g壳聚糖的酶液,这种方案可以有效降低体系粘度并保持酶活力;薄层色谱和高效液相色谱分析结果表明,通过以上方式的优化,聚合度2~6的壳寡糖总含量及壳五糖和壳六糖的含量均显著增加(p<0.05),分别达到42.7、5.5和3.9 mg/mL,大大提高了生产效率和降低浓缩成本。     

乙醛脱氢酶的克隆表达及其酶学性质

将Gene Bank中人源乙醛脱氢酶2的基因序列根据酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的密码子偏好性进行密码子优化后合成目的基因ALDH2,采用融合PCR技术,构建人源ALDH2基因的表达组件TRP1L-URA3-TPIp-ALDH2-TPIt-TRP1R。通过电转化的方法将基因表达组件通过同源重组整合到酿酒酵母W303-1A的基因组上,获得基因工程菌W303-ALDH2。工程菌发酵后的粗酶液经His TrapTMexcel亲和层析柱纯化获得重组ALDH2,其活性为20.70 U/mg;重组酶的相对分子质量是56 k Da;最适反应pH和温度分别为5.0和35℃;除Na+外,K+、Ca2+、Mg2+、Mn2+均能不同程度地提高ALDH2的酶活。以乙醛为底物测得酶的Km值为0.908 mmol/L,最大反应速度Vmax为114.94 U/mg;以辅酶NAD+为底物测得酶的Km值为0.282 mmol/L,最大反应速度Vmax为58.82 U/mg。     

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。     

壳聚糖酶的结构特征及其应用

随着酶学研究和微生物学的发展,壳聚糖酶已从多种菌株筛选、分离和鉴定出来,通过基因工程和蛋白质工程的方法进行系统的酶学性质表征,可获得一系列高活性的壳聚糖酶。文章系统总结和归纳壳聚糖酶的研究进展状况,介绍壳聚糖酶的微生物来源、分类、酶学性质、三维结构和催化机制及其应用研究,指出其在科学研究上的瓶颈并提出展望。     

枯草芽孢杆菌β-甘露聚糖酶的克隆表达及重组酶性质研究

为实现对魔芋葡甘聚糖具有高度专一性的β-甘露聚糖酶基因的异源表达,从枯草芽孢杆菌G1中克隆出β-甘露聚糖酶基因BsmanA,将该基因与表达载体pACYCDuet-1连接并转化到E.coil BL21(DE3)中。结果表明:该β-甘露聚糖酶基因BsmanA序列全长为1098 bp,编码366个氨基酸;经Ni柱亲和层析纯化后,测得重组酶分子量大小为38 kD;酶学性质研究结果显示:该酶促反应的最适温度为60℃,最适pH为6.5,在温度50~70℃间,pH4.5~7.0的范围内能保持较好的稳定性。本研究实现了β-甘露聚糖酶的异源表达,为生物催化制备低聚甘露糖的工业化提供了新的选择。     

耐热β-甘露聚糖酶基因的克隆与表达及酶学性质

基于生物信息学和基因组学分析的结果,采用RT-PCR技术从宇佐美曲霉(Aspergillus usamii)E001中克隆出一种糖苷水解酶(GH)26家族β-甘露聚糖酶(AuMan26A)成熟肽编码基因(Auman26A),成功实现其在毕赤酵母(Pichia pastoris)GS115中的异源表达。重组β-甘露聚糖酶(reAuMan26A)的发酵上清液对角豆胶的酶活性为281.9 U/mL,纯化后比酶活为2281.7 U/mg。其最适反应温度Topt为40℃;在80℃处理60 min后残留酶活性为60%;90℃时的半衰期t1/290为10 min,处理60 min后残留酶活性仍为33%;其最适pH为5.5,在pH 5.0~7.0的范围内较稳定;Fe2+和Fe3+对其有明显的抑制作用,其它所测金属离子和EDTA对其没有明显的影响;所测酶的最适底物为角豆胶,其次是魔芋粉和瓜尔豆胶,其对角豆胶的Km和Vmax值分别为15.25 mg/mL和7 841.9 U/mg。reAuMan26A良好的热稳定性使其在食品、饲料和纺织等工业具有广阔的应用前景。     

几丁质固定化壳聚糖酶的研究

以几丁质为载体,戊二醛为交联剂,固定壳聚糖酶,对壳聚糖酶的固定化条件、固定化酶的性质进行了研究,确定了酶固定的最佳条件为0.1克几丁质与5ml5%戊二醛交联,固定2mg壳聚糖酶,在此条件下酶活力回收可达70％。固定化酶的最适温度和pH分别为60℃和4.0,动力学参数Km值为17.66g/L。将固定化酶于70℃水浴保温150min,酶活力未见明显下降。该固定化酶具有良好的操作和保存稳定性。     

阿魏蘑漆酶同工酶的异源表达及酶学性质研究

共培养是提高漆酶发酵水平的一种有效手段,实验室前期研究发现,较之单培养,在阿魏蘑与胶红酵母的共培养过程中,阿魏蘑漆酶基因lacc2和lacc6的转录水平发生了明显变化。通过克隆得到阿魏蘑漆酶基因lacc2和lacc6,异源表达后对2个重组漆酶LACC2和LACC6进行分离纯化和酶学性质分析。以2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐[2,2′-azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate), ABTS]为底物时,LACC2和LACC6的最适反应温度和pH相同,分别为50℃和3.0;低浓度的K⁺、Cu²⁺、Co²⁺和Mn²⁺对2个重组酶有不同程度的促进,但对LACC2的促进作用更为明显;与LACC6相比,LACC2对有机试剂和表面活性剂的耐受力更强,但更容易受到抑制剂的影响;动力学研究发现,LACC2和LACC6的最适底物均为ABTS,K_m值分别为0.13和0.24 mmol/L。研究结果为共培养过程中胶红酵母促进阿魏蘑产...