硫酸软骨素裂解酶ABC Ⅱ的高效融合表达及其酶学性质研究

目的:本研究旨在实现硫酸软骨素裂解酶ABC Ⅱ（chondroitinase ABC Ⅱ，ChSase ABC Ⅱ）的高效可溶性表达并研究其酶学性质，为ChSase ABC Ⅱ在药品和保健食品生产中的应用奠定基础。方法:在优化ChSase ABC Ⅱ基因原始序列的基础上，构建重组质粒pET-28a-His-ChSase ABC Ⅱ并优化其表达条件；利用亲和层析得到带有多聚组氨酸标签（polyhistidine-tag，His-tag）的ChSase ABC Ⅱ融合蛋白后，研究了His-ChSase ABC Ⅱ的部分酶学性质。结果:构建的His-ChSase ABC Ⅱ融合蛋白表达系统能在大肠杆菌中实现可溶性表达；在表达宿主为E.coli BL21(DE3)和诱导剂（异丙基-β-D-硫代半乳糖苷）浓度为125 μmol/L的优化条件下，发酵液酶活力可达到7206.83±184.27 IU/L；纯化后的His-ChSase ABC Ⅱ酶比活力为22.02±0.39 IU/mg蛋白，最适pH和温度分别为7.5和40 ℃，其在30~40 ℃条件下较为稳定，且半衰期在2 h以上。His-ChSase ABC Ⅱ能特异性有效分解硫酸软骨素，其K_m值为10.4±0.8 μmol/L，K_cat值为9.4±0.2 s?1。结论:本论文通过基因优化和融合表达等策略实现了His-ChSase ABC Ⅱ的高效表达和纯化。此外，His-ChSase ABC Ⅱ的酶学性质可基本满足其在医药和营养产品工业生产中的应用需求。