海底沉积物中几丁质酶的筛选、分离及活性分析

目的:从海底沉积物中筛选得到一株几丁质酶活性较高的菌株,分离纯化菌株分泌的几丁质酶,并对其活性进行酶学分析。方法:以中国南海北部湾的沉积物为样本,结合透明圈法及DNS法筛选菌株。采用几丁质结合能力分析及多种层析方法分离纯化菌株分泌的几丁质酶,对其中一种几丁质酶进行酶学性质分析。结果:共筛选获得21株几丁质酶产生菌,其中分泌的几丁质酶活性最高的为蜡样芽孢杆菌B04(Bacillus cereus strain B04)。发现该菌共分泌6种含有几丁质结合域的蛋白。从蜡样芽孢杆菌B04发酵液中,分离纯化得到分子量为36 k Da的几丁质酶。研究发现,该酶是蜡样芽孢杆菌B04的一种主要的几丁质酶,其最适p H为4.0,最适反应温度为60℃,在p H 3.0~10.0范围内活性稳定,Co2+对其活力有明显促进作用,Ag+有显著的抑制作用。结论:为几丁质酶的工业化应用提供了基础。     

产几丁质酶的苏云金杆菌菌株筛选及酶合成条件研究

从本室保存的 64株苏云金芽孢杆菌中 ,筛选出一株几丁质酶活力较高的菌株WB 50。产酶条件研究表明 :在pH 7.0的基础培养基中添加 2 .0 %的细粉几丁质 ,1.0 %的酵母膏 ,2 2 0rpm 30℃下培养 72小时 ,几丁质酶的产出最大。     

高产几丁质酶巴伦葛兹类芽孢杆菌的筛选和发酵条件优化

【目的】鉴定一株来源于中国南海海水样能够分泌多种胞外几丁质酶的类芽孢杆菌CAU904,并优化其产几丁质酶的发酵条件。【方法】采用形态学观察、16S r DNA序列比对及生理生化实验鉴定;通过碳源、氮源、温度、初始p H、表面活性剂种类以及发酵时间的单因素优化实验获得最佳发酵条件。【结果】菌株CAU904被鉴定为巴伦葛兹类芽孢杆菌(Paenibacillus barengoltzii),其最优发酵产酶条件为:0.5%胶体几丁质,0.2%酵母浸提物,0.1%吐温-80,培养基初始p H 7.0,45°C培养72 h。在最优发酵条件下,该菌株最大产酶水平达到8.2 U/m L,比优化前提高了5.4倍。几丁质酶的酶谱分析表明该菌株能够产生多达11种具有几丁质水解活性的同工酶,其中主要酶谱带对应分子量分别为54、47和38 k D。【结论】实验结果为巴伦葛兹类芽孢杆菌几丁质酶的分离纯化和酶的应用提供了基础。     

利用基因组挖掘技术分析短短芽孢杆菌菌株GZDF3全基因组几丁质酶基因家族

本研究目的是利用全基因组挖掘技术分析短短芽胞杆菌GZDF3菌株中的几丁质酶基因家族。首先利用Bio Edit软件本地搜索短短芽孢杆菌GZDF3全基因组数据库中几丁质酶基因家族,然后采用在线分析及相应软件分析预测几丁质酶基因氨基酸组成、理化性质、信号肽、疏水性、二级结构等,并构建系统发育树。结果显示,短短芽孢杆菌GZDF3全基因组中预测共存在6个几丁质酶基因,编码6种不同结构类型的几丁质酶。6种几丁质酶均属于糖苷键水解酶第18家族。其中2种几丁质酶N端有信号肽序列和信号肽酶切位点;有2种几丁质酶为碱性蛋白,4种为酸性蛋白,6种均为亲水性蛋白。本研究揭示了短短芽孢杆菌菌株GZDF3基因组中有结构多样的几丁质酶,分析结果将为后续的基因克隆及功能研究提供参考。     

棘孢木霉几丁质酶tachi2 基因的原核表达及酶学性质研究

目的:实现棘孢木霉(Trichoderma asperellum)几丁质酶基因tachi2的原核高效表达,研究几丁质酶Tachi2的酶学性质.方法:利用PCR技术扩增得到几丁质酶基因tachi2,将其克隆到原核表达载体pEHISTEV中,测序后,转化大肠杆菌BL21感受态细胞,经异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导后进行Tachi2蛋白的纯化和复性.用纯化的目的蛋白Tachi2进行几丁质酶酶学性质的研究.结果:tachi2基因在重组大肠杆菌中正确表达,其主要以包涵体形式存在;重组蛋白Tachi2分子量约为44kDa,经过纯化和复性后得到的Tachi2有较高的几丁质酶活性.该酶的最适温度为40℃,最适pH值为7.0,几丁质酶在40℃以下比较稳定、pH 6～9时酶有较高活性,受Cu2和Zn2+的强烈抑制.结论:成功实现了棘孢木霉几丁质酶基因tachi2的原核高效表达,表达纯化了重组蛋白,明确了几丁质酶Tachi2的酶学性质,为该几丁质酶的进一步开发利用和深入研究奠定了基础.     

地衣芽孢杆菌MY75菌株几丁质酶基因的异源表达及特性

【目的】地衣芽孢杆菌MY75菌株的几丁质酶基因的异源表达,并对表达蛋白的特性进行研究。【方法】制备MY75菌株培养上清粗蛋白,利用酶谱分析确定具有几丁质酶活的蛋白分子量。将该蛋白进行飞行时间质谱分析,确定其部分氨基酸序列,设计PCR引物对MY75菌株的几丁质酶基因进行克隆及异源表达。对表达蛋白的最适反应温度及pH,温度耐受性及金属离子对酶活力的影响等特性进行了研究,并测定了表达蛋白对真菌孢子萌发的抑制活性和对甜菜夜蛾幼虫的杀虫增效作用。【结果】酶谱分析证明MY75菌株培养上清液中仅含有一种55kDa的几丁质酶。将该编码基因chiMY克隆及序列分析后发现,基因长度为1797bp,编码599个氨基酸。在大肠杆菌中异源表达的几丁质酶ChiMY蛋白的分子量为67kDa。质谱分析证明,55kDa蛋白与67kDa蛋白序列相同。ChiMY最适pH和最适温度分别为7.0和50°C,为中性几丁质酶。Li+,Na+,和Mg2+离子对表达蛋白的酶活力具有促进作用,Mn2+,Cr3+,Zn2+和Ag+离子则能显著抑制酶活力,Cu2+和Fe3+离子完全抑制酶活性。生物测定的结果显示,异源表达的MY75几丁质酶能够抑制小麦赤霉及黑曲霉的孢子萌发,并且对苏云金芽孢杆菌的杀虫活力具有增效作用。【结论】地衣芽孢杆菌MY75菌株中仅有一种55kDa几丁质酶,其编码基因能够在大肠杆菌中大量表达,表达蛋白分子量与野生型蛋白之间有显著差异,由此证明MY75菌株中存在着几丁质酶的剪切加工过程。明确了地衣芽孢杆菌几丁质酶ChiMY具有抑制真菌活性及杀虫增效作用。上述全部研究结论在国内首次报道。     

1株产几丁质酶海洋细菌Z-1的分离与鉴定

根据在胶体几丁质筛选平板上透明圈的大小,从大连海域海泥中筛选、分离出3株产几丁质酶的菌株,结合各菌株分泌的几丁质酶催化几丁质降解的产物及酶活特征,菌株Z-1为初筛3个菌株中较优良的产酶菌株。菌株Z-1产生的几丁质酶可将几丁质催化降解为4～5聚合度的几丁寡糖。电镜观察菌株Z-1为杆菌形态,提取菌株Z-1的基因组DNA,利用16S rDNA通用引物,扩增出菌株Z-1的16S rDNA序列,并与Gen-Bank其他已知菌株16S rDNA序列进行对比分析,建立了进化树,推断菌株Z-1为芽胞杆菌属,暂定名为Bacillus sp.Z-1。     

胶原蛋白酶产生菌的筛选及酶的分离纯化

从堆积骨骼的土样中筛选出高产胶原蛋白酶的MBL13菌株,经鉴定为蜡样芽孢杆菌Bacillus cereus。对其所产的胶原蛋白酶BCC进行分离纯化,并进行酶学性质的研究。从菌株的发酵液中纯化出分子量约为38.0kDaBCC酶。酶反应的最适温度为40℃,最适pH为8.0。在50℃以下稳定,60℃保温1h酶活仅保留10%;在pH7.0～8.5活性较稳定;金属离子Ca2+、Zn2+、Mg2+对酶有激活作用,金属离子Cu2+对酶有显著的抑制作用。EDTA和EGTA能抑制该酶,表明BCC酶为一种金属蛋白酶。酶的底物特异性表明该酶为骨胶原蛋白酶,且对Ⅰ型骨胶原蛋白水解能力极显著高于Ⅱ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白。将纯化的BCC酶应用于骨胶原蛋白的水解可以得到不同链长的多肽,其水解能力高于标准品胶原酶Ⅰ型。本研究为工业酶提供了新的菌株和新型胶原蛋白酶,为胶原蛋白酶的开发提供了重要的理论依据。     

环状芽孢杆菌几丁质酶基因序列分析、表达和生物活性测定

真菌病害一直是影响作物的主要病害之一 ,每年造成巨大经济损失。几丁质酶可水解许多病原真菌细胞壁所含有的主要成分—几丁质 ,是研究得最多的抗真菌蛋白质。许多几丁质酶基因已从微生物中克隆到 ,芽孢杆菌是一类重要的几丁质酶产生菌。环状芽孢杆菌可产生并分泌多种多糖降解酶类 ,包括几丁质酶、β 1 ,3 葡聚糖酶、β 1 ,6葡聚糖酶和半纤维素酶[1] 。Ｗａｔａｎａｂｅ克隆了环状芽孢杆菌ＷＬ 1 2菌株的几丁质酶基因ｃｈｉＡ和ｃｈｉＤ ,对该几丁质酶基因的结构和功能进行了深入研究[2～ 4 ] 。我国的陈三凤克隆了黄杆菌的几丁质酶基因 ,…     

耐热中性蛋白酶产生条件及酶的亲和层析纯化

从云南西双版纳分离的耐热菌株中筛选到菌号为HY-69的菌株,经鉴定为嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus).该菌产中性蛋白酶.对该菌株的产酶条件进行了研究,酶的产量和耐热性均优于其它菌株.发酵液经超滤浓缩、硫酸铵沉淀后以亲和层析纯化.粗酶分别以Cbz-L-phe-T-sepharose 4B和Cbz-D-phe-T-sepharose 4B纯化,并对两种材料的纯化效果进行了比较,得到了PAGE和SDS-PAGE均一的酶.     

家蚕肠道枯草杆菌产蛋白酶的发酵条件与酶学性质

肠道微生物分泌的蛋白酶可促进家蚕对桑叶养分的消化吸收,枯草芽孢杆菌是家蚕肠道内一种重要的产蛋白酶菌株。为提高枯草芽孢杆菌蛋白酶的高效利用,对该菌株适宜发酵条件及酶学性质进行了研究。结果表明：各因素对枯草芽孢杆菌产酶活性影响的大小顺序依次为：pH值〉培养温度〉培养时间〉装液量;最适的产酶条件为：pH=7,培养温度：30 ℃,培养时间：36 h;对枯草芽孢杆菌产蛋白酶进行初步提纯后并研究得出该酶反应的最适pH 10.0,最适反应温度为：60 ℃;该酶为碱性蛋白酶、不耐高温、不耐酸,但在35 ℃条件下热稳定性较好。     

番茄灰霉病拮抗菌株初步鉴定及通过导入几丁质酶基因提高其生防效果

实验室保存菌Fh对番茄灰霉病有明显的抑制作用,通过形态特征、生理生化特征进行初步鉴定归属于芽孢杆菌属（Bacillus circulans）。从质粒pUC1965中得到含有几丁质酶基因的6.5kb DNA片段,将该基因片段与大肠杆菌 枯草芽孢杆菌穿梭质粒pBE2连接,获得重组质粒pBE2-chib。将重组质粒转入芽孢杆菌Fh中获得工程菌株Fh-chib。几丁质酶基因的PCR检测和几丁质平板实验表明几丁质酶基因被成功转入,工程菌株Fh-chib的原始粗酶液几丁质酶活为4.06U/ml。与野生菌相比,Fh-chib工程菌株对番茄灰霉病（Botrytis cinerea）抑菌效果提高34.46%。     

高温蛋白酶产生菌的筛选及其产酶条件和酶学性质分析

从徂徕山温泉附近土样中分离到9株产高温蛋白酶菌株,选取一株碱性蛋白酶高产菌株L7为出发菌株,进行显微形态、16S rRNA基因序列分析,将其初步鉴定为短芽孢杆菌(Brevibacillus sp.)。研究该菌株发酵条件,确定产酶的最佳培养基组成为葡萄糖40 g/L,蛋白胨20 g/L,磷酸氢二钠1.4 g/L,氯化钙0.6 g/L,硫酸镁0.4 g/L,通过培养基优化,酶活达到103.08 U/mL。最佳培养条件为250 mL三角烧瓶中装液量50 mL、pH8.0、培养温度为55℃、培养时间为24 h。对该菌株酶学性质研究,L7菌株所产高温蛋白酶的最适温度为55℃,最适pH为10,并且具有良好的温度稳定性和pH稳定性,酶活性受PMSF强烈抑制。     

玫烟色棒束孢SCAU-IFCF01产酶特性研究

采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法、琼脂平板透明圈法和专一性短肽底物Suc-Ala-Ala-Pro-Phe-pNA对玫烟色棒束孢Isaria fumosorosea 5个菌株在培养液、虫体诱导下的几丁质酶和凝乳弹性蛋白酶(Pr1酶)活性进行了研究。结果表明,玫烟色棒束孢在不同诱导源中均能产生几丁质酶和Pr1酶。DNS和透明圈比值法测得的各菌株间几丁质酶活性差异趋势一致,高致病力菌株IFCF01的几丁质酶产酶水平显著高于4个低致病力菌株。以虫体诱导的菌株IFCF01几丁质酶活性最高达0.7815 IU/mL,显著高于培养液诱导的0.3740 IU/mL。玫烟色棒束孢Pr1酶活性随接种时间逐渐增高,且高致病力菌株产酶量显著高于低致病力菌株。以虫体培养的菌株IFCF01 Pr1酶活性最高值达2.34μg/mL/min,显著高于IFCF-D58的最高值0.88μg/mL/min。虫体诱导对几丁质酶和Pr1酶活性有明显的促进作用,推测与小菜蛾Plutella xylostella幼虫表皮含有刺激玫烟色棒束孢大量产酶的成分有关。     

枯草杆菌弹性蛋白酶高产菌株的筛选与鉴定

从稻草中初筛出14株具有溶解弹性蛋白作用的G＋产芽孢杆菌,经分离纯化筛选诱变,并进行生理生化鉴定后,得到2株产酶活较高的枯草芽孢杆菌B．subtilis HW236-5和HW245－1,作为是制备抗动脉粥样硬化枯草杆菌弹性酶的产酶菌株。     

重组毕赤酵母表达棘孢木霉几丁质酶Tachi1的酶学性质研究及表达条件优化

【目的】对转棘孢木霉几丁质酶基因tachi1的毕赤酵母工程菌GS-tachi1-K进行诱导表达,研究重组几丁质酶Tachi1的酶学性质,优化表达条件。【方法】对GS-tachi1-K进行甲醇诱导培养,纯化目的蛋白Tachi1进行几丁质酶酶学性质的研究;通过单因素和正交试验对GS-tachi1-K菌株产几丁质酶Tachi1表达条件进行优化。【结果】GS-tachi1-K表达的几丁质酶Tachi1表观分子量约为44 kDa,酶反应最适的温度和pH分别为50℃和5.5,具有较宽的温度、pH适用范围;50℃以下保持较高的酶活力,在碱性条件下稳定性较差;受Ag+、Hg2+、Cu2+、Fe2+和高浓度的SDS及β-巯基乙醇强烈抑制。该菌株的最佳表达条件为:pH为6.5,甲醇诱导浓度为0.5%,起始细胞浓度为OD600=2,甲醇诱导时间为180 h;几丁质酶Tachi1活力可达17.93 U/mL,蛋白表达量为6.19 g/L。【结论】成功实现了棘孢木霉新几丁质酶基因tachi1的毕赤酵母高效分泌表达,工程菌GS-tachi1-K具有高表达量和表达产物酶活性高两个特点,明确了几丁质酶Tachi1的酶学性质和最佳诱导表达条件,为该几丁质酶及其基因的深入研究和开发利用奠定了基础。     

几丁质酶基因的克隆表达及酶学性质

【背景】几丁质是自然界中储藏量仅次于纤维素的有机物,几丁质酶能降解几丁质生成几丁寡糖,实现废弃物的高值化利用,目前菌株产几丁质酶能力低限制了它的生产应用。【目的】克隆弧菌(Vibrio sp.)GR52的几丁质酶基因,实现其在大肠杆菌中的异源表达,对分离纯化的重组几丁质酶进行酶学性质研究。【方法】以弧菌GR52菌株基因组DNA为模板,克隆得到几丁质酶基因GR52-1,构建重组基因工程菌BL21(DE3)/p ET22b-chi GR52-1,诱导表达的产物通过Ni-NTA树脂纯化后进行酶学性质研究。【结果】重组酶的最适反应pH为6.0,在pH5.0-10.0范围内37°C保温1 h仍能保持85%以上的相对酶活力,具有较好的pH稳定性;最适反应温度为50°C,在45°C保温1 h其酶活力基本没有损失,在50°C保温1 h其残余酶活力仍达60%;在1 mmol/L浓度下,Cu~(2+)、Ca2+对该酶具有促进作用,Hg+对该酶具有明显的抑制作用;在5 mmol/L浓度下,Ni+对该酶具有一定的促进作用,Mn~(2+)、Co~(2+)、Li~+、Fe~(2+)、Hg~+、SDS(十二烷基硫酸钠)对该酶具有明显的抑制作用。以胶体几丁质为底物时,动力学参数Km、Vmax、kcat分别为0.85 mg/m L、0.19μmol/(m L·min)和7.02 s-1。底物特异性分析表明该重组酶能特异性降解几丁质。【结论】重组几丁质酶具有良好的酶学性质,为几丁质酶的开发应用奠定基础。     

解淀粉芽孢杆菌凝乳酶的克隆、重组表达及酶学性质

为了实现解淀粉芽孢杆菌来源凝乳酶的异源表达,并探究重组凝乳酶的酶学性质。以解淀粉芽孢杆菌基因组DNA为模板,扩增得到凝乳酶编码基因proMCE,构建了重组菌株E.coliBL21(pET28a-proMCE),并成功表达了重组凝乳酶。通过Ni柱亲和层析法纯化具有活性的凝乳酶,分子量大小约为28.5kDa,纯化后比酶活达到1096.97SU/mg,纯化倍数达到4.56倍,回收率为66.51%。对该重组酶酶学性质进行了初步研究,重组凝乳酶分别在70℃、65℃表现最大凝乳酶活力与蛋白酶活力,60℃处理20min,凝乳酶活力与蛋白酶活力均被钝化80%,为热不定性酶。酶的最适反应pH为5.0。在pH5~7条件下处理后,凝乳酶活力相对稳定,能保留超过70%的活力。     

苏云金芽孢杆菌几丁质酶的研究进展

苏云金芽孢杆菌制剂作为无公害农药已经得到社会的认可,如果再开发其几丁质酶抑制真菌和杀虫增效功能,不仅可充分利用这一农业微生物菌种资源,也将给予传统生物农药以新的生命力。综述了苏云金芽孢杆菌几丁质酶方面研究的国内外最新进展。     

产几丁质酶褐色喜热裂孢菌的分离鉴定及产酶特性初步研究

采用选择性培养基从土壤中分离到1株产几丁质酶的微生物菌株YX,经形态和分子鉴定为褐色喜热裂孢菌(Thermobifida fusca)。进一步在摇瓶中比较了T.fusca YX在纤维二糖、几丁质、或羧甲基纤维素钠为碳源的培养基中的产酶特性,YX菌株在5 L发酵罐中以几丁质为碳源的培养基发酵到22 h左右时发酵液几丁质酶活即可达到1.7 U/m L。本文首次报道褐色喜热裂孢菌能够产生几丁质酶,具有潜在的应用价值。