海藻糖微生物酶法合成机制的研究

来源于嗜酸热古菌芝田硫化叶菌(Sulfolobus shibatae)B12的麦芽寡糖基海藻糖合酶(MTSase)和麦芽寡糖基海藻糖海藻糖水解酶(MTHase)基因在大肠杆菌中获得表达。将获得纯化的两个酶,分别以麦芽寡糖和淀粉为转化底物,在pH5.5,60℃条件下合成海藻糖。从反应产物分析结果可知,两个酶合成海藻糖时能利用的最小底物是麦芽四糖,海藻糖产率与麦芽寡糖链长正相关。同时还发现两个酶都具有轻微的α-1,4-葡萄糖苷酶活性,能在麦芽寡糖还原末端水解α-1,4糖苷键,生成葡萄糖分子,其反应最小底物分别是麦芽三糖和四糖。推测海藻糖合成酶可能有两个不同的催化活性中心。     

海藻糖微生物酶法合成机制的研究*

来源于嗜酸热古菌芝田硫化叶菌 (Sulfolobusshibatae)B1 2的麦芽寡糖基海藻糖合酶(MTSase)和麦芽寡糖基海藻糖海藻糖水解酶 (MTHase)基因在大肠杆菌中获得表达。将获得纯化的两个酶 ,分别以麦芽寡糖和淀粉为转化底物 ,在pH5 5 ,6 0℃条件下合成海藻糖。从反应产物分析结果可知 ,两个酶合成海藻糖时能利用的最小底物是麦芽四糖 ,海藻糖产率与麦芽寡糖链长正相关。同时还发现两个酶都具有轻微的α 1 ,4 葡萄糖苷酶活性 ,能在麦芽寡糖还原末端水解α 1 ,4糖苷键     

食品上的应用

961546 α-淀粉酶族酶:相互转化和工业应用[会,英]/Imanaka, T.//Abstr.Pap.Am.Chem.Soc.-1995,209Meet.Pt.1.-BIOT 024[译自DBA,1995,14(22),95-13319] 大多数淀粉水解酶和相关酶只催化下述4种类型反应中的一种:α-(1,4)-葡糖苷键水解、α-(1,6)-葡糖苷键水解、转糖基作用形成α-(1,4)-葡糖苷键、及转糖基作用形成α-(1,6)-葡糖苷键。上述反应分别由α-淀粉酶、支链淀粉酶、环麦芽糊     

定向进化提高来源于Arthrobacter ramosus的MTHase的热稳定性

麦芽寡糖基海藻糖水解酶(maltosyltrehalose hydrolase,MTHase)是以淀粉或麦芽糊精为底物制备海藻糖的关键酶之一。来源于Arthrobacter ramosus的MTHase,表达量好,比活高,但热稳定性差,限制了其工业化应用。采用定向进化技术,筛选得到L137M和A216T两个突变体,在60℃下,野生型和两个突变体的半衰期(t1/2)分别为15.5、20.5和23.3 min,L137M和A216T的t1/2分别比野生型提高1.3和1.5倍。进一步考察了L137M、A216T和野生型酶在60℃分别和同样来源于Arthrobacter ramosus的麦芽寡糖基海藻糖合成酶(maltosyltrehalose synthase,MTSase)复配制备海藻糖,在相同的加酶量下,野生型、L137M和A216T的海藻糖转化率分别为51.3%,52.6%和55.7%,两个突变体的转化率都比野生型提高,说明突变体提高的热稳定性有利于海藻糖的转化率。     

合成海藻糖的新型非磷酸化酶

九十年代中期以后非磷酸化合成海藻糖的新酶系列及相关微生物(多为极端微生物)被发现,不同菌株纯化得到的新酶虽在专一性及酶特性方面存在差异,但均为非磷酸化酶。基因测序及同源性分析表明这些新酶与淀粉酶家族具有很强的同源性。一些文献报道了这些新酶合成海藻糖的作用机制,基本证实酶Ⅰ(MTSase、GTase和TSase)的分子内转糖基作用及酶Ⅱ(MTHase和Amylase)对麦芽寡糖基海藻糖的专一性内切作用,但这些新酶的作用机制仍需深入研究。     

来源于玫瑰微球菌的麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因在大肠杆菌中的融合表达

设计引物克隆玫瑰微球菌QS412中麦芽寡糖基海藻糖水解酶(MTHase)的基因treZ,通过与pET-28a( )载体相连,转化入宿主菌E.coli BL21,进行发酵诱导。通过SDS-PAGE检测到外源基因在大肠杆菌中有很高的MTHase表达量,但大部分都以不溶性包含体形式存在。对菌体超声破碎全菌液检测酶活,结果显示了水解酶酶活。这是来源于微球菌属的麦芽寡糖基海藻糖水解酶首次获得基因克隆和活性表达,为进一步提高酶活、增大海藻糖产量奠定了基础。     

改良β-极限糊精法测定α-淀粉酶活力

α-淀粉酶随机作用于直链淀粉与支链淀粉的α-14葡萄糖苷键。可水解支链淀粉α-1-6键分枝点内部的α-1-4葡萄糖苷键。形成寡聚糖。又称为内淀粉酶。β-淀粉酶作用于直链淀粉与支链淀粉的α-1-4葡萄糖苷键。从外链末端的非还原端逐次切断。产生麦芽糖。可将直链淀粉完全水解。但对支链淀粉水解至α-16分枝点时即停止作用。又称外淀粉酶。     

麦芽四糖淀粉酶基因优化表达及酶学性质分析

麦芽四糖淀粉酶是一种新型外切淀粉酶,从淀粉的非还原末端特异地顺序切割第4个α-1,4糖苷键,产物为麦芽四糖,广泛应用于食品、医疗保健等领域.对来自嗜糖假单胞菌(Pseudomonas saccharophila)的麦芽四糖淀粉酶基因序列进行优化,优化前后基因序列同源性达75％.将优化合成的成熟肽基因克隆至原核表达载体pET32a(+)上,转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导,重组蛋白主要以包涵体形式存在.包涵体经变性、复性、多步纯化,获得有活性的麦芽四糖淀粉酶.将麦芽四糖淀粉酶与不同来源的淀粉水解反应,结果表明,该酶能与7种不同来源的淀粉反应产生单一的麦芽四糖.经SDS-PAGE电泳,DNS法和硅胶板薄层色谱分析法(TLC)进行酶学性质分析,结果表明麦芽四糖淀粉酶的分子量约为57kDa,纯化后的酶液最适反应温度为45℃,最适反应pH为8.0.研究结果为麦芽四糖淀粉酶的研究和开发提供依据和参考.     

玫瑰微球菌中treZ基因在毕赤酵母中的表达研究

首次将玫瑰微球菌中麦芽寡糖基海藻糖水解酶(MTHase)treZ基因序列连接到表达载体pPICZαA中,通过电转化法将构建好的表达载体分别转入巴斯德毕赤酵母GS115和KM71菌株中.利用含有Zeocin的YPD平板筛选到阳性转化子,并经PCR、SDS-PAGE电泳以及Western blot最终验证海藻糖水解酶基因treZ已经整合到巴斯德毕赤酵母的基因组上,并且得到了预期的表达.     

新茁霉多糖酶和淀粉茁霉多糖酶

新茁霉多糖酶水解茁霉多糖的α-1,4糖苷键产生潘糖,淀粉茁霉多糖酶水解茁霉多糖的α-1,6糖苷键产生麦芽三糖,二者又都能水解淀粉的α-1,4和α-1,6糖苷键。这两类酶都属于α-淀粉酶家族。从嗜热菌和高温厌氧菌中分离的这两类新酶种一般热稳定性都很好,是生产寡糖和在淀粉高温液化和糖化中很有发展前途的酶种。本文列表比较了各种新茁霉多糖酶和淀粉茁霉多糖酶的性质,并对这些酶蛋白的氨基酸顺序和淀粉酶共有序列进行了分析比较。