一种米曲霉蛋白酶的酶学性质及其在酪蛋白磷酸肽制备中的应用

【目的】分离纯化米曲霉蛋白酶的主要组分,分析其酶学特性,并应用于酪蛋白磷酸肽(Casein phosphopeptides,CPPs)的制备。【方法】采用硫酸铵盐析、DEAE-Sepharose FF阴离子交换层析和Butyl-sepharose HP疏水层析对米曲霉蛋白酶进行分离纯化,SDS-PAGE检测分子量与纯度,MALDI-TOF-MS检测酶切位点。【结果】得到一种蛋白酶组分(命名为PE),分子量大小为58 kD左右。该酶最适反应条件为55 °C,pH 8.0,酶活被Fe3+抑制,被Mn2+激活。以酪蛋白为底物时,Km=0.36 g/L,最大反应速率Vm=18.18 mg/(L?min)。蛋白酶PE对牛胰岛素B链上-Leu-Cys-、-Val-Glu-、-Tyr-Leu-和-Arg-Gly-组成的肽键有较高的切割能力,酶切位点较多。利用其水解酪蛋白,通过钡-乙醇沉淀法得到CPPs,产率为15.87%,摩尔氮磷比r (N/P)为6.17,得到的CPPs可以使钙沉淀推迟35 min。【结论】利用米曲霉蛋白酶水解酪蛋白产生CPPs,为其在功能性食品加工方面的应用提供有利的参考。     

Flavobacterium johnsoniae昆布多糖酶的分离纯化及其催化性质

约氏黄杆菌Flavobacterium johnsoniae具有分泌裂解酵母细胞壁酶系的能力,经初步分析发现其发酵液中具有葡聚糖酶、几丁质酶和蛋白酶等活性。通过离子交换层析、疏水层析和凝胶过滤层析,从该菌发酵液中分离纯化到一种昆布多糖酶。该酶分子量为35 kD左右,其最适反应温度为50°C,最适反应pH为5.0。以昆布多糖和昆布寡糖为底物的反应表明,该酶以内切酶作用模式进行催化水解。     

一种来源于Leifsonia shinshuensis DICP 16菌体的β-D-木糖苷酶的分离纯化及其性质

采用盐析、DE 52、Q-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析、Toyopearl Butyl 650C疏水层析以及Sephacryl S-300 HR凝胶过滤层析联用的方法, 从Leifsonia shinshuensis DICP 16菌体中纯化出一种β-木糖苷酶.分离后该酶在SDS-PAGE 上呈单一蛋白质条带, 通过SDS-PAGE和凝胶过滤层析法, 测得该酶是一个由两个分子量约为91 kD的相同亚基组成的同源二聚体.其水解对硝基苯酚木糖苷(pNPX)的最适反应温度为55°C, pH值为7.0.该木糖苷酶在45°C以下, pH 6.0～11.0之间具有很好的稳定性.在45°C, pH值为7.0的条件下, 水解pNPX的Km, Vmax分别为1.04 mmol/L, 0.095 mmol/(min·mg).研究不同的金属离子对该酶的活性影响, 发现Fe2+和Cu2+是很强的抑制剂.通过对天然木糖苷化合物的水解测试, 发现该酶可以水解人参皂苷Rb3的木糖基, 产生人参皂苷Rd, 却不能水解紫杉烷木糖苷的木糖基.     

Aspergillus sp. RSD生淀粉糖化酶的分离纯化及酶学性质

【目的】纯化得到一种生淀粉糖化酶,并对其酶学性质进行分析。【方法】从曲霉RSD发酵液中,经过硫酸铵分级盐析,HiPrep DEAE FF16/10弱阴离子交换层析,凝胶过滤层析,Hiprep 16/10 source 30S阳离子交换层析最终纯化出一种电泳纯的生淀粉酶。【结果】粗酶液纯化倍数为12.65倍,活力回收率为9.02%,SDS-PAGE结果显示该酶的相对分子质量约为82 kD。对该酶的酶学性质分析结果表明,该酶最适作用温度为50°C,在50°C以下稳定性很好,对高温较为敏感;最适作用pH为4.5,在pH 3.5-7.0范围内酶活力较为稳定,在40°C、pH 4.6条件下以可溶性淀粉为底物时的Km值和Vmax值分别为7.44 g/L和1.45 g/(L·min);金属离子对酶活性的影响试验表明,Fe2+对该酶具有显著激活效果,EDTA、Cu2+、K+对该酶酶活力有不同程度的抑制作用;底物特异性研究表明该酶对麦芽糊精具有较高酶活力。【结论】与市售糖化酶及生淀粉糖化酶相比,该酶对生淀粉的降解能力更高,在工业应用上有较好的前景。     

一株曲霉的一种中温糖化酶的纯化及其部分酶学特性

本研究从广西花坪自然保护区采集的土壤中筛选获得了一株产糖化酶丝状真菌菌株57-45,通过形态学观察和真菌内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)序列比对分析,将其初步鉴定为曲霉属(Aspergillus sp.)的一个种。纯化真菌57-45所产的一种胞外糖化酶经过硫酸铵分级沉淀、疏水层析和阴离子交换层析三步蛋白质纯化步骤,得到在SDS-PAGE上约60kD的单一蛋白质条带,薄层层析分析表明该纯化的蛋白质水解可溶性淀粉的产物只有葡萄糖,证明该纯化的蛋白质为糖化酶。纯化的糖化酶Km值为1.9mg/mL,Vmax为4148μmol/(min·mg),最适作用pH5.5,最适作用温度50℃,在同步糖化发酵中有应用的潜力。金属离子Fe3+、Zn2+、Cu2+对酶活有较强的抑制作用,EDTA对酶活有较强的促进作用。本文结果将为进一步研究曲霉糖化酶的酶学特性提供新的材料。     

一株β-葡萄糖苷酶产生菌株的分离鉴定及酶学性质研究

【目的】分离获得β-葡萄糖苷酶高产菌株,确定该菌分类地位,并对其所产β-葡萄糖苷酶的酶学性质进行初步研究。【方法】采用七叶灵显色法从土壤样品中筛选β-葡萄糖苷酶产生菌,再用对硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(PNPG)显色法进行复筛;通过形态特征、生理生化特征及16S rDNA序列相似性分析等方法确定其分类学地位;利用超滤、疏水层析、阴离子层析、分子筛层析法对β-葡萄糖苷酶进行分离纯化;以PNPG为底物,测定β-葡萄糖苷酶的最适反应pH及最适反应温度,通过双倒数作图法确定β-葡萄糖苷酶催化不同底物水解的米氏常数Km值。【结果】从土壤样品中筛选得到一株β-葡萄糖苷酶高产菌株ZF-6C,初步鉴定为Bacillus korlensis;芽胞杆菌ZF-6C所产β-葡萄糖苷酶的分子量约为90 kD,最适反应pH和温度分别为7.0和40°C,该酶具有水解β(1,4)糖苷键的活性,最适底物为邻硝基苯-β-D-吡喃葡萄糖苷,Km值为0.73 mmol/L。金属离子Ca2+、Pb2+增强酶活,而Cu2+、Fe2+抑制酶活。【结论】首次报道从Bacillus korlensis中分离得到β-葡萄糖苷酶,Bacillus korlensis ZF-6C所产β-葡萄糖苷酶在分子量、最适反应条件及底物特异性等方面均不同于已知酶,可能为一结构新颖且催化效率较高的β-葡萄糖苷酶。     

苹果树腐烂病菌胞外果胶酶分离纯化及其性质

【目的】分离纯化苹果树腐烂病菌的果胶酶,明确其酶学性质。【方法】利用0.5%淀粉MS培养基对苹果树腐烂病菌分别进行不同天数发酵,DNS法定量测定果胶酶活性。通过硫酸铵梯度盐析、Sephacryl S-100凝胶过滤层析和阴离子交换层析DEAE-Sepharose Fast Flow分离纯化果胶酶,经SDS-PAGE检测样品纯度,并利用生物化学技术分析其酶学性质。【结果】发酵10 d的发酵液中果胶酶活性最高;分离得到的果胶酶为鼠李糖半乳糖醛酸酶,分子量为58.83 k D,等电点为6.03,最适反应温度为40°C,最适反应pH为3.5,在pH 2.0-5.5之间酶活性比较稳定。Ca~(2+)、Li~+、Co~(2+)对酶活力有激活作用,K~+、Fe~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni+对酶活有抑制作用,Ba~(2+)和Mg~(2+)对酶活性有钝化作用。酶动力学常数Km和Vm值分别是3.600 g/L和0.162 7 g/(L·min)。【结论】从苹果树腐烂病菌的发酵液中分离得到鼠李糖半乳糖醛酸酶并明确了其酶学性质,为果胶酶抗体的制备和细胞化学研究奠定基础。     

浙江蝮蛇蛇毒蛋白水解酶(蛋白酶a)的酶学性质及生物学活性研究

应用离子交换及凝胶柱层析,从浙江蝮蛇(Agkistrodon halys Pallas)蛇毒中分离纯化出一种具有酪蛋白水解活性的蛋白酶a。经研究表明,以酪蛋白为底物,该蛋白酶a作用的最适pH值为9.5,最适温度为45℃,Km值为1.33×10~(-5)mol/L,酶活性受EDTA抑制。蛋白酶a不水解TAME,BAEE等精氨酸脂。实验表明,蛋白酶a具有纤维蛋白溶解作用而无出血毒性,EDTA和半胱氨酸可抑制其纤溶活性。     

尖孢镰刀菌M1耐热蛋白酶纯化及酶学性质

【背景】前期工作中,从北大仓白酒大曲分离到一株真菌,经形态学和分子生物学方法,将其鉴定为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporim)M1,研究发现该菌能产中性蛋白酶。中性蛋白酶是应用于工业化生产的重要酶制剂。由于其作用条件温和、催化速率较高,被广泛应用于食品、医药、皮革、饲料、化工和废弃物处理行业。【目的】为了使该菌蛋白酶应用于相关工业生产,需要对该蛋白酶进行纯化和酶学特性研究。【方法】采用硫酸铵分级分离、疏水和离子交换层析对该菌蛋白酶进行纯化,通过SDS-PAGE测定酶的纯度和分子量,并研究其热稳定性和酸碱适应性。【结果】经各步层析,蛋白酶纯化倍数达26.1,得率为7.9%;经测定纯酶的分子量为62 kD;该酶最适温度为40℃,最适pH为7.0,属于中性蛋白酶;该酶对酸较敏感,对碱有较强的耐受性;耐热性较强,但酶活性不受乙二胺四乙酸二钠盐抑制。【结论】由于该中性蛋白酶具有较好的耐热性,因此,可作为工业生产上潜在的生物催化剂。     

一种来源于Leifsonia shinshuensis DICP 16菌体的b-D-木糖苷酶的分离纯化及其性质

采用盐析、DE 52、Q-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析、Toyopearl Butyl 650C疏水层析以及Sephacryl S-300 HR凝胶过滤层析联用的方法, 从Leifsonia shinshuensis DICP 16菌体中纯化出一种b-木糖苷酶。分离后该酶在SDS-PAGE 上呈单一蛋白质条带, 通过SDS-PAGE和凝胶过滤层析法, 测得该酶是一个由两个分子量约为91 kD的相同亚基组成的同源二聚体。其水解对硝基苯酚木糖苷(pNPX)的最适反应温度为55°C, pH值为7.0。该木糖苷酶在45°C以下, pH 6.0~11.0之间具有很好的稳定性。在45°C, pH值为7.0的条件下, 水解pNPX的Km, Vmax分别为1.04 mmol/L, 0.095 mmol/(min·mg)。研究不同的金属离子对该酶的活性影响, 发现Fe2+和Cu2+是很强的抑制剂。通过对天然木糖苷化合物的水解测试, 发现该酶可以水解人参皂苷Rb3的木糖基, 产生人参皂苷Rd, 却不能水解紫杉烷木糖苷的木糖基。     

一种来源于Leifsonia shinshuensis DICP 16菌体的b-D-木糖苷酶的分离纯化及其性质

采用盐析、DE 52、Q-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析、Toyopearl Butyl 650C疏水层析以及Sephacryl S-300 HR凝胶过滤层析联用的方法, 从Leifsonia shinshuensis DICP 16菌体中纯化出一种b-木糖苷酶。分离后该酶在SDS-PAGE 上呈单一蛋白质条带, 通过SDS-PAGE和凝胶过滤层析法, 测得该酶是一个由两个分子量约为91 kD的相同亚基组成的同源二聚体。其水解对硝基苯酚木糖苷(pNPX)的最适反应温度为55°C, pH值为7.0。该木糖苷酶在45°C以下, pH 6.0~11.0之间具有很好的稳定性。在45°C, pH值为7.0的条件下, 水解pNPX的Km, Vmax分别为1.04 mmol/L, 0.095 mmol/(min·mg)。研究不同的金属离子对该酶的活性影响, 发现Fe2+和Cu2+是很强的抑制剂。通过对天然木糖苷化合物的水解测试, 发现该酶可以水解人参皂苷Rb3的木糖基, 产生人参皂苷Rd, 却不能水解紫杉烷木糖苷的木糖基。     

重组E．coli胆固醇氧化酶的分离纯化及其酶学性质研究

对重组E.coli产生的胆固醇氧化酶采用70%硫酸铵盐析、CM Sepharose FF离子层析、Phenyl Sepharose 6 Fast疏水层析、Sephadex G-75凝胶过滤,得到的胆固醇氧化酶在SDS-PAGE上呈单一蛋白质条带,酶的纯化倍数为93,收率为21%.部分酶学性质表明:酶的最适反应温度为37℃,最适反应pH7.5,热稳定范围在40℃以下,酶的pH稳定范围为6～9,分子量分别为50 kD和52 kD.酶动力学参数Km值及Vmax分别为8.2×10-5 mol/L和0.21 mmol/(L.min).     

意大利蜜蜂N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶的分离纯化及性质分析

【目标】N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖糖苷酶(NAGase)是一种重要的几丁质分解酶,能从N-乙酰葡萄糖苷的非还原端催化去除β-1,4-N-乙酰-D-氨基葡萄糖残基,参与了昆虫外骨骼的蜕皮过程。研究蜜蜂该酶的特征有助于阐明其在蜜蜂发育过程中的作用机制。【方法】采用40%-70%硫酸铵分级沉淀、DEAE-纤维素离子交换层析和葡聚糖G-100凝胶过滤层析的方法从意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica幼虫体内分离纯化NAGase。以对-硝基苯-N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷(pNP-NAG)为底物检测该酶的活力,用native PAGE和SDS-PAGE检测酶的纯度。IEF-PAGE测定该酶等电点。葡聚糖G-200凝胶过滤层析测定酶的总分子量。【结果】结果显示,纯化的NAGase酶的比活力为803. 09 U/mg,总分子量为77. 3 kD。结合SDS-PAGE表明该酶由两个具有相同分子量(39 k D)的亚基组成。该酶等电点为4. 8。酶水解底物pNP-NAG的过程遵循米氏方程,米氏常数(Km)和最大反应速度(Vm)分别为0. 11 mmol/L和17. 65μmol/L·min。该酶水解反应的最适pH和最适温度分别为pH 5. 5和60℃。酶催化pNP-NAG反应的活化能为64. 8 k J/mol。Pb2+,Cu2+,Zn2+和Al3+对该酶有不同程度的抑制作用。【结论】本研究描述了意大利蜜蜂NAGase的分离纯化方法及其理化性质,为进一步进行蜜蜂NAGase的结构解析和功能研究奠定基础。     

米曲霉F-81菌株产中性蛋白酶的分离纯化

对米曲霉菌种F-81所产中性蛋白酶进行分离纯化。经过硫酸铵分级沉淀,DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析和Sephacryl-S200凝胶过滤层析后,得到一种电泳纯的中性蛋白酶,纯化倍数为26.3倍,活性回收率为6.7%。经SDS-PAGE电泳测定其相对分子质量约为73.4kD。     

产胶原酶的蜡样芽胞杆菌发酵条件优化及酶的分离纯化

【目的】优化蜡样芽胞杆菌R75E菌株产胶原酶的条件,并通过蛋白分离纯化技术获得高纯度胶原酶。【方法】利用单因素及正交试验优化蜡样芽胞杆菌R75E产胶原酶的发酵条件及发酵培养基,将发酵液离心除菌后得到粗酶液,对其依次通过硫酸铵分级沉淀、Butyl FF疏水层析及SuperdexTM 200凝胶过滤层析等方法对目标胶原酶进行分离纯化,利用SDS-PAGE电泳检测其纯度。【结果】优化后发酵条件为培养温度41°C、接种量6%、培养时间36 h,优化后发酵培养基为葡萄糖10 g/L、蛋白胨5 g/L、起始p H 7.0,粗酶液酶活力较优化前提高了2.9倍;将该粗酶液经过一系列纯化后得到纯度超过90%的胶原酶产物,其纯化倍数和回收率分别为18.4和1.1%。【结论】获得蜡样芽胞杆菌R75E的最佳产酶条件,并对胶原酶分离纯化的方法进行了探索,为微生物胶原酶的开发应用奠定基础。     

绿色木霉MJ1产内切β-葡聚糖苷酶的分离纯化及酶学性质

利用KTAUPC-900快速蛋白液相色谱系统(FPLC)从绿色木霉MJ1固体发酵产物中分离纯化出内切β-葡聚糖苷酶。分离纯化后酶的比活力提高了28·6倍,回收率为19·7%。SDS-PAGE后经BIO-RAD凝胶成像系统分析该内切酶的分子量为64·7kD。酶学试验研究表明:该酶的最适反应温度53℃,最适pH为4·2,Lineweaver-Burk法求得动力学参数,Km和Vmax分别为1·230×10-2g/mL、2·396×10-2mg/(mL·min)。并确定了FPLC层析缓冲液的离子强度为2·2mmol/L时分离效果达到最佳。     

产碱假单胞菌脂肪酶的克隆表达及酶学性质研究

【目的】克隆产碱假单胞菌的脂肪酶基因,实现其在大肠杆菌中异源表达并进行酶学性质研究。【方法】通过基因文库构建和PCR,获得脂肪酶基因,并以pET30a(+)为表达载体、E.coli BL21(DE3)为宿主菌,在大肠杆菌中进行异源表达,表达产物经HisTrapTM亲和层析柱纯化后进行酶学性质研究。【结果】从产碱假单胞菌中克隆得到一个脂肪酶基因,大小为1 575 bp(GenBank登录号为JN674069)。该酶分子量为55 kD,最适底物为p-NPO,最适反应温度和pH分别为35°C、pH 9.0。重组酶经1 mmol/L的Cu2+处理30 min可使酶活提高至156%。在最适反应条件下重组酶的比活力为275 U/mg,Km和Vmax分别为80μmol/L和290 mmol/(min.g protein)。【结论】产碱假单胞菌脂肪酶基因的克隆与表达不仅积累了脂肪酶基因的资源,并为其在手性拆分中的应用奠定基础。     

产壳聚糖酶菌株的筛选、鉴定及酶学特性分析

【目的】利用筛选培养基,从福建沿海潮间带泥样中分离筛选产壳聚糖酶的菌株,并研究菌株的产酶特性。【方法】通过形态学观察,结合26S rDNA序列进行分类鉴定,采用DNS法测定酶活力。【结果】筛选得到产壳聚糖酶的菌株KQ-1002与草酸青霉(Penicillium oxalicum)的同源性为99%,并初步鉴定为青霉属的一种。发酵培养的最适温度为30°C,最适碳源为1.0%水溶性壳聚糖,最适氮源为1.87%(NH4)2SO4,最适pH为6.0。该菌株液体发酵培养72 h产壳聚糖酶活性最高,经优化后最高产酶量为18 U/mL。纯化后的壳聚糖酶经SDS-PAGE分析其分子量约40 kD。酶促反应最适pH为5.0,最适反应温度为55°C,Km值为1.293 g/L。在离子浓度为1.0×10 3mol/L时,金属离子Cu2+、Hg2+、Ag+对酶的活性均有强烈的抑制作用。壳聚糖酶对不同底物及脱乙酰度的壳聚糖具有不同的降解作用。【结论】筛选获得产壳聚糖酶的真菌菌株KQ-1002的壳聚糖酶活力经优化后提高了约7倍,是一株具有研究和应用潜力的产壳聚糖酶菌株。     

地衣芽孢杆菌E7氨肽酶的异源表达及其在高效蛋白水解中的应用

【目的】将地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)E7氨肽酶基因pepN克隆到大肠杆菌(Escherichia coli) BL21中,实现氨肽酶Ec PepN的异源表达,研究重组酶的酶学性质及其与碱性蛋白酶协同作用,高效水解大豆蛋白和酪蛋白,产生小分子活性肽和游离氨基酸。【方法】以地衣芽孢杆菌E7基因组DNA为模板,将氨肽酶基因pepN克隆到载体pET28a中,构建重组表达载体pET28-pepN,转化到大肠杆菌BL21感受态细胞中,经DNA测序验证,获得重组菌E. coli BL21/pET28-pepN。利用镍离子亲和层析柱对重组酶进行分离纯化,研究纯酶的pH和温度稳定性、半衰期和NaCl的耐受性等酶学性质。以商品化氨肽酶与碱性蛋白酶协同作用为对照,重组酶Ec PepN与碱性蛋白酶协同水解大豆蛋白和酪蛋白,测定水解产物中小分子活性肽和游离氨基酸的组成。【结果】Ec PepN在大肠杆菌BL21中可溶性表达,SDS-PAGE分析表明纯化的重组酶在52kDa左右显示单一条带。在7种测定底物中,Ec PepN的最适底物为Ala-pNA。在最适条件(pH 9.0和50°C...     

丝孢菌Monodictys asperospera (Cooke & Massee) Ellis漆酶的分离纯化及其酶学性质

本研究首次发现Monodictyx asperospera(Cooke&Massee)Ellis具有较好的产漆酶能力.粗酶液经硫酸铵盐析、DEAE-纤维素层析及丙烯葡聚糖凝胶S-300层析纯化,纯化倍数为8.1,回收率为5.7%.漆酶分子量约为77kD,最适反应温度为55℃,最适反应pH6.0,以丁香醛连氮为底物时Km为0.163mm0l/L,Vmax为0.194 mmol(L·min),含糖量为18.14%,Cu2+对漆酶有明显抑制作用.