嗜碱芽孢杆菌Bacillus sp.F26过氧化氢酶的分离纯化及性质研究

从一株低度嗜盐、兼性嗜碱芽孢杆菌Bacillus sp．F26中纯化得到一种碱性过氧化氢酶,并对该酶进行了性质研究。纯化过程经硫酸铵沉淀、阴离子交换层析、凝胶过滤层析及疏水层析四步最终获得电泳纯的目标酶(纯化58．5倍)。该过氧化氢酶的分子量为140kD,由两个大小相同的亚基组成。天然酶分子在408nm处显示特征吸收峰(Soret band)。吡啶血色素光谱显示了酶分子以原卟啉Ⅸ(protoheme Ⅸ)作为辅基。计算获得酶的表观米氏常数为32．5mmol／L。该过氧化氢酶不受连二亚硫酸钠的还原作用影响,但被氰化物、叠氮化物和3．氨基．1,2,4-三唑(单功能过氧化氢酶的专一抑制剂)强烈抑制。以邻联茴香胺、邻苯二胺和二氨基联苯胺作为电子供体测定酶活时,该酶不显示过氧化物酶活性。同时,酶的N-端序列比对结果说明,该过氧化氢酶与单功能过氧化氢酶亚群有一定的相似性,而与双功能过氧化氢酶亚群及猛过氧化氢酶亚群均没有同源性。因此,本文将纯化的碱性过氧化氢酶定性为单功能过氧化氢酶。此外,该酶具有热敏感的特点,且酶活在pH5～9的范围内不受pH影响,此后,活性随着pH的升高而升高,并在pH 11处有明显的酶活高峰。20℃、pH 11条件下的酶活半衰期达49h。在pH 11的高碱条件下表现出最高活力和一定的稳定性,这在已报道的过氧化氢酶中还未见描述。同时,该酶也显示了良好的盐碱稳定性,0．5mol／L NaCl、pH 10．5条件下的酶活半衰期达90h。另一方面,本文所研究的过氧化氢酶是第一个来源于嗜碱微生物的同源二聚体单功能过氧化氢酶,也是第一个来源于天然碱湖的单功能过氧化氢酶,它能部分地反映出细胞抗氧化体系对相应环境的适应情况。     

嗜热毛壳菌内切β-葡聚糖酶的分离纯化及特性

探讨了液体发酵嗜热毛壳菌(Chaetomium thermophile)产生的内切β葡聚糖酶的分离纯化及特性。粗酶液经硫酸铵分级沉淀、DEAE\|Sepharose Fast Flow阴离子层析、Pheny1\|Sepharose疏水层析、Sephacry1 S\|100分子筛层析等步骤便可获得凝胶电泳均一的内切β\|葡聚糖酶。经125%SDS\|PAGE和凝胶过滤层析法分别测得所分离纯化酶蛋白的分子量约为67.8kD和69.8kD。该酶反应的最适温度和pH分别为60℃和40～45在pH50条件下,该酶在60℃下稳定;70℃保温1h后,仍保留30%的活性;在80℃的半衰期为25min。金属离子对内切β\|葡聚糖酶的活性影响较大,其中Na+对酶有激活作用;Fe2+、Ag+、Cu2+、Ba2+、Zn2+等对酶有抑制作用。该酶对结晶纤维素没有水解能力。     

一株嗜热子囊菌产生的碱性耐热过氧化氢酶及其应用潜力

研究了一株嗜热子囊菌产过氧化氢酶的摇瓶发酵条件,并对其在纺织工业中的应用潜力进行了评价。以20 g/L糊精和1%(V/V)乙醇为混合碳源时,过氧化氢酶酶活达到1594 u/Ml,比以糊精和乙醇单独为碳源时过氧化氢酶的活力之和还高23%。改变培养基的初始Ph、提高发酵液中的溶氧水平及添加外源过氧化氢,过氧化氢酶的产量进一步提高到2762 u/Ml,比优化前提高了5.8倍。将嗜热子囊菌的过氧化氢酶同来源于牛肝、黑曲霉的过氧化氢酶进行了热(70℃, 80℃, 90℃)、碱(Ph 9.0, Ph 10.0, Ph 11.0)稳定性的比较。结果显示,产自嗜热子囊菌的过氧化氢酶对高温和强碱性的耐受性能明显优于其它来源的酶,在纺织染整工艺中具有良好的应用潜力。     

产碱性木聚糖酶菌株的筛选及酶学性质

从青海盐碱湖土壤中筛选到25株产碱性木聚糖酶的菌株, 其中编号为QH14的菌株产酶量达648.79 U/mL, 纯化后比活可达1148.56 U/mg。16 SrDNA鉴定表明菌株QH14属于短小芽孢杆菌, 命名为Bacillus sp. QH14。从该菌株的基因组中克隆获得了碱性木聚糖酶编码基因XynQH14, 并在大肠杆菌E.coliBL21(DE3)中获得重组表达。通过Ni-NTA亲和层析分离纯化后的重组QH14木聚糖酶比活达700.47 U/mg。该碱性木聚糖酶的酶促反应最适温度为60℃, 最适pH为9.2; 55℃处理1h仍保持50%的活力; 在pH7.0~11条件下37℃处理酶液24 h后均保持80%以上的活力, 且在pH11缓冲溶液中50℃处理24 h仍保持31.02%的酶活, 显示了该碱性木聚糖酶较好的热稳定性和碱稳定, 提示该碱性木聚糖酶在制浆造纸、纺织等行业的应用潜力。     

产碱性木聚糖酶菌株的筛选及酶学性质

从青海盐碱湖土壤中筛选到25株产碱性木聚糖酶的菌株,其中编号为QH14的菌株产酶量达648.79U/mL,纯化后比活可达1148.56 U/mg。16 SrDNA鉴定表明菌株QH14属于短小芽孢杆菌,命名为Bacillus sp.QH14。从该菌株的基因组中克隆获得了碱性木聚糖酶编码基因XynQH14,并在大肠杆菌E.coliBL21(DE3)中获得重组表达。通过Ni-NTA亲和层析分离纯化后的重组QH14木聚糖酶比活达700.47 U/mg。该碱性木聚糖酶的酶促反应最适温度为60℃,最适pH为9.2;55℃处理1h仍保持50%的活力;在pH7.0~11条件下37℃处理酶液24 h后均保持80%以上的活力,且在pH11缓冲溶液中50℃处理24 h仍保持31.02%的酶活,显示了该碱性木聚糖酶较好的热稳定性和碱稳定,提示该碱性木聚糖酶在制浆造纸、纺织等行业的应用潜力。     

一株产甘露聚糖酶菌株的分离鉴定及酶的纯化与性质

【目的】筛选性能良好的产碱性甘露聚糖酶的菌株,对菌株进行多项分类鉴定,分离纯化所产甘露聚糖酶并进行性质研究。【方法】利用碱性魔芋粉培养基分离纯化产甘露聚糖酶的嗜碱菌,通过形态特征观察、生理生化测定、16S rRNA序列分析等实验确定菌株的分类地位。利用硫酸铵沉淀、阴离子交换层析和分子筛层析得到电泳纯的酶,分析了酶的最适温度、最适pH、温度和pH稳定性、NaCl以及金属离子等的耐受性。【结果】从我国内蒙古碱湖样品中分离得到一株产碱性甘露聚糖酶的菌株HMTS15,经过多项分类鉴定显示其是与Bacillus agaradhaerens DSM 8721不同的新菌株。菌株HMTS15所产的甘露聚糖酶反应的最适pH为10.0,最适温度75℃。【结论】多项分类结果鉴定菌株为Bacillus agaradhaerens HMTS15。该菌株产生的碱性甘露聚糖酶与同类其他来源的酶相比具有更好的热稳定性和pH适应性,有进一步的研究价值。     

类产碱假单胞菌耐热碱性脂肪酶的研究

从福建省福州市温泉澡堂污水浸润土壤中分离筛选到一株耐热碱性脂肪酶产生菌——类产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)F331。产酶最适条件为:碳源小麦粉,氮源豆饼粉,起始培养pH9.4～9.5,培养温度24～26℃,培养周期32～34h。经硫酸铵盐析、Sepharose 4B和Sephadex G-200柱层析得到纯化的酶组分。该酶最适作用温度50℃,最适作用pH 10.0,60℃保温80min酶活基本不损失,在pH 7.0～10.0范围内酶蛋白稳定:Ca~(2+)和Mg~(2+)对酶有激活作用,Pb~(2+).Zn~(2+)、Fe~(2+)和Co~(2+)对酶活有抑制作用。该酶分子量45700。     

嗜热脂肪芽孢杆菌β-半乳糖苷酶的性质

利用硫酸铵分级沉淀、离子交换层析 (DEAE- 2 2 )、Sephadex G- 75凝胶过滤从嗜热脂肪芽孢杆菌胞内提纯得到 β-半乳糖苷酶。研究表明 ,该酶最适表观反应温度和最适 pH分别为 6 0℃和 6 .4。在 50℃该酶具有良好的热稳定性。碱金属和碱土金属盐对酶有激活作用 ,重金属 Zn²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺抑制酶的活力。巯基保护剂能明显增强酶的活力 ,而巯基结合试剂强烈抑制酶的活性。该酶对 β-     

谷氨酸棒杆菌过氧化氢酶的异源表达、纯化以及酶学性质

过氧化氢酶能催化过氧化氢分解为水和氧气,在工业上有着较为广泛的应用。然而,纺织和造纸工业的特殊的高碱性环境,使得开发碱性过氧化氢酶有着重要的应用价值。利用大肠杆菌表达来自于谷氨酸棒杆菌的过氧化氢酶,对其表达条件进行了优化,并通过镍柱亲和层析的方法分离纯化重组蛋白,然后表征纯酶的酶学性质。最适表达条件为:诱导剂IPTG浓度0.2 mmol/L,诱导温度25℃,诱导时间11 h。过氧化氢酶比酶活达到55 266 U/mg,具有较高的催化活性。该酶具有相当宽泛的p H值适应范围,在p H 4.0–11.5范围内均具有较高的酶活性,并在p H 11.0条件下表现出最高的酶活性。将纯酶在p H 11.0的溶液中处理3 h时剩余酶活为93%,说明该酶在高碱条件下有良好的稳定性。该酶最适温度为30℃,在25–50℃热稳定性较好。其动力学参数Km为25.89mmol/L,Vmax为185.18mmol/(min?mg)。抑制剂十二烷基硫酸钠(SDS)、尿素、Na N3、β-巯基乙醇、EDTA对酶活有不同程度的抑制作用。来源于谷氨酸棒杆菌的过氧化氢酶具有较高的催化效率、良好的碱耐受性,在工业生产中有较好的应用前景。     

用Overlap-PCR法从Trichodermareesei QM9414基因组DNA中克隆并表达木聚糖酶Ⅲ

禾本科植物木聚糖酶在其成熟过程中需在细胞进入程序性死亡后 ,经蛋白水解酶多次剪切方显活性 ,常规蛋白质克隆表达系统无法表达这类酶。通过GenBank搜索获得一与之同族、结构相似的来源于T .reeseiQM94 1 4(ATCC2 6 92 1 )突变种PC 3 7菌株的xynⅢ。但该酶在T .reeseiQM9414中不表达 ,而在基因组中存在。通过overlap PCR法将 4个外显子分别克隆、测序 ,再连接测序 ,最终获得该基因的全长cDNA序列。将该基因连接到表达载体pETBlue-2上 ,并转化到TunerDE3表达菌株中 ,常规条件下可表达并有木聚糖酶活性显示。低温 (15℃)64h诱导显著提高可溶性xynⅢ酶活.     

M-26碱性木聚糖酶的分离纯化及酶学性质研究

从Bacillus pumilus M-26发酵液中分离纯化碱性木聚糖酶,进行酶学性质研究,同时制备工业用碱性木聚糖酶制剂。首先将M-26发酵液进行硫酸铵盐析,制备工业用碱性木聚糖酶干品;然后进行sephadexG-25层析脱盐和cellulose DE-52层析得以纯化。硫酸铵的饱和度50%,酶制剂的酶活可达9 000 IU/g,收率为85%;分离纯化使酶的比活为126.32 IU/mg蛋白,纯化倍数为19.89,酶的回收率12.83%;分子量约为20 ku;M-26碱性木聚糖酶的最适温度和pH分别是55℃和pH 8.0,具有一定的耐碱性;该酶无纤维素酶活性,Fe2＋对其有激活作用;Mn2＋、Zn2＋、Fe3＋、Cu2＋对其具有抑制作用。短小芽胞杆菌M-26碱性木聚糖酶具有纸浆生物漂白应用前景。     

紫色色杆菌苯丙氨酸羟化酶的异源表达及重组酶学性质研究

来源于紫色色杆菌(Chromobacterium violaceum)的苯丙氨酸羟化酶结构简单,性质更接近于人的苯丙氨酸羟化酶,具有潜在的医药应用价值。从紫色色杆菌基因组中克隆得到苯丙氨酸羟化酶基因pah。构建重组表达载体pET24a-pah,并在Escherichia coli BL21(DE3)中实现高效表达。离子层析纯化后,重组蛋白比酶活高达503.2 U/mg。酶学性质研究显示,该重组酶的最适温度为40℃左右,50℃时PAH的半衰期为15 min;最适pH在7.5左右,在pH6-8范围内较稳定。37℃,pH7.5条件下,Km值为1.5 mmol/L,Vmax为0.5 mmol/min,kcat为5.05/s,催化效率kcat/Km为3.37 L/mmol·s。     

多粘芽孢杆菌 (Bacillus polymyxa)β-葡萄糖苷酶基因在大肠杆菌中的表达、纯化及酶学性质分析

从多粘芽孢杆菌 (Bacilluspolymyxa 1794 )中克隆得到 β-葡萄糖苷酶基因bglA。将其构建在大肠杆菌 (Es-cherichiacoli)表达载体pET28a(+)上 ,转化E .coliBL21,获得重组工程菌BL1979。重组表达的 β-葡萄糖苷酶的酶活力达到 247IU mL ,经镍柱纯化后的β-葡萄糖苷酶最适温度为 37℃ ,最适pH值为70 ,该酶经纯化后纯度可达92.7%。用非变性梯度聚丙烯凝胶电泳发现该酶具有多种寡聚体形式 ,经荧光底物活性染色表明这些寡聚体均具有β-葡萄糖苷酶活性.     

木聚糖酶XYNB分子中折叠股B1和B2间的疏水作用对酶热稳定性的影响

对来源于Streptomycesolivaceoviridis的高比活木聚糖酶XYNB进行同源建模,并结合嗜热木聚糖酶氮末端芳香族氨基酸疏水作用的结构分析,设计了XYNB的T11Y定点突变,观察XYNB分子中折叠股B1和B2的疏水作用对酶的热稳定性的影响。将突变酶XYNB′在毕赤酵母中表达,表达的XYNB′经纯化后与原酶XYNB(同样经毕赤酵母表达后纯化)进行酶学性质比较,结果表明,XYNB′的耐热性比XYNB有明显的提高,但最适温度与原酶一样为60℃。另外,XYNB′的最适pH、Km值及比活性均有一定的改变。实验证实了木聚糖酶XYNB的氮端芳香族氨基酸之间的疏水相互作用与其热稳定性相关,为进一步的结构与功能研究提供了优良的基因材料。     

嗜碱菌(Bacillus sp.) ZBAW6的木聚糖酶的分离纯化及其性质

通过硫酸铵分级沉淀,阴离子交换层析,凝胶过滤3步从嗜碱菌Bacillus sp. ZBAW6纯化了木聚糖酶。结果表明该酶分子量为45kD。N末端序列为DPFAAAVAPL。在pH5.5～10.5范围内均具有较高酶活性和稳定性;最适反应温度为65℃,酶活力基本不变。该酶作用于Beechxylan的Km为0.11mg/mL,Vmax为 23.89μmol/(min·mg)。 Hg2+对该酶有强的抑制作用。     

海洋细菌Bacillus sp.2-羰基还原酶的纯化和性质

从一株海洋细菌Bacillussp .中通过硫酸铵分级盐析、QSepharoseFF阴离子交换层析、Hydroxyapatite柱层析和SephadexG 1 0 0凝胶过滤 ,分离纯化出一种 3 脱氧葡糖醛酮代谢酶 ,定性为 2 羰基醛还原酶。以粗酶液作起始 ,所获样品纯度提高 1 41 4倍 ,活力回收率 1 1 4%。 2 羰基醛化合物对该酶是特异性很好的底物 ,该酶对 3 脱氧葡糖醛酮的Km为 2 5mmol L ,分子量约为 33kD ,反应最适pH为 6 2 ,在pH5 0～ 8 0 ,温度 30℃以下酶活保持稳定。适量的ED TA、巯基乙醇或二硫苏糖醇能提高酶的活性 ,碘乙酸、N 乙基顺丁烯二酰亚胺均造成酶部分失活。     

产碱菌麦芽四糖淀粉酶的纯化及性质

产碱菌(Alcaligenes sp．)537．1除去菌体的培养液经硫酸铵沉淀及DEAE-纤维素离子交换柱层析,得到了凝胶电泳均一的麦芽四糖淀粉酶。纯化了141倍,酶活力回收40.1％,比活力达3308U／mg。用浓度梯度PAGE和SDS—PAGE测定酶分子量分别为68000和66000,不具亚基。用PAG-1EF测定等电点为4．45。酶反应最适pH和温度分别为7.0和60C。在pH7—10范围内稳定,该酶半衰期为37C 12小时,50 C 1小时和62 C 6分钟。 麦芽四糖淀粉酶是糖蛋白,含有4％左右的糖,含有27．10％酸性氨基酸、11.08％碱性氨基酸和1．82％色氨酸。     

嗜热真菌 Thermomyces lanuginosus热稳定a—淀粉酶的纯化及特性

嗜热真菌Thermomyces lanuginosus在液体培养基中于50℃静止培养14d,培养液经硫酸铵分级沉淀、DEAE-Toyopearl离子交换层析、Butyl-Toyopearl疏水层析、SephacrylS-300分子筛层析和FPLC MonoQ离子交换层析,得到了凝胶电泳均一的淀粉酶。纯酶与淀粉反应不同时间后,用碘色反应法和DNS法测定淀粉和还原糖量,结果显示淀粉量在开始时迅速下降,但还原糖的量却增加很慢;产物经TLC层析分析为麦芽糖和少量葡萄糖。由此说明它为α-淀粉酶。用SDS-PAGE和Sephacryl S-300分子筛层析测定分子量为56000,不具亚基。酶反应最适温度和pH分别为65℃和4.5～5.0。在pH4.6条件下,酶在50℃是稳定的;60℃保温1h,仍保留94％的原酶活性;酶在70℃的半衰期为10min。钙离子对酶有激活作用。酶对糖原和糊精有一定的水解能力。     

嗜盐碱性淀粉酶产生条件和性质的初步研究

从我国内蒙古自治区察汗淖碱湖分离到一株能产胞外嗜盐碱性淀粉酶的极端嗜盐嗜碱杆菌(Natronobacterium sp.)C-212,该菌产酶的最适pH和NaCl浓度分别为9.5和20%,最适碳源为可溶性淀粉,氮源为复合蛋白胨.酶反应最适温度为50℃,pH为8.5,NaCl浓度为2.6mol/L,该酶在pH9.5最稳定,NaCl可增加酶的热稳定性,酶降解可溶性淀粉的主要产物为葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖及其他寡糖.     

Thermus thermophilus HB27锰过氧化氢酶在大肠杆菌中的表达及酶学性质分析

碱性嗜热过氧化氢酶是一种重要的纺织用酶。根据大肠杆菌密码子使用偏爱性,对Thermus thermophilus HB27来源的含锰过氧化氢酶基因进行密码子优化,将优化后的基因连接至表达载体pET28a(+)上,转化到E.coli BL21(DE3)中进行诱导表达。结果表明在含有14mmol/L Mn2+浓度的培养液中以0.2 mmol/L的IPTG 42℃条件下诱导2 h的情况下,菌体破碎上清液中的酶活力可达25 U/ml。利用Ni亲和层析柱对该Mn-CAT进行纯化,酶学性质研究表明:此酶的最适温度为70℃,最适pH为pH 10.0,在80℃保温2 h,酶活力不损失;pH9.0~11.0的环境中放置2 h后,酶活仅损失约10%,此酶具有良好的工业开发潜力。