微生物产生的木聚糖酶的功能和应用

术聚糖是一种异质多糖,主要由木糖和阿拉伯糖组成。微生物产生的木聚糖酶来源广泛,能将木聚糖水解为木寡糖和D-木糖。该酶具有极大的应用价值,如可用于纸浆的漂白以减少环境污染,也可将造纸工业及农业废料中的木聚糖转化为D-木糖。     

产木聚糖酶菌株的选育及其液体发酵条件

从土壤中筛出一株生长快产木聚糖酶活力较高的黑曲霉(Aspergillus niger)C—2菌株,经紫外线和甲基磺酸乙酯诱变,获得一突变株An—76,其生长减缓,孢子形成能力减弱,产生的术聚糖酶和β—木糖苷酶活力分别可达353．61U／ml和4．51U／ml。测定了An—76的正常产酶曲线,研究了麸皮、氮源、碳源及半纤维素浓度对产酶的影响。最适培养条件为：起始pH6.0、28℃、96h。酶的最适作用条件为50—55℃,pH4．8,在pHl．2—11．4范围内稳定。酶的热稳定性较差,55℃保温1小时,剩余活力为40％。只有在含木糖苷类物质存在时,An—76才大量合成木聚糖酶。     

木聚糖酶EvXyn11TS耐热性与其N端二硫键的相关性分析

[目的]以糖苷水解酶11家族耐热木聚糖酶EvXyn11TS为研究对象,定点突变其编码基因Syxyn11,揭示EvXyn11TS耐热性与其N端二硫键的相关性.[方法]对不同来源的、与EvXyn11TS一级结构相似度较高的若干11家族木聚糖酶进行多序列同源比对,发现只有耐热的EvXyn11TS在其N端存在一个二硫键(Cys5-Cys32);运用分子动力学模拟预测该N端二硫键存在与否对木聚糖酶热稳定性的影响.以人工合成的Syxyn11为母本,采用PCR技术将其编码Cys5的密码子TGT突变为编码Thr5的ACT,构建去除了N端二硫键的突变酶(EvXyn11M)的编码基因Syxyn11M;分别将Syxyn11和Syxyn11M在毕赤酵母GS115中进行表达,并分析表达产物EvXyn 11 TS和EvXyn11M的温度和pH特性.[结果]酶学性质研究结果表明:EvXyn11M的最适温度Topt由突变前的85℃降至70℃;EvXyn11TS在90℃的半衰期t1/290为32 min,而EvXyn11M在70℃的半衰期t1/270仅为8.0 min.[结论]运用分子动力学模拟预测了N端二硫键对EvXyn11TS耐热性的重要作用,并通过定点突变验证之,为其它与耐热EvXyn11TS一级结构相似的、11家族常温高比活性木聚糖酶的耐热性改造提供了新的技术策略.     

Optimization of fermentation medium for xylanase-producing strain Xw2

To improve the fermentation yield of xylanase by optimizing the fermentation conditions for strain Xw2, a Plackett-Burman design was used to evaluate the effects of eight variables on xylanase production by strain Xw2. The steepest ascent （descent） method was used to approach the optimal response surface experimental area. The optimal fermentation conditions were obtained by central composite design and response surface analysis. The results showed that the composition of the optimal fermentation medium was corn cob ＋ 1.5% wheat bran （1：1）, 0.04% MnSO4, 0.04% K2HPO4. 3H2O, and an inoculum size of 6% in 50 mL liquid volume （pH = 6.0）. The optimal culture conditions were 28oc at 150 r/min for 54.23 h. The results of this study can serve as the basis for the industrial production and application of xylanase.     

木聚糖酶生产菌Saccharothrix variisporea YJ的筛选、发酵条件及酶学性质研究

以Azo-xylan为底物,利用双层平板法从堆肥中筛选到可降解木聚糖的菌株,16S rRNA测序分析显示该菌株与糖丝菌属（Saccharothrix variisporea）的同源性最高（99.33%）,命名为S. variisporea YJ。研究发现以酵母提取物或(NH₄)₂SO₄作为氮源、甘蔗叶作为碳源、初始pH值 7.0、发酵温度40 ℃、发酵时间5 d时,发酵液中木聚糖酶的酶活性最高。酶学性质研究表明该木聚糖酶的最适反应温度及pH值分别为55 ℃和8.0,在55 ℃以下及pH值 4.0~10.0的范围内保持较高稳定性。Na⁺能有效提高木聚糖酶活性,Mg²⁺和Mn²⁺没有明显影响,Cu²⁺则严重抑制木聚糖酶活性。此外,发酵液还可以直接对天然底物玉米芯进行降解。     

嗜热拟青霉固体发酵产木聚糖酶的纯化和性质

研究一株新的嗜热拟青霉J18的固体发酵产木聚糖酶的纯化和性质。固体发酵的粗酶液经硫酸铵沉淀、凝胶过滤层析和离子交换层析得到了一种分子量约为26 kDa的电泳纯木聚糖酶,酶活力回收率为33.5%,纯化了5.27倍。该木聚糖酶具有很好的温度和pH稳定性,在pH7.0~pH 9.0下,60℃处理24 h,酶活力能保存80%以上。该酶水解玉米芯木聚糖生成以木二糖、木三糖和木四糖为主的低聚木糖,薄层层析分析表明不含木糖,适合生产低聚木糖。     

毕赤酵母醇氧化酶2启动子上游调控序列的随机突变研究

巴斯德毕赤酵母是表达外源蛋白的重要宿主之一.醇氧化酶2启动子(PAOX2)与醇氧化酶1启动子(PAOX1)的启动模式相同,但是启动强度不同.为了研究其醇氧化酶启动子PAOX2的上游调控序列,本文利用随机突变的方法对醇氧化酶启动子PAOX2的上游调控序列进行了随机突变,构建了PAOX2上游调控序列突变文库,检测突变体启动...     

东方肉座菌EU7-22木聚糖酶和木糖苷酶基因克隆及生物信息学研究

东方肉座菌EU7-22具有高产半纤维素酶的能力。根据已报道的同属里氏木霉及绿色木霉木聚糖酶,木糖苷酶相关基因序列,设计PCR引物扩增出东方肉座菌内切木聚糖酶(XYNⅠ,XYNⅡ)及β-木糖苷酶(β-BXL)基因。序列经NCBIBlast分析:东方肉座菌xynⅠ基因与里氏木霉xyn1基因(X69573.1)的同源性最高达到91%;xynⅡ基因与绿色木霉xyn2基因(EF079061)同源性最高达到93%;β-bxl基因与里氏木霉β-bxl1基因(Z69257.1)的同源性最高达到94%。生物信息学分析表明内切木聚糖酶Ⅰ和Ⅱ均属于糖基水解酶家族11,N末端前19个氨基酸均为信号肽。内切木聚糖酶Ⅰ分子量为24.13kD,等电点为7.87,含有3个糖基化位点;内切木聚糖酶Ⅱ分子量为24.44kD,等电点为4.86,含有1个糖基化位点;β-木糖苷酶属于糖基水解酶家族3,分子量为87.27kD,等电点为5.49,N末端前20个氨基酸为信号肽,含有8个糖基化位点。利用SWISS-Model对木聚糖酶,木糖苷酶蛋白质三级结构进行了预测和模拟。对木聚糖酶和木糖苷酶基因及其编码蛋白质的生物信息学分析,为进一步研究这些基因的表达与调控、构建高效利用纤维素组份的工程菌株奠定基础。     

宛氏拟青霉菌木聚糖酶的分离纯化

经自然筛选分离得到一株产高木聚糖酶活力的拟青霉属菌,初步鉴定为宛氏拟于霉（ＰａｅｃｉｌｏｍｙｃｅｓｖａｒｉｏｔｉＢａｉｎｉｅｒ）菌。该菌所产的木聚糖粗酶液分别经硫酸铵,乙醇沉淀,ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－１００,ＤＥＡＥ－ＳｅｐｈａｄｅｘＡ－５０分离纯化后得４个组分,分别称为Ｉ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ。其反应最适温度和ｐＨ分别为Ｉ,ｐＨ４．２,４７℃,Ⅱ,ｐＨ４．２,５２℃,ⅢｐＨ４．０,４７℃,Ⅳ,ｐＨ３．８,４     

木聚糖酶生物学特性及其诱导产生的研究进展

综述了木聚糖酶的理化性质,底物特异性,催化反应机制以及酶组分之间的协同作用;介绍了某些化学物质对木聚糖酶产生的诱导作用及对酶活性的抑制作用。