一株假单胞菌(Pseudomonas sp.)L-1菌株γ-丁基甜菜碱羟化酶基因bbh 的克隆、表达及酶学性质

【目的】γ-丁基甜菜碱羟化酶是生物体内合成L-肉碱的关键酶。从假单胞菌(Pseudomonas sp.)L-1中克隆γ-丁基甜菜碱羟化酶基因,实现其在大肠杆菌(Escherichia coli)中的高效表达,并对表达产物进行酶学性质分析,为生物转化生产L-肉碱奠定基础。【方法】通过PCR克隆γ-丁基甜菜碱羟化酶基因,并将其开放阅读框(ORF)克隆至融合表达载体pET-15b;表达产物经His.Bind Resin纯化后对BBH进行酶学性质及三维空间结构分析;并以静止细胞进行L-肉碱的转化。【结果】成功地克隆了一个γ-丁基甜菜碱羟化酶基因bbh(GenBank:JQ250036),并实现了其在E.coli中的高效表达。融合蛋白以同源二聚体的形式存在,单个亚基的分子量约46.5 kDa,最适反应温度为30℃,最适反应pH为7.5。该酶在45℃以下稳定。在pH6.0时该酶有最高的pH稳定性。以表达bbh基因的重组大肠杆菌静止细胞转化L-肉碱,L-肉碱产量可达12.7mmol/L。【结论】Pseudomonas sp.L-1γ-丁基甜菜碱羟化酶与现有报道的bbh基因有较大的差异。由该基因表达的γ-丁基甜菜碱羟化酶能有效地转化γ-丁基甜菜碱生成L-肉碱。本研究不仅丰富了γ-丁基甜菜碱羟化酶基因资源,而且为L-肉碱的生物转化提供了一种新的转化方案。     

芽胞杆菌BSD-8肌氨酸氧化酶的纯化与性质

对一株从土壤中分离到的芽胞杆菌Bacillus sp.BSD-8菌株所产生的热稳定性较高的肌氨酸氧化酶进行纯化,并对该酶的特性进行了研究。通过硫酸铵分级沉淀、DEAE-纤维素离子交换柱、Toyopearl疏水层析柱和Sephadex G-75分子筛层析,使酶提纯25倍,比活力达到5.3U/mg。研究了纯化后的酶的生化特性,确定了该酶的主要特性:该酶为黄素蛋白,与黄素以非共价键的方式结合,由单一亚基组成,其亚基分子量为51kDa。酶的最适反应温度及pH分别为60℃与8.5。该酶在60℃及pH8.0~10.0条件下稳定。以Lineveaver-Burk作图法求得该酶米氏常数Km值为3.1mmol/L。Ag+、Hg2+、SDS及Tween80对该酶有强抑制作用,而Tween20和Triton X-100对酶活性无影响。该肌氨酸氧化酶在耐热性质上比以前所报道的肌氨酸氧化酶有很大的提高,在酶法肌酐测定应用中有明显的优势。     

微杆菌属ZZJ4-1菌株的耐热尿酸氧化酶基因的克隆及重组酶性质

为了研究微杆菌Microbacterium sp.ZZJ4-1菌株的耐热尿酸氧化酶(Uox)的性质,克隆其基因(uox),得到1个894 bp的开放阅读框。该基因与多数已报道的uox无明显同源性,仅与球形节杆菌Arthrobacterglobiformis的uox有72%的同源性。将基因插入质粒pET-15b构成pET-15b-uox表达载体,转化至Escherichiacoli BL21(DE3)中诱导表达。对重组Uox的主要理化性质研究表明:该酶由大小约为35 kDa的亚基组成;其最佳反应温度和pH分别为30℃和7.5;在65℃以下和pH 8.5～11.0范围内稳定;以尿酸为底物的Km值为0.22 mmol/L;Ag+、Zn2+、Cu2+和SDS均能完全抑制酶活,Tween 20、Tween 80和Triton X-100对酶活有一定的促进作用。该重组酶的耐热性是目前报道的重组Uox中最好的,这一特性有利于其在诊断治疗中的开发应用。