土壤假单胞菌亚磷酸盐脱氢酶的基因克隆和原核表达及其酶活分析

亚磷酸盐脱氢酶(PTDH)以NAD+为辅助因子催化亚磷酸盐氧化生成正磷酸盐和NADH,在辅酶再生和基于亚磷酸盐的磷利用等方面有着潜在重大的应用价值。以土壤宏基因组DNA为模板,采用两轮PCR扩增得到全长亚磷酸盐脱氢酶基因PsPtx。通过酶切将它克隆到质粒pET32a(+)中,构建了原核表达载体pET(PsPtx)。序列分析表明,PsPtx基因的完整编码区大小为1 011 bp,其推导蛋白由336个氨基酸组成,理论分子量大小为36.5 kD。保守结构域预测分析表明PsPtx编码蛋白属于亚磷酸盐脱氢酶,含有保守的NAD+结合基序和催化功能残基。系统进化树分析显示PsPtx基因来源于一无法确定种名的土壤假单胞菌。另外,PsPtx基因经IPTG诱导能在大肠杆菌BL21(DE3)中获得高效表达,重组PsPtx蛋白用组氨酸标签亲合层析纯化,其以亚磷酸钠盐为底物的酶比活性为3.75 U/mg。该PsPtx功能基因的获得为其后续应用研究打下了必要的基础。