近暗散白蚁β-葡糖苷酶基因RpBg7的克隆及其在毕赤酵母中的表达

【目的】白蚁是自然界中利用木质纤维素能力很强的生物，是纤维素酶的天然资源库。本研究旨在挖掘新来源的纤维素酶基因，为生物质能源的高效利用提供新的天然酶。【方法】根据前期蛋白质组测序的结果，利用PCR结合RACE克隆了近暗散白蚁Reticulitermes perilucifugus β-葡糖苷酶7(β-glucosidase 7)基因RpBg7 cDNA全长序列；通过生物信息学软件分析了RpBg7的序列；用表达载体pPICZαA在毕赤酵母Pichia pastoris X-33中表达RpBg7蛋白，并用4-硝基苯基-β-d-吡喃葡萄糖苷(4-nitrophenyl β-d-glucopyranoside, 4pNPG)为底物检测了表达的RpBg7蛋白的酶活性。【结果】获得了近暗散白蚁的一个内源性β-葡糖苷酶7基因RpBg7(GenBank登录号: MN944395)，其开放阅读框长1 485 bp，编码495个氨基酸残基。RpBg7蛋白预测分子量为57 kD，属于糖苷水解酶1(glycosidehydrolase 1, GH1)家族，具有保守的碱性氨基酸残基Glu187和Glu394。通过毕赤酵母表达系统成功表达RpBg7蛋白。酶活性分析结果表明，毕赤酵母胞外分泌蛋白粗酶液和胞内蛋白粗酶液中RpBg7酶活性分别为4.43和7.47 U/mL。【结论】克隆并利用毕赤酵母表达了近暗散白蚁的GH1家族的一个β-葡糖苷酶7基因RpBg7，为后期纤维素酶的改造和应用提供了条件。