| 蠼螋肠道中碱性内切葡聚糖酶基因的克隆表达及功能分析 |
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| 引用本文： | 陈俊梅,李文鹏,赵素雅,黄冰纷,王博文,惠丰立,尹晓燕,牛秋红.蠼螋肠道中碱性内切葡聚糖酶基因的克隆表达及功能分析[J].微生物学报,2019,59(9):1798-1812. |
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| 作者姓名： | 陈俊梅 李文鹏 赵素雅 黄冰纷 王博文 惠丰立 尹晓燕 牛秋红 |
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| 作者单位： | 南阳师范学院生命科学与技术学院, 河南 南阳 473061,南阳师范学院生命科学与技术学院, 河南 南阳 473061,南阳师范学院生命科学与技术学院, 河南 南阳 473061,南阳师范学院生命科学与技术学院, 河南 南阳 473061,南阳师范学院生命科学与技术学院, 河南 南阳 473061,南阳师范学院生命科学与技术学院, 河南 南阳 473061,南阳师范学院生命科学与技术学院, 河南 南阳 473061,南阳师范学院生命科学与技术学院, 河南 南阳 473061 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（31770138，31570120）；河南省高校科技创新人才支持计划（17HASTIT041）；南阳师范学院研究生创新基金（2018CX015，2018CX004） |
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| 摘 要： | 【目的】从蠼螋肠道细菌菌株Q5中获得一个新型耐碱纤维素酶基因,通过异源表达、酶学性质及功能分析,旨在为以后进一步研究开发高温碱性纤维素酶提供一些理论参考。【方法】采用刚果红平板初筛法,从河南南阳宝天曼国家级自然保护区落叶堆下的昆虫蠼螋肠道中,获得具有分泌较高活性碱性纤维素酶的细菌菌株。基于该菌株的形态学、生理学及16S rRNA序列特征等对高活性菌株进行分类鉴定。并通过设计简并引物,从高活性菌株中克隆出该菌株的纤维素酶基因,并进行序列分析,并导入大肠杆菌BL21中表达。【结果】获得1株具有分泌较高活性碱性内切葡聚糖酶的细菌菌株Q5,经鉴定为甲基营养型芽孢杆菌,进一步从Q5菌株中成功克隆出该菌株的一个全长1500 bp的内切葡聚糖酶基因(GenBank KR067575),在NCBI比对后发现该基因的氨基酸序列与芽孢杆菌菌株LM 4-2的耐碱性β-1,4-内切葡聚糖酶基因(AKE23721.1)有98%的同源性。重组菌经优化培养,细胞破碎后上清液中的酶活力可达3.46 U/mL,是出发菌株Q5(2.05 U/mL)的1.69倍。经正交实验优化后的酶活力为4.99 U/mL。酶学性质研究表明:该酶的最适反应温度与pH值分别为50°C与pH 8.5,在pH 8.0和9.0保温48 h,其酶活力仍然维持到最高酶活的82%和81%;该酶在50°C以下较稳定,60°C以上酶活迅速降低。10 mmol/L的Ca~(2+)和Mg~(2+)对酶的活性有明显促进作用,重组酶Ega5的K_m和V_(max)分别是2.217 mol/mL和9.606μmol/(min·L)。该重组酶对棉花黄萎病病原菌大丽轮枝菌具有显著抑制作用。【结论】本文首次从蠼螋肠道中筛选到了一株产碱性内切葡聚糖酶的细菌菌株并从中克隆出了一个碱性纤维素酶基因,为该酶在碱性条件的应用奠定了理论基础。
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| 关 键 词： | 蠼螋肠道 碱性内切葡聚糖酶 基因克隆 异源表达 酶学性质和功能 |
| 收稿时间： | 2018/12/4 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2019/3/11 0:00:00 |
Cloning, expression and function of an alkaline resistance endo-glucanase gene isolated from guts of earwig |
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| Junmei Chen,Wenpeng Li,Suya Zhao,Bingfen Huang,Bowen Wang,Fengli Hui,Xiaoyan Yin and Qiuhong Niu.Cloning, expression and function of an alkaline resistance endo-glucanase gene isolated from guts of earwig[J].Acta Microbiologica Sinica,2019,59(9):1798-1812. |
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| Authors: | Junmei Chen Wenpeng Li Suya Zhao Bingfen Huang Bowen Wang Fengli Hui Xiaoyan Yin and Qiuhong Niu |
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| Institution: | College of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang 473061, Henan Province, China,College of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang 473061, Henan Province, China,College of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang 473061, Henan Province, China,College of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang 473061, Henan Province, China,College of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang 473061, Henan Province, China,College of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang 473061, Henan Province, China,College of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang 473061, Henan Province, China and College of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang 473061, Henan Province, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | earwig guts alkaline endoglucanase gene clone heterogeneous expression enzyme characteristics and functions |
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