一种α-环糊精葡萄糖基转移酶的纯化及性质研究

本文报道了一种主要转化产物是α-环糊精的环糊精葡萄糖基转移酶的纯化、酶学性质和转化特性。将发酵上清液通过硫酸铵分级沉淀、疏水柱层析和离子交换层析获得表观电泳纯的酶蛋白。纯酶的分子量约为75KDa,等电点5.3。最适反应温度为50℃,最适反应pH为6。对可溶性淀粉的Km值和Vmax分别是50mg/ml和6.07 mg/ml/min。色氨酸残基为酶活力的必需基团。酶的N末端序列为-SPDTSVDNKV-。Ca2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+、Fe2+、Ag+对酶活力有强烈抑制作用。纯酶催化转化条件试验表明,廉价的马铃薯淀粉是酶催化制备α-CD的适宜底物,最佳转化条件为：酶量200u/g淀粉,温度40℃,反应时间24h,总转化率达41%,其中α-环糊精占总转化产物的78%。因此,该酶不仅表现出特殊的酶学特性,而且有较好的产业化开发前景。     

环状糊精与环状糊精葡萄糖基转移酶

本文简述了环状糊精的结构性质和用途,并对环状糊精葡萄糖基转移酶的测定方法和固定化做了简要综述。     

环糊精葡萄糖基转移酶的性质、应用与固定化研究进展

本文总结了环糊精葡萄糖基转移酶的性质、应用与固定化研究的进展情况,引用文献４７篇。     

复合与合成培养基对大肠杆菌胞外生产α-环糊精葡萄糖基转移酶的影响

为实现来源于Paenibacillus macerans JFB05-01的α-环糊精葡萄糖基转移酶（α-CGT酶）的高效胞外表达,以含分泌型信号肽OmpA的大肠杆菌E.coli BL21（DE3）{pET-20b（+）/α-cgt}为研究对象,比较了其在不同诱导条件下复合与合成培养基中生长产酶的规律。结果表明在添加甘氨酸的条件下采用合成培养基,以0.8 g/L/h的乳糖进行流加诱导所得的胞外酶活和生产强度最高。在该条件下发酵30小时后胞外α-CGT酶的环化活性达113.0U/ml（水解活性为79 100.0IU/ml）,是复合培养基胞外产酶的2.3倍,完全满足工业化生产的需求。     

魔芋葡甘露聚糖固定化环糊精葡基转移酶的研究

本文报道将魔芋葡甘露聚糖(简称KGM),经不溶性处理和一定的化学修饰活化作固定化载体,用共价键合法固定化环糊精葡基转移酶(简称CGTase)。其中,用表氯醇-已二胺-戊二醛修饰活化的KGM载体固定化CGTase效果最好,偶联蛋白质多在20mg/g载体以上,酶活500～900u/g载体之间,最高可超过52mg/g和1300u/g载体。固定化CGTase在pH5和pH10呈两个酶活峰值,最适温度60℃。以淀粉为底物批式连续反应,转化率均在90％以上。     

利用重组大肠杆菌生产α-环糊精葡萄糖基转移酶

将来源于软化类芽孢杆菌（Paenibacillus macerans）的α-环糊精葡萄糖基转移酶（α-CGT）基因插入含pelB信号肽的质粒pET-20b（＋）中,构建了表达载体pET-20b（＋）／cgt,并将其转化表达宿主E.coli BL21（DE3）。对重组菌E．coli BL21／pET-cgt进行摇瓶发酵条件的优化,确定了其胞外表达α-CGT酶的最适条件：葡萄糖8g/L,乳糖0．5g/L,蛋白胨12g/L,酵母膏24g/L,K2HPO472mmol／L,KH2PO417mmol／L,CaCl2 2．5mmol／L;初始pH为7．0,诱导温度为25℃。在该条件下培养90h后最终α-CGT酶的胞外比活达到22．1u／mL,与来源菌Pmacerans所产天然酶比活相比提高了42倍,实现了α-CGT酶的高效生产。将基因工程菌在上述条件下于3L发酵罐中发酵,90h后胞外酶比活达到22．6U／mL,证实了工业化放大的可能性。     

重组β-环糊精葡萄糖基转移酶生产偶合糖的工艺优化

偶合糖为一种可代替蔗糖的新型甜味剂,因其具有着色性能良好、保水性能优良、抗龋齿等优点,在食品、医药等领域具有良好的应用前景.本研究旨在找到廉价且易获得的供受体,并利用环状芽孢杆菌Bacilluscirculans 251来源的环糊精转移酶(β-CGTase)生产偶合糖,并优化确定制备偶合糖工艺.以蔗糖为受体,分别从加酶...     

重组α-环糊精葡萄糖基转移酶表达条件的优化及其产物专一性的分析

将来源于Bacillus sp 602 -1的α-环糊精葡萄糖基转移酶(ot-CGT)基因(cgt)插入到表达载体PQE30中,构建重组质粒PQE30/cgt,成功转化宿主菌E coli M15后,得到重组菌株E coli M15 (PQE30/cgt).在IPTG的诱导下得到酶表达的最适条件:TB培养基,0.01 mmol/L IPTG,诱导温度16℃,胞内酶比活力最高可达5 209 U/mL;加入IPTG 24 h后,添加甘氨酸和甘露醇会促使酶向胞外分泌.酶蛋白自诱导表达的适宜条件为在TB培养基中添加乳糖3.0 g/L,葡萄糖1.2 g/L,16℃培养96 h,酶比活力达到8 635 U/mL,明显高于IPTG诱导的效果.通过SDSPAGE验证了上述结论.酶催化转化实验表明:重组酶转化质量分数为1％可溶淀粉24h后,α-环糊精(α-CD)转化率可达38.2％,α和β的峰面积比约为3.4:1,α-CD具有较高的专一性,因此该重组α-CGT酶具有较好的工业化应用前景.     

重组β-环糊精葡萄糖基转移酶生产β-环糊精的工艺条件优化

将来自于Bacillus circulans 251的β-CGTase编码基因克隆到表达载体pET-20b(+),转化Escherichia coli BL21(DE3)。经酶活检测培养基上清中的β-CGTase酶活为20 U/mL。对酶转化淀粉生成β-环糊精的反应条件进行了优化,结果表明,当底物马铃薯淀粉浓度15%,反应初始pH5.5,温度30℃,加酶量10 U/g干淀粉,环己烷浓度2.5%-5%(V/V),转化周期24 h,β-环糊精转化率达到最高值75.3%,是国内外报道的酶法生产β-环糊精的最高水平。     

重组大肠杆菌产γ-环糊精葡萄糖基转移酶的摇瓶发酵优化

为了实现来源于碱性芽孢杆菌Alkalophilic Bacillus clarkii 7364的γ-环糊精葡萄糖基转移酶的高效胞外表达,对OmpA信号肽介导的E.coli BL21(DE3)/pET20b(+)-γcgt基因工程菌进行发酵培养基及发酵条件的优化,并进行正交试验,获得最优培养基:甘油5g/L、蛋白胨6g/L、酵母膏24g/L、钙离子6mmol/L、镁离子2mmol/L、甘氨酸0.75%、PO₄^3- 0.1mol/L;在此基础上最适发酵条件:pH6.5、25℃培养、装液量30ml/250ml、转速220r/min、0.02%SDS、在发酵10h时利用5g/L乳糖进行诱导,使得酶活从初始的5189.2U/ml提高到20268.8U/ml。研究结果得到高效表达的培养条件,为实现该酶的工业化应用打下了基础。     

两种环糊精对α-淀粉酶活性稳定作用的研究

研究了β环糊精(βCD)、羟丙基β环糊精(HPβCD)对α淀粉酶活性的影响,结果表明βCD能明显稳定α淀粉酶活性,延长其储存时间(4℃)。而HPβCD能明显增加酶的荧光,说明其能更好地与芳香类氨基酸结合,但对酶的储存活性无明显延长作用。     

环糊精葡萄糖基转移酶的结构特征与催化机理

随着环糊精在食品、医药等领域的应用越来越广,生产环糊精所必需的环糊精葡萄糖基转移酶(CGT酶)已经成为当今研究的热点。特别是近二十年来,国外对该酶进行了比较深入的研究。首先介绍了CGT酶的功能特性与结构特征。CGT酶是一种多功能型酶,能催化三种转糖基反应(歧化、环化和耦合反应)和水解反应,其中,能将淀粉转化为环糊精的环化反应是特征反应;作为α-淀粉酶家族的成员,CGT酶除了具有与α-淀粉酶相同的A、B、C结构域外,还存在D和E结构域。另外,对CGT酶的催化机理包括底物结合方式、转糖苷反应机理以及环化机理等进行了详细的讨论。     

表面活性剂对大肠杆菌胞外生产α-环糊精葡萄糖基转移酶的影响

研究了不同浓度表面活性剂Tween-80,Triton X-100,SDS对大肠杆菌生产α-环糊精葡萄糖基转移酶（α-CGT酶）的影响。结果表明：发酵初始添加Tween-80和Triton X-100的最适浓度分别为2％,0.5％,最终胞外酶活分别达2.03U/ml和4.92U/ml,相对于未添加表面活性剂时提高4.6倍和12.67倍,且改变添加时间不能提高酶的产量;发酵36 h添加0.02％SDS对α-CGT酶产量促进最大,最终胞外酶活达5.31U/ml,较对照组提高12.75倍。表面活性剂对α-CGT酶生产的促进作用可能是由大肠杆菌细胞内外膜渗透性增加所致,使细胞周质空间中α-CGT酶能更加快速地渗透到胞外。     

化学添加剂提高重组α-环糊精葡萄糖基转移酶酶制剂稳定性

通过向重组α-环糊精葡萄糖基转移酶 (α-CGT酶) 液中添加化学添加剂以提高其热稳定性及贮存稳定性。在不同温度下研究了添加剂对酶液的贮存稳定性影响,并用圆二色谱 (CD) 研究了CGT酶在近紫外区和远紫外区蛋白质结构与热稳定性的变化关系。当单独加入各种添加剂在50 ℃水浴1 h和室温放置108 d后,发现含有20％甘油的酶液稳定性最好,与未加任何添加剂的对照酶液相比仍有91％和50％的酶活,对照酶液在50 ℃水浴1 h后仅有小于10％的活性,室温放置108 d后已经没有酶活。明胶、CaCl2和PEG40     

环糊精葡萄糖基转移酶的基因改造与高效表达

环糊精葡萄糖基转移酶(CGTase,EC 2.4.1.19)是一种多功能酶,主要用于生产环糊精(CD)、糖基化碳水化合物,同时在食品行业也有重要作用。为改善CGTase在这些方面的应用性能,筛选出优势突变酶,异源表达、定点突变、固定化等技术被研究和应用,取得了实质性的进展。综述了CGTase基因高效异源表达策略,概述了基因改造CGTase的研究进展,并且还总结了用于改造CGTase的其他手段,例如固定化酶、嵌合酶、化学添加剂等,以期为在相关CGTase研究领域开展研究提供参考。     

环糊精葡萄糖基转移酶钙离子结合位点结构与功能分析

通过多重序列比对和晶体结构分析发现,钙离子结合位点CaⅠ和CaⅡ普遍存在于环糊精葡萄糖基转移酶(CGT酶)中,且两个位点处氨基酸残基具有较高的保守性,而钙离子结合位点CaⅢ仅存在于少数CGT酶中．此外,研究发现,钙离子结合位点可能与CGT酶的环化活力、热稳定性和产物特异性密切相关．     

石榴花中α-葡萄糖苷酶抑制剂的筛选研究

为确定石榴花中抑制α-葡萄糖苷酶的有效活性部位,针对α-葡萄糖苷酶这个糖代谢途径中重要的靶蛋白,实时追踪α-葡萄糖苷酶的抑制率,筛选出pH 8.0的水溶液为最佳提取溶剂。结果表明：正丁醇萃取部位经丙酮沉淀后,半抑制浓度IC50为4.36 mg/mL,该沉淀经70%乙醇洗脱部位对α-葡萄糖苷酶的抑制率最高。石榴花中皂甙粗提物对α-葡萄糖苷酶的抑制活性高于其他活性成分,IC50为3.853 mg/mL。石榴花是一种天然、有效的α-葡萄糖苷酶抑制剂来源。     

环糊精葡萄糖基转移酶高效异源表达研究进展

环糊精葡萄糖基转移酶(cyclodextringlycosyltransferase,CGTase)酶法合成环糊精是目前生产环糊精的主要方法。本文介绍了用于生产环糊精葡萄糖基转移酶的几种工程菌株:大肠杆菌、枯草芽孢杆菌以及毕赤酵母,其中大肠杆菌是目前应用最广泛的用于表达CGTase的表达系统。除此之外,本文还总结了高效表达环糊精葡萄糖基转移酶的有效策略:选择合适的表达载体、启动子以及信号肽,以及密码子优化和分子伴侣共表达,以期为在相关CGTase研究领域开展研究提供参考。     

环糊精葡萄糖基转移酶工业发酵染菌(Bacillus cohniistrain PGRS7)的鉴定及防治

环糊精生产厂家β-环糊精葡萄糖基转移酶(β-cyclodextrin glycosyltransferase,β-CGTase)发酵过程中频繁染菌,为解决这一问题,从发酵异常的发酵液中分离得到1株不产酶的杂菌H03S。研究杂菌发酵过程中的菌体密度、pH值、酶活等指标,发现杂菌生长速度明显低于正常菌,发酵液pH值下降速度也慢于正常菌。结合厂家实际生产情况分析:若发酵过程规范操作,则正常菌会优先形成生长优势,抑制杂菌生长;如果发酵罐实消后放置时间过长或者突发停电导致发酵终止后重新启动,杂菌会形成优势菌群,降低发酵液pH值,不利于正常菌的增殖。16S rDNA鉴定杂菌序列与正常菌不同,应归属于Bacillus cohnii strain PGRS7。因此,发酵前应预先采用16S rDNA分析鉴定菌种,排除杂菌,避免发酵中断和延迟,防止发酵染菌。     

游离及固定化果糖基转移酶部分酶学性质的比较研究

 从诱变、筛选的米曲霉GX0 0 10菌株所产生的果糖基转移酶 ,经过纯化和固定化操作分别制备游离酶和固定化酶 ,对两者的酶学性质进行了比较研究 .结果表明 ,两者在蔗糖转化为蔗果低聚糖的酶促反应中 ,最适pH为 5 5,在pH5 0～ 7 5之间酶活性相对稳定 .游离酶和固定化酶的适宜温度范围分别是 4 5～ 52℃和 4 0～ 55℃ .在 55℃保温 60min ,酶活性保存率分别是 61 6%和 87 5% .固定化酶的热稳定性提高 .0 1mmol LHg2 +和 1mmol LAg+能完全抑制游离酶的活性 ,但只能部分抑制固定化酶的活性 ,1mmol L的Ti2 +能完全抑制两者的活性 .以蔗糖为底物时 ,游离酶的米氏常数Km=2 15mmol L ,而固定化酶Km =386mmol L .游离酶只能使用一次 ,固定化酶反复使用 54次后 ,剩余活力为 55 2 % .用 55% (W V)蔗糖溶液与固定化酶在pH5 0 ,4 6℃下作用 12h ,可获得61 5% (总低聚糖 总糖 )产物 ,其中蔗果五糖含量达到 7 2 % .