真菌漆酶及其应用

漆酶是一种含铜多酚氧化酶,在白腐菌中普遍存在,少数低等真菌和植物中也产生,多为分泌型糖蛋白,至少20种漆酶得到了分离和纯化。该酶是一种氨基酸残基在500个左右的单体酶,一般都为酸性蛋白,含有4个铜离子,形成3个活性区域。表面一些氨基酸被不同程度地糖基化,晶体结构和其它一些波谱学研究解释了其空间结构和可能的电子传递机制,运用PCR技术和cDNA文库技术,越来越多的漆酶基因被克隆,许多来源的基因都是以家族形式存在于染色体上的。已研究的漆酶基因中都含有10个左右的内含子,这些内含子在活性域位置上有比较高的保守性。一些特殊序列的存在与否决定了该酶的表达形式－诱导型或组成型,诱导型菌株的调控序列中含有一段受酚类化合物作用的序列,而不含有该序列的酶基因则都是组成型表达的。漆酶在S.cervisiae,Trichnoderma reesei,A.oryzae TATA amylase和Pichia pasti等异源表达系统中有成功表达的报道。漆酶的应用集中在在以下几方面：漆酶参与的有机合成,生物检测,有毒化合物的消除。工业废水处理,纸浆的生物漂白;等等。     

真菌漆酶性质、分子生物学及其应用研究进展

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶。目前发现多种生物能够产生漆酶,包括植物、真菌、昆虫和细菌等,其中,以真菌中的白腐真菌研究最多。由于漆酶在生物漂白、农作物秸秆利用以及环境污染处理等方面具有广阔的应用前景,漆酶研究受到越来越多的关注。同时,随着分子生物学技术的发展,漆酶研究已经深入到基因水平,多种漆酶基因已经成功获得克隆,一些漆酶基因也实现了异源表达。现针对真菌漆酶的生物学性质、分子生物学及其应用的研究进展进行了概括总结,并对其前景进行了展望。     

漆酶及其应用的研究进展

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,白腐真菌普遍能分泌该酶.有氧条件下,漆酶能催化多种高分子化合物降解,利用该性质漆酶已经广泛应用于生物制浆、污染物生物降解、生物漂白等领域.介绍了目前漆酶在农业和工业各个领域中的应用.     

真菌漆酶及其介体系统：来源、机理与应用

漆酶是一类含铜氧化酶,广泛分布于植物、真菌、细菌、昆虫中,它们能够高效催化芳香族和非芳香族化合物氧化降解,并最终将分子氧还原为水作为副产物。一些小分子介体能够进一步提高漆酶的降解底物范围、催化效率和稳定性。它们与漆酶构成漆酶/介体系统（laccase mediator systems, LMS）,能够更有效地降解非酚类、多环芳烃类等难降解化合物,在造纸制浆与漂白、染料脱色、环境脱毒等领域有着巨大的应用前景,成为近年来的研究热点之一。对漆酶的来源与功能、真菌漆酶结构与反应机理、介体类型与作用机理、LMS的应用进行了综述,以期为漆酶的应用研究提供参考。     

包埋法固定化真菌漆酶及其应用研究

采用海藻酸钠包埋法固定真菌漆酶,海藻酸钠和CaCl2的最佳浓度分别为3%和4%,最佳给酶量为30U,最大回收率为48.0%.与游离漆酶相比,固定化漆酶的热稳定性有明显改善,最适反应pH向酸性方向漂移0.5,最适反应温度提高了5℃.使用固定化酶处理低浓度造纸废水,运行8批次后残留酶活为64%.     

真菌漆酶的酶活测定方法评价

目前真菌漆酶酶活的测定方法多样,没有统一的标准,致使不同研究之间的漆酶酶活无法进行比较分析,也造成漆酶产品在酶活质量意义上的混乱。因此,对测定真菌漆酶酶活的各种不同的分光光度法进行了综述和比较分析,认为采用ABTS法作为测定漆酶酶活的方法较具合理性和科学性,建议作为漆酶酶活测定的统一方法。     

真菌漆酶基因研究进展

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,也是木质素生物合成的关键酶之一,目前已发现多种生物能产生漆酶,包括植物、真菌、昆虫、细菌等。其中,以真菌中的白腐菌研究最多。近年来,由于漆酶在生物漂白、农作物秸秆利用以及环境垃圾处理方面具有广阔的应用前景,漆酶研究越来越受到国际上的重视。同时,随着分子生物学相关技术的发展,漆酶研究已深入基因水平,已有多种漆酶基因获得克隆,一些漆酶基因也实现了异源表达。本文概述了真菌漆酶基因研究的最新进展。     

食用菌漆酶生物学性质及其应用研究进展

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,对木质素有很强的降解能力,食用菌在生长发育过程能够分泌漆酶。目前,国内对于食用菌漆酶的报道不多。综述了食用菌漆酶的生物学性质、酶活性分析方法及最新应用研究进展。     

漆酶的结构、功能及其应用

综述漆酶在自然界的分布、化学组成、结构特征、催化氧化作用和生物学功能。介绍漆酶在化学、医学、环境、食品和造纸等方面的应用。     

不同真菌漆酶的性质研究

为了更好开发利用漆酶,用邻联甲苯胺法比较分析了彩绒革盖菌、毛栓菌和多孔菌在液体培养时的产酶曲线、酶作用的最适pH值、最适酶解温度及无机离子对酶活的影响。结果表明,不同漆酶产酶曲线不同,彩绒革盖菌和多孔菌,第9d达产酶高峰,峰值活力分别达395.6u/ml和412.2u/ml;毛栓菌,第11d达到产酶高峰,峰值本科活较不同真菌漆酶的性质研究高达554.6u/ml。漆酶性质有明显差别,最适酶解温度不同,彩绀革盖菌和多孔菌漆酶最适酶解温度为25℃;毛栓菌为30℃;最适酶解pH值有差异,彩绒革盖菌漆酶最适酶解,pH值为4.5,毛栓菌为4.0,多孔菌为4.2;不同离子对酶活的影响不同;K^、Zn^2 、对彩绒革盖菌所产漆酶有激活作用;K^ 、Zn^2 、Cu^2 对毛栓菌所产漆酶有激活作用;Mn^2 、Mg^2 对多孔菌所产漆酶有激活作用;Ag^ 、Fe^3 对三种菌所产漆本科均有明显抑制作用。     

担子菌漆酶的分离纯化及其性质研究

采用硫酸铵盐析、DEAE纤维素柱层析、Phenyl SepharoseTM6 Fast Flow疏水柱层析等方法,得到电泳纯的漆酶同工酶Lac1,纯化倍数为318.4,活力回收率为18.6％。用SDSPAGE测得该酶分子量为60.3kD,而经质谱分析为55.94kD。最适反应温度为65℃,最适反应pH值为2.2～2.8,酶的等电点pI（室温）为4.02,其N末端序列为AIGPVTDL,用硫酸酚法测得其含糖量为49.2％。25℃条件下,以ABTS(2,2'azinobis(3ethylbenzthiazoline6sulphonate)为底物的Km为17.5μmol/L。该酶在45℃,pH3.0～9.5较稳定。Cu^2＋对酶活有明显的促进作用,Fe^2＋完全抑制酶的活性,Mn^2＋和Ag^＋对酶活无明显影响。DTT（Dithiothreitol,二硫苏糖醇）和NaN3完全抑制酶的活性。Koshland试剂对漆酶的活力影响比较大,色氨酸可能是酶活力的必需基团。     

草酸脱羧酶及其应用

草酸脱羧酶是一种含锰的酶,在白腐菌中广泛存在,少数低等真菌和细菌中也能产生。目前,至少10多种草酸脱羧酶得到了分离和纯化。该酶是一种氨基酸残基在379个左右的单体酶,一般都为酸性糖蛋白,含有2个锰离子,形成2个活性区域;表面一些氨基酸被不同程度地糖基化。晶体结构和其它一些波谱学研究解释了其空间结构和可能的电子传递机制。运用PCR技术和cDNA文库技术,越来越多的草酸脱羧酶基因被克隆。已研究的该酶基因中都含有17个左右的内含子,这些内含子在活性域位置上有比较高的保守性。一些特殊氨基酸序列的存在决定了该酶的表达形式为诱导型,菌株的基因调控序列中含有一段受草酸化合物作用的序列。该酶在一些酵母和植物等异源表达系统中有成功表达的报道。该酶的应用主要集中在以下几方面：造纸废水中的草酸盐降解;食品中的草酸降解;草酸生物检测（如,临床诊断）等。     

金针菇漆酶基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达研究

综合运用cDNA末端快速扩增 (RapidAmplificationofcDNAEnds ,RACE )和基因组步行等技术克隆到一个金针菇 (Flammulinavelutipes)的漆酶结构基因和其对应的全长cDNA ,经测序和BLAST比对分析表明该基因属于多铜氧化酶基因家族 ,与已发表的漆酶基因 (AF176 2 30 )的同源性最高 ,在氨基酸水平为 72 %。该结构基因命名为gl ccFv,cDNA命名为lccFv ,其序列提交GenBank ,登录号分别为AY4 85 82 6和AY4 5 0 4 0 6。将lccFv的开放阅读框克隆到毕赤酵母表达载体pHBM90 6 ,转化毕赤酵母GS115且实现了分泌表达。将重组毕赤酵母GS115 (pHBM5 6 5 )诱导产酶 ,在培养温度 2 0℃、甲醇流加量为 1 0 % (V V)的情况下 ,其分泌表达的LCCFv的最高酶活为 0 10 70U mL ,最适反应温度为 4 5℃ ,最适反应pH值为 3 9,在最适反应条件下其热稳定性和pH值稳定性均较好     

植物基因打靶技术及其应用

本文对植物基因打靶技术的原理、操作程序、打靶效率的影响因素及其在植物中的应用现状进行了综述,并就如何有效的提高打靶效率提出了建议,同时对该技术在植物学研究领域中的应用前景进行了展望。     

细菌漆酶的生物信息学分析

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶。本研究利用生物信息学分析工具对细菌的漆酶蛋白序列的基本性质、保守结构域、系统发育树以及结构等进行了分析。所分析细菌主要分布在变形菌门、放线菌和厚壁菌门。细菌漆酶的物理化学性质相似,但不同细菌来源的漆酶之间序列相似性较低,但其仍然具有容易识别的保守结构域特征。二级结构及三级结构具有明显的相似性。细菌漆酶的生物信息分析为其功能研究及在其他微生物中研究该类酶提供了基础。     

Laccase: enzyme revisited and function redefined

One enzyme, one physiological role, that’s how most scientists have traditionally looked at it but there is a growing appreciation that some enzymes “moonlight” i.e. in addition to their “primary” catalytic function, they carry other functions as well. Moonlighting refers to a protein that has multiple functions, which are not because of gene fusion; splice variants or multiple proteolytic fragments. Until recently laccases were reported from eukaryotes, e.g. fungi, plants, insect. However there is some evidence for its existence in prokaryotes, a protein with typical features of multi-copper oxidase enzyme family. The present available knowledge of its structure provides a glimpse of its plasticity, revealing a multitude of binding sites responsible for multifunctional activity. Laccase represents an example of a ‘moonlighting’ protein that overcomes the one gene-one structure-one function concept to follow the changes of the organism in its physiological and pathological conditions. It is wide spread in plants, where it is involved in biosynthesis of lignin; in fungi it is involved in lignin degradation, development associated pigmentation (melanin synthesis), detoxification and pathogenesis, and in bacteria, laccases are involved in the synthesis of endospore coat protein (cot A).     

变色栓菌漆酶基因的克隆与序列分析

本研究以PCR扩增的方法,从变色栓(菌Trametes versicolor)的基因组DNA中扩增出了一预期大小的DNA片断,并将其克隆到了pUCM-T载体上。经筛选、酶切、PCR鉴定,序列分析,证明该片断为变色栓菌漆酶基因的克隆。该基因的开放阅读框由1560个核苷酸组成,编码一个由519个氨基酸组成的多肽。与GeneBank中发表的Laccase基因(AY081188)序列比较发现,编码的氨基酸序列同源性为96%,而核苷酸序列的同源性为92%。     

壳聚糖固定化真菌漆酶及其用于处理酚类污染物的研究

Trametessp. AH282在液体培养条件下经邻甲苯胺诱导能有效合成漆酶同工酶A。以壳聚糖为载体,戊二醛为交联剂进行了漆酶A的固定化研究,确定酶固定化适宜条件为：0.1g壳聚糖与15 mL 5%戊二醛交联8 h后,加入30.0U酶固定12h。在此条件下获得的固定化漆酶催化能力为176.4U/g载体,酶活回收率58.5%。与游离酶相比,固定化漆酶与作用底物愈创木酚的亲和力降低,但固定化酶的稳定性有明显改善。固定化漆酶的最适温度为55℃,比游离酶提高5℃;70℃条件下保温8 h,固定化酶保留酶活56.5%,而在相同条件下游离酶酶活明显下降。使用固定化漆酶反应装置进行酚类化合物转化实验,连续进行12批次操作,固定化酶酶活仍保持60%以上,漆酶使用效率明显提高。