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《微生物学通报》2006,(6)
角蛋白酶研究进展角蛋白酶(keratinase)是分解角蛋白的一类蛋白酶,应用广泛,如分解含角蛋白的毛发、羽毛、角蹄、鳞等等,而角蛋白的化学结构稳定,不溶于水,一般的蛋白酶对它们降解不起什么作用。只有角蛋白酶对角蛋白有分解活性,所以称这种酶为角蛋白酶。除某些真菌、放线菌具有产生角蛋白酶能力之外,在细菌中某些细菌菌种具有分解角蛋白的活力,如黄杆菌属Chryseobacterium、Bacillus等属的某些种产生角蛋白酶均有分解角蛋白酶能力,其中有两种细菌值得注意:一是地衣芽孢杆菌(Bac.lincheniformis),它似乎以羽毛为唯一有机底物生长繁殖,从分… 相似文献
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对弗氏链霉菌S-221变种降解角蛋白的生化机制进行了初步研究。该菌在角蛋白底物作用下诱导产生角蛋白酶。它是一种复合蛋白酶,含有二硫键还原酶和多肽水解酶等多种酶活性组分。硫酸钠、亚硫酸钠和巯基乙醇对角蛋白酶具有强烈的激活作用,其主要表现作用于角蛋白酶中的二硫键还原酶。亚硫酸钠在0·01mol/L浓度下不仅作用于二硫键还原酶,而且还作用于多肽水解酶。硫代硫酸钠对二硫键还原酶有强烈的抑制作用。角蛋白酶降解羽毛角蛋白首先是角蛋白酶中的二硫键还原酶使角蛋白中二硫键裂解产生变性角蛋白,然后变性角蛋白在多肽水解酶的共同 相似文献
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链霉菌降解角蛋白的生化机制研究 总被引:3,自引:0,他引:3
对弗氏链霉菌S-221变种降解角蛋白的生化机制进行了初步研究。该菌在角蛋白底物作用下诱导产生角蛋白酶。它是一种复合蛋白酶,含有二硫键还原酶和多肽水解酶等多种酶活性组分。硫酸钠、亚硫酸钠和巯基乙醇对角蛋白酶具有强烈的激活作用,其主要表现作用于角蛋白酶中的二硫键还原酶。亚硫酸钠在0.01mol/L浓度下不仅作用于二硫键还原酶,而且还作用于多肽水解酶。硫代硫酸钠对二硫键还原酶有强烈的抑制作用。角蛋白酶降解羽毛角蛋白首先是角蛋白酶中的二硫键还原酶使角蛋白中二硫键裂解产生变性角蛋白,然后变性角蛋白在多肽水解酶的共同作用下逐步水解成多肽、寡肽和游离氨基酸,使角蛋白彻底降解。在角蛋白降解过程中,角蛋白中的硫也随之转化成巯基化合物,H2S和硫酸盐3种含硫化合物存在于降解产物中。 相似文献
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采用Stenotrophomonas maltophilia产角蛋白酶降解羊毛角朊蛋白,通过测定反应前后残液中巯基和肽键的变化探讨角蛋白酶作用机理。结果表明,角蛋白酶主要作用是断裂角蛋白中的二硫键,也能降解大分子蛋白质,但作用效果不强。羊毛胱氨酸分析结果进一步证明角蛋白酶能断裂羊毛鳞片层中胱氨酸二硫键。SEM结果显示单独使用角蛋白酶对羊毛鳞片去除效果不佳,但角蛋白酶和蛋白酶二浴法工艺能有效降解、剥离羊毛鳞片。 相似文献
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可降解羽毛微生物能以羽毛粉为唯一营养源生长,而羽毛粉是一种大颗粒的不溶性底物,不能直接进入细胞内作为营养源同时作为一级信使来诱导酶基因表达.本文通过化学还原法水解羽毛得到可溶性羽毛角蛋白溶液,利用电泳和质谱验证其分子量约10 kD,为角蛋白单体.分别以该可溶性羽毛角蛋白及角蛋白单体酶解片段为诱导源,在无诱导源、羽毛粉为对照的情况下,测定72 h内嗜麦芽窄食单胞菌(S.maltophilia)DHHJ产生的角蛋白酶的酶活.在无诱导源时,角蛋白酶基因表现本底表达(0.5 U/mL);培养基中添加羽毛粉及角蛋白单体时,角蛋白酶表达量高,分别可达15 U/mL和20 U/mL.并且角蛋白单体酶解片段诱导酶表达较低(2.3 U/mL).该结果初步表明,水溶性角蛋白单体作为信号源与细菌细胞接触或进入细胞内,控制角蛋白酶基因表达.该结果为细菌降解角蛋白分子机制研究奠定基础. 相似文献
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【目的】通过对一株地衣芽孢杆菌来源的角蛋白酶N端进行分子改造,研究其对角蛋白酶活力和热稳定性的影响,进而提高角蛋白酶的热稳定性。【方法】将角蛋白酶N端前5个氨基酸进行分段缺失,并通过序列比对将N端的前5个氨基酸替换为来源于Thermoactinomyces vulgaris的嗜热蛋白酶的N端,将野生型和突变体角蛋白酶基因在枯草芽孢杆菌WB600中进行表达,并对重组酶进行纯化与酶学性质研究。【结果】角蛋白酶N端不同长度的缺失大幅度地降低了角蛋白酶的活力,其中缺失前5个氨基酸完全丧失了酶活力。将角蛋白酶N端前5个氨基酸替换为嗜热蛋白酶N端前12个氨基酸,虽然降低了近70%的活力,但是却增加了角蛋白酶的热稳定性,60°C条件下的半衰期t1/2由原来的9 min提高到20 min。【结论】角蛋白酶的N端对其酶活力具有较大的影响,与嗜热蛋白酶来源的N端进行替换可以有效提高角蛋白酶的热稳定性。 相似文献
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角蛋白酶及其研究进展 总被引:2,自引:0,他引:2
角蛋白在一般情况下很难被降解,工业上用高温、高压的办法降解角蛋白。然而,角蛋白酶能在温和的条件下降解角蛋白。本文对角蛋白的理化性质、发酵条件和分子生物学进行了综述。 相似文献
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《基因组学与应用生物学》2017,(5)
为克隆分析角蛋白酶ker C基因,本研究以羽毛为底物从11株实验室保存的芽孢杆菌中筛选角蛋白酶产生菌。得到了一株具有高效降解羽毛能力的枯草芽孢杆菌BS10,该菌株3 d即可降解一根完整的羽毛,以羽毛粉、天青角蛋白为底物测定其酶活力,分别达(1.88±0.10)U/mL、(1.79±0.49)U/mL。以同源克隆的方法克隆ker C基因,获得了一条全长1 149 bp的kerC基因(Gen Bank登录号:KX108888),编码383个氨基酸。利用BLAST、ProtParm、SOPMA和MEGA等生物信息学工具对其理化性质、二级结构及系统进化树等进行分析,发现其与NCBI中的角蛋白酶基因相似性达到85%;相对分子质量为39.095 kD,等电点为9.23;该基因蛋白为亲水性蛋白;系统进化树分析结果与菌株信息相吻合。羽毛降解菌的获得可促进废弃羽毛资源化利用;角蛋白酶基因的获得及其分子特征的分析,为进一步通过基因工程手段提高角蛋白酶活性提供了一定的理论依据。 相似文献
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高温放线菌YT06降解羽毛的研究 总被引:2,自引:0,他引:2
前期研究筛选获得1株能在60℃、48 h内降解完整羽毛的菌株YT06,通过形态学和16S r DNA分析,该菌株属于高温放线菌属(Thermoactinomyces sp.)。利用单因素和正交试验优化YT06的产高温角蛋白酶条件,结果发现:最适培养条件为蔗糖15 g/L、Na NO38 g/L、羽毛5 g/L,初始p H 9,培养温度60℃,转速180 r/min,摇床培养48 h后,角蛋白酶酶活为43.5 U/m L。当羽毛添加量为10 g/L时,降解产物中游离氨基酸含量高达3.328 mg/m L,其中,近50%的游离氨基酸为甘氨酸、缬氨酸和天冬氨酸。应用扫描电镜观察YT06对羽毛的降解过程,发现菌丝能穿透羽毛表面沿纵向生长,破坏羽毛角蛋白紧密的表面结构。红外光谱显示羽毛角蛋白的C—S键在降解之后消失,该结果能对高温放线菌降解羽毛角蛋白机制的研究提供依据。 相似文献
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【背景】角蛋白酶是一类特异性降解角蛋白的水解酶,在动物饲料、生物肥料、医学、洗涤、制革及环境治理等方面具有重要的应用潜力。【目的】对前期从海洋环境筛选出的一株铜绿假单胞菌Gxun-7的角蛋白酶基因进行克隆、表达,并探究重组酶酶学性质,为角蛋白酶在工业生产中的应用奠定基础。【方法】以铜绿假单胞菌Gxun-7基因组推定的角蛋白酶基因为基础,设计引物克隆获得角蛋白酶基因kp2,构建重组表达质粒pET22b-kp2,并转化到E. coliRosettagamiB (DE3)中进行诱导表达,同时对重组表达菌株的表达条件进行优化。利用镍柱分离纯化重组角蛋白酶并研究其酶学性质。【结果】重组角蛋白酶的分子量约为33 kDa,最适温度和pH值分别为40 ℃和8.0,在温度30-60 ℃和pH 6.5-8.0具有较好的稳定性。金属离子Co2+、Cu2+和化学试剂十二烷基磺酸钠(sodium dodecyl sulfonate,SDS)、乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA)、苯甲基磺酰氟(phenylmethylsulfonyl fluoride,PMSF)对酶活力有抑制作用,而Mg2+、K+、巯基乙醇和二硫苏糖醇(dithiothreitol,DTT)对酶活力有促进作用。重组角蛋白酶具有良好的耐盐性,在12.5%的NaCl作用下相对酶活为87.55%。以酪蛋白为底物时,酶的Km值为60.92 mg/mL、Vmax值为9.70 U/mL。【结论】海洋来源铜绿假单胞菌Gxun-7的重组角蛋白酶具有良好的温度、碱、盐稳定性,可应用于工业生产中。 相似文献
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通过富集培养从土壤中分离到一株能降解羽毛角蛋白的芽孢八叠球菌(编号为GIMN1.015)。以天然羽毛为底物,初步研究了温度、起始pH、辅助碳源以及羽毛底物含量对该菌株的蛋白酶水解活性的影响。结果表明,在羽毛发酵培养基中,菌株GIMN1.015在初始pH 11.0、温度30℃时,蛋白酶活力最强;与培养基中只含有羽毛的发酵过程相比,添加葡萄糖有利于提高蛋白酶的活性;底物浓度为1.5%时蛋白酶活性最高。本试验结果为进一步利用角蛋白降解微生物实现羽毛角蛋白的资源化利用奠定了基础。 相似文献