浸麻类芽孢杆菌葡甘露聚糖降解酶的异源表达及功能研究

【目的】克隆表达浸麻类芽孢杆菌(Paenibacillus macerans)的葡甘露聚糖降解酶,研究其性质和功能,丰富葡甘露聚糖降解酶资源,了解浸麻类芽孢杆菌降解葡甘露聚糖机制。【方法】检索浸麻类芽孢杆菌的葡甘露聚糖降解酶基因,构建重组菌株,表达纯化重组酶,系统研究其功能及在降解葡甘露聚糖中的作用。【结果】克隆表达了5个葡甘露聚糖降解酶组分。结果显示Pm Man1和Pm Man2为内切β-甘露聚糖酶,Pm Glc1、Pm Glc2和Pm Glc3为外切β-葡萄糖苷酶。其中Pm Glc1只能水解p NPβGlc,Pm Glc2能水解二糖和人参皂苷的β-1,6-葡萄糖苷键,而Pm Glc3对β-葡萄糖苷键的选择性较为广泛。Pm Man1、Pm Man2、Pm Glc2和Pm Glc3能够降解葡甘露寡糖,Pm Man1和Pm Man2可以降解葡甘露聚糖。共同降解葡甘露聚糖时,Pm Glc2和Pm Glc3与Pm Man2具有协同效应,且Pm Glc3与Pm Man2的协同作用更为显著。【结论】从浸麻类芽孢杆菌中获得了4种葡甘露聚糖降解酶,阐明了该菌葡甘露聚糖降解酶系成员的作用,丰富了酶资源...     

芽孢杆菌β-甘露聚糖酶基因的克隆及表达

从新疆极端干燥环境土壤样品中筛选到具有高β-甘露聚糖酶活性的芽孢杆菌(Bacillus sp.MX).运用PCR技术从该菌基因组中克隆得到β-甘露聚糖酶基因,连接到表达载体pET-28a上.在大肠杆菌BL21中高效表达的基因产物经亲和层析纯化,SDS-PAGE凝胶电泳分析显示该蛋白的相对分子质量为41 kD.酶学性质分析表明该酶在25～95℃,pH3.0～9.6范围内均具有酶活.最适作用温度55℃和pH值5.0,酶比活力为4 572 U/mg.在最适pH 5.0,高温85℃和95℃分别处理10min后,该酶相对酶活力仍保持51%和34%,显示β-甘露聚糖酶具有较好的耐酸性和热稳定性.     

短小芽孢杆菌耐碱性β-甘露聚糖酶基因的异源表达及其酶学特性

摘要:【目的】本研究报道了一种新颖的耐碱性β-甘露聚糖酶基因的异源表达并研究其酶学特性,为其工业应用奠定基础。【方法】通过基因同源性分析以及染色体步移技术,从短小芽孢杆菌Nsic-2中克隆得到甘露聚糖酶基因(manB)。然后分别将manB基因在大肠杆菌BL21(DE3)和枯草芽胞杆菌WB800N中进行表达,并研究其酶学特性。【结果】克隆得到的manB基因序列有一个含1104 bp的开放阅读框,编码一种含有367个氨基酸的甘露聚糖酶(ManB)。经预测其蛋白序列N末端有一个含有31个氨基酸的信号肽。将ManB的氨基酸序列进行同源性分析,发现其与来源于短小芽孢杆菌CCAM080065的甘露聚糖酶具有很高的一致性,可以推测ManB属于糖苷水解酶家族26。manB基因在大肠杆菌BL21(DE3)中成功地表达,得到甘露聚糖酶最高酶活为11021.3 U/mL。与其它甘露聚糖酶比较,ManB在碱性条件下表现出较高的稳定性,在pH6.0－9.0之间酶活相对稳定。纯化后的ManB比活可达4191±107 U/mg。酶反应动力学参数Km和Vmax分别为35.7 mg/mL和14.9 μmol/(mL·min)。同时,在枯草芽胞杆菌WB800N中也成功地实现了重组蛋白ManB的分泌表达。【结论】β-甘露聚糖酶基因成功实现异源表达,并得到其酶学性质。本文是首次报道从臭豆腐卤液中分离菌株,克隆表达甘露聚糖酶,并描述其酶学特性。ManB在碱性条件下的酶活稳定性,使得其在工业应用中具备较高的潜在应用价值。     

地衣芽孢杆菌β－甘露聚糖酶的纯化及酶学性质

地衣芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）ＮＫ－２７菌株发酵产生的β－甘露聚糖酶（β－ｍａｎｎａｎａｓｅ）经硫酸铵盐析沉淀,两次ＤＥＡＥ纤维素和ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－１００离子交换柱层析以及制备ＰＡＧＥ筹步骤,获得了凝胶电泳均一的样品。用ＳＤＳ－凝胶电泳测得纯化后的β－甘露聚糖酶分子量为２６ｋＤ,用凝胶聚焦电泳测得等电点ＰＩ为５．０。酶反应的最适ｐＨ为９．０,最后温度为６０℃,稳定ｐＨ为６．０—９．０,稳定温度为４０℃。金属离子中Ｍｇ￣（２＋）、Ｃａ￣（２＋）、Ｆｅ￣（２＋）、Ｎｉ￣（２＋）对该酶有一定的激活作用;而Ｓｎ￣（２＋）、Ｚｎ￣（２＋）、Ａｌ￣（３＋）、Ａｇ￣＋和Ｈｇ￣（２＋）对该酶有强烈的抑制作用。ＮＫ－２７菌株的β－甘露聚糖酶对魔芋葡萄甘露聚糖和角豆胶半乳甘露聚糖的Ｋｍ值分别为７．１４和５．５６ｍｇ·ｍｌ￣（－１）;Ｖ＿（ｍａｘ）分别为２００．５３和１５７．４５μｍｏｌ·ｍｇ￣（－１）·ｍｉｎ￣（－１）。     

枯草芽孢杆菌中性内切β-甘露聚糖酶的纯化及性质

三草芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）ＢＭ９６０２产生的中性内切β－甘露聚糖酶（ｅｎｄｏ－β－１,４－Ｄ－ｍａｎｎａｎ ｍａｎｎａｎｏｈｙｄｒｏｌａｅｓ,ＥＣ,３．２．１．７８）经硫酸铵分级沉淀、ＤＥＡＥ－纤维素（ＤＥ２２）离子交换柱层析,得到电泳纯的样品,提纯了４５．５倍,收率为５．９％。用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ测得该酶的分子量为３５ｋＤ。用ＰＡＧＥＩＥＦ测得其等电点ｐⅠ为４．５。酶反应的     

芽孢杆菌M50产生β—甘露聚糖酶的条件研究

从土壤中分离到９株产生β－甘露聚糖酶的芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐ．）。Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐ．Ｍ５０２５０ｍＬ三角瓶摇瓶培养试验,以４％的魔芋粉为碳源,１．０％（ＮＨ４）２ＳＯ４为氮源,０．３５％Ｎａ２ＣＯ３,３０～３４℃培养６０ｈ产酶达到高峰。酶活力为１８０～２２０ｕ／ｍＬ。１００Ｌ罐发酵,在３０～３２℃,１：０．７５ｖｖｍ通气量,２００ｒ／ｍｉｎ条件下,发酵液酶活力高达３３０ｕ／ｍＬ。     

芽孢杆菌M_(50)产生β甘露聚糖酶的条件研究

从土壤中分离到９ 株产生β甘露聚糖酶的芽孢杆菌（ Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐ ．） 。Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｐ ． Ｍ５０２５０ｍ Ｌ三角瓶摇瓶培养试验,以４ ％ 的魔芋粉为碳源,１－０ ％ （ ＮＨ４）２ＳＯ４ 为氮源,０－３５ ％Ｎａ２ＣＯ３ ,３０ ～３４ ℃培养６０ｈ 产酶达到高峰。酶活力为１８０ ～２００ｕ／ｍ Ｌ。１００Ｌ 罐发酵,在３０ ～３２ ℃,１∶０ ．７５ｖｖｍ 通气量,２００ｒ／ｍｉｎ 条件下,发酵液酶活力高达３３０ｕ／ｍ Ｌ。酶的最适反应温度和ｐＨ 分别为５０ ℃和６－０ ,低于５０ ℃,ｐＨ５ ．０ ～７ ．０ 酶稳定。Ｆｅ^３＋ 、Ａｌ^３＋ 、ＥＤＴＡ、Ｈｇ^２＋ 对酶有抑制作用,而Ｂａ^２＋ 、Ｍｎ^２＋ 对酶有激活作用。发酵粗酶液对苎麻精干麻精练,显示对精干麻的半纤维素残胶具有降解作用。     

枯草芽孢杆菌β-甘露聚糖酶活性中心氨基酸的化学修饰

运用化学修饰方法对枯草芽孢杆菌β-甘露聚糖酶活性中心的结构进行了研究。结果表明,除了色氨酸和巯基(Cys)外,羧基(Asp/Glu)和丝氨酸残基亦是该酶活性必需氨基酸残基;尽管组氨酸残基对酶活性的维持有重要作用,但不位于酶的活性中心。     

嗜碱芽孢杆菌N16—5 β-甘露聚糖酶的纯化与性质

嗜碱芽孢杆菌(Bacillus sp.)NI 6—5产生的三种咆外碱性β-甘露聚糖酶(β-mannana-se)经硫酸铵沉淀、两次DEAE—Sephadex A-25离子交换住层析、羟基磷灰石吸附柱层析及制备PAGE等步骤,得到了凝胶电泳均一的样品。用SDS—PAGE测得纯化的β-甘露聚糖酶M-1、M-2和M-3的分子量分别为51000、38000阳34 700道尔顿。用PAGEIEF测得等电点p1分别为4.3、2.5和2.5。酶反应的最适pH为9．0(M-1)和10.0(M-2和M-3);三种酶的最适温度均为70℃;稳定pH为10．0左右(M-1和M-2)、8.0—10．0(M-3);M-1M-2和M-3的稳定温度分别为40、55和50℃。金属离子Ag+、Hg2+和Mn2+对三种酶均有抑制作用。Β-甘露聚糖酶M-1、M-2和M-3对魔芋葡萄甘露聚糖作用的K。分别为2.9、1.7和12.5mg／ml,Vmax值分别为2 7500、47500和15700mol.min-1·mg-1。Β-甘露聚糖酶M—1水解魔芋葡萄甘露聚糖产生单糖、双糖、三糖和四糖等低聚糖。     

地衣芽孢杆菌β—甘露聚糖酶的纯化及其性质的研究

地衣芽孢杆菌１Ｂａｃｉｕｕｓ Ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）ＢＬ－３０６产生的胞外β－甘露聚糖酶经硫酸铵分级盐析,ＤＥＡＥ－纤维素柱层析。Ｓｅｐｈａｄｅｘ－Ｇ１００柱凝胶过滤和ＤＥＡＥ－纤维素柱再层析分离纯化,得到ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳（ＳＤＳ－ＰＡＧＥ）均一样品。用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ测得纯化后β－甘露聚糖酶分子量为２６０００道尔顿。用凝胶等电聚焦电泳（ＰＡＧＥＩＥＦ）测得等电点ＰＩ为５．０。该酶     

枯草芽孢杆菌中性β—甘露聚糖酶的产生及性质

由土壤中分离出一株产中性β甘露聚糖酶的枯草芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）,编号ＢＭ９６０２。该菌在液体培养条件下,产生中性β甘露聚糖酶。多糖能作为碳源,而单糖不能作为碳源;有机氮源优于无机氮源。产酶最适培养基组成：魔芋粉４％,牛肉蛋白胨和酵母膏各１％。产酶最适培养条件：培养基起始ｐＨ８５,３５℃,振荡培养３６ｈ。以槐豆胶为底物,培养滤液中性β甘露聚糖酶活力为９６ＩＵ／ｍＬ。酶在ｐＨ５０～１００和５０℃下稳定;作用最适条件为ｐＨ６０和５０℃;水解魔芋粉和槐豆胶均产生寡聚糖。     

枯草芽孢杆菌β-甘露聚糖酶在毕赤酵母中的分泌表达

目的:研制高效分泌表达枯草芽孢杆菌β-甘露聚糖酶的毕赤酵母基因工程菌株。方法与结果:将优化设计的枯草芽孢杆菌MA139β-甘露聚糖酶基因用EcoRⅠ/XbaⅠ双酶切,克隆到诱导型表达载体pPICzαA中α因子信号肽编码序列的下游,转化大肠杆菌筛选重组质粒,转化毕赤酵母X-33感受态细胞,经Zeocin筛选,获得重组表达菌株X-33/mann。将重组菌株在10L全自动发酵罐中进行高密度发酵培养,甲醇诱导72h发酵活力达到2100U/mL。重组甘露聚糖酶的最适催化温度为40℃,最适催化pH值为6.0。结论:枯草芽孢杆菌β-甘露聚糖酶在毕赤酵母中获得了高效分泌表达,具有开发作为饲料添加剂的潜能。     

枯草芽孢杆菌中性β-甘露聚糖酶的纯化及性质研究

经硫酸铵分级沉淀、超滤浓缩、阴离子交换层析和凝胶过滤层析,由枯草芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）ＢＭ９６０２培养滤液得到了常规凝胶电泳一条带的中性β－甘露聚糖酶．该酶具有与其它已知同类酶相类似的性质,但用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ测得该酶分子量为３７ｋＤ;用聚丙烯酰胺等电聚焦电泳测得等电点ｐＩ为４．９．     

枯草芽孢杆菌中性β-甘露聚糖酶的产生及性质

由土壤中分离出一株产中性β甘露聚糖酶的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),编号BM9602。该菌在液体培养条件下,产生中性β甘露聚糖酶。多糖能作为碳源,而单糖不能作为碳源;有机氮源优于无机氮源。产酶最适培养基组成：魔芋粉4%,牛肉蛋白胨和酵母膏各1%。产酶最适培养条件：培养基起始pH85,35℃,振荡培养36〖KG*3]h。以槐豆胶为底物,培养滤液中性β甘露聚糖酶活力为96IU/mL。酶在pH50～100和50℃下稳定;作用最适条件为pH60和50℃;水解魔芋粉和槐豆胶均产生寡聚糖。     

嗜热淀粉芽孢杆菌来源β-葡萄糖苷酶的重组表达与酶学性质

【背景】β-葡萄糖苷酶(EC 3.2.1.21,β-glucosidase),是纤维素分解酶系中的重要组成部分,目前工业上应用的β-葡萄糖苷酶多数来源于植物和真菌,来源于细菌的较少,且应用中还存在酶活力偏低、热稳定性差、反应条件适用范围窄、酶活力易受产物反馈抑制等问题,增加了经济成本。嗜热微生物具有特殊的遗传信息资源,极有可能从中挖掘到酶学性质优良的新型β-葡萄糖苷酶,从而解决工业难题。【目的】从嗜热淀粉芽孢杆菌(Bacillus thermoamylovorans)基因组中挖掘新型β-葡萄糖苷酶基因,通过基因重组、异源表达和蛋白纯化技术制备新型β-葡萄糖苷酶,并探究其酶学性质,为新型β-葡萄糖苷酶在纤维素水解等领域的应用奠定基础。【方法】人工合成新型β-葡萄糖苷酶基因bgl52,构建重组表达质粒pET22b-bgl52,并用电脉冲法转化到大肠杆菌BL21(DE3)中实现可溶性表达,利用Ni-NTA亲和层析纯化得到高纯度的β-葡萄糖苷酶Bgl52。【结果】实现重组表达质粒pET22b-bgl52在大肠杆菌BL21(DE3)中的可溶性表达,并获得β-葡萄糖苷酶Bgl52纯蛋白,蛋白分子量...     

地衣芽孢杆菌β—甘露聚糖酶的纯化及酶学性质

地衣芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）ＮＫ－２７菌株发酵产生的β－甘露聚糖酶（β－ｍａｎｎａｎａｓｅ）经硫酸铵盐析沉淀,两次ＤＥＡＥ纤维素和Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ－１００离子交换柱层析以及制备ＰＡＧＥ等步骤,获得了凝胶电泳均一的样品。用ＳＤＳ－凝胶电泳测得纯化后的β－甘露聚糖酶分子量为２６ｋＤ,用凝胶聚焦电泳测得等电点Ｐ１为５．０。酶反应的最适ｐＨ为９．０,最适温度为６０℃,稳     

β-甘露聚糖酶产生菌R10的产酶特性研究

分离出一株能利用魔芋飞粉和魔芋精粉生产β-甘露聚糖酶的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)R10。其摇瓶最适发酵条件为：魔芋飞粉1％(m／m),魔芋精粉2％(m／m),160r/min,37℃培养10h。实验结果表明β-甘露聚糖酶的最适作用温度为60℃,最适作用pH为6．0。魔芋葡甘露聚糖经酶降解后为一系列低聚糖。     

地衣芽孢杆菌α-淀粉酶基因的克隆和及其启动子功能鉴定

根据已知α-淀粉酶编码基因保守区核苷酸序列,通过PCR和反向PCR技术克隆出Bacillus licheniformisCICIM B0204α-淀粉酶编码基因amyL全长序列及其上下游序列。B.licheniformisCICIM B0204amyL由1539bp组成,其上游180bp为启动子序列,下游160bp为终止子序列;成熟肽由512个氨基酸残基组成,氨基端的29个氨基酸残基为α-淀粉酶的信号肽。通过基因及其氨基酸序列比对发现,amyL及其编码产物与芽孢杆菌来源的α-淀粉酶具有高度相似性。将amyL的结构基因在PT7介导下于大肠杆菌中诱导表达,获得具有α-淀粉酶活性的表达产物。将amyL的启动子序列和信号肽序列与B.licheniformisCICIM B2004的β-甘露聚糖酶结构基因进行读框内重组,在大肠杆菌中获得了β-甘露聚糖酶的分泌表达,重组大肠杆菌表达295U/mL的β-甘露聚糖酶酶活。     

多粘芽孢杆菌(Bacillus polymyxa)β-葡萄糖苷酶基因在大肠杆菌中的表达、纯化及酶学性质分析

从多粘芽孢杆菌(Bacillus polymyxa1．794)中克隆得到β—葡萄糖苷酶基因bglA。将其构建在大肠杆菌(Escherichia coli)表达载体pET28a( )上,转化E．coli BL21,获得重组工程菌BL1979。重组表达的β—葡萄糖苷酶的酶活力达到24．7IU／mL,经镍柱纯化后的β—葡萄糖苷酶最适温度为37℃,最适pH值为7．0,该酶经纯化后纯度可达92．7％。用非变性梯度聚丙烯凝胶电泳发现该酶具有多种寡聚体形式,经荧光底物活性染色表明这些寡聚体均具有β—葡萄糖苷酶活性。