琼胶酶研究进展

琼胶酶是一种多糖水解酶, 根据其降解琼脂糖的作用方式不同, 可以分为a- 琼胶酶(EC 3. 2.1. -) 和b- 琼胶酶(EC 3.2.1.81)。本文结合自己的研究, 从琼胶酶的生物学研究、酶的分类、晶体结构、催化机理以及酶的应用等几个方面综述了琼胶酶的研究进展。     

琼胶酶研究进展

琼胶酶是一种多糖水解酶,根据其降解琼脂糖的作用方式不同,可以分为α-琼胶酶(EC 3.2.1.-)和β-琼胶酶(EC 3.2.1.81).本文结合自己的研究,从琼胶酶的生物学研究、酶的分类、晶体结构、催化机理以及酶的应用等几个方面综述了琼胶酶的研究进展.     

琼胶酶的研究进展

琼胶酶是一类能降解琼胶多糖的酶总称,其降解产物具有多种生理活性功能.从琼胶酶的分布来源、应用研究、酶学性质及分子生物学研究现状等方面综述了近年来国内外琼胶酶的最新研究进展.     

琼胶酶研究进展*

琼胶酶是一种多糖水解酶,根据降解琼脂糖的作用方式不同,可以分为α-琼胶酶（EC3.2.1.-）和β-琼胶酶（EC3.2.1.81）。中从琼胶酶的分类及酶活测定,酶的来源,产酶微生物的酶系及酶学性质,琼胶酶的分子生物学研究,酶的应用几个方面综述了琼胶酶的研究进展。     

海洋来源琼胶酶的分离纯化及酶学性质研究

采用Vibiro sp.ZC-1发酵制备琼胶酶,粗酶液经过中空纤维柱浓缩、硫酸铵沉淀、DEAE-阴离子交换层析,得到一个电泳纯的琼胶酶组分Aga ZC-1,其分子质量约为45k Da,比活力为114.613U/mg。对Aga ZC-1进行酶学性质分析,结果表明,其最适反应p H为7.0,在p H为5.0~9.0时保温1h仍能保持80%以上的酶活力;最适反应温度为50℃,在45℃条件下保温1h酶活力保持在60%以上。在高浓度(5mmol/L)下,Fe~(3+)、Cu~(2+)、Sn~(2+)和Zn~(2+)能完全抑制琼胶酶的活性,在低浓度(1mmol/L)下,Cu~(2+)、Ba~(2+)、Na~+、Zn~(2+)、Ag~+、Sr~(3+)、K+对琼胶酶活性具有明显抑制作用。琼胶酶的动力学参数K_m和V_(max)分别为0.538mg/ml和6.33μmol/(L·min),对琼胶底物具有高度专一性,降解产物主要为新琼四糖和新琼六糖。     

深海太平洋火色杆菌琼胶降解基因分析和琼胶酶Aga0950的表达及酶学性质

【目的】对深海太平洋火色杆菌(Flammeovirga pacifica WPAGA1)全基因组进行生物信息学分析,筛选获得琼胶酶基因aga0950,采用基因工程手段对该基因的功能和性质进行验证和分析。【方法】采用Illumina HiSeq2500测序技术进行基因组测序分析;采用克隆表达和镍柱纯化方法获得纯aga0950基因表达产物;采用薄层层析(TLC)和离子色谱(IC)法分析酶降解琼胶产物;采用二硝基水杨酸法(DNS)测定琼胶酶活性。【结果】基因组序列分析表明,菌株WPAGA1全基因组拥有13个β-琼胶酶相关基因;氨基酸序列比对显示,同源性为60%–85%,其中aga0950是具有GH16家族典型特征的基因,同源性为67%。纯化的重组酶Aga0950比活力达51770 U/mg,具有高效降解琼胶活性,降解终产物为新琼四糖和新琼六糖;最适温度为50°C,最适pH为4.0–10.0;Co~(2+)、Mn~(2+)和Fe3+促进酶活,Cu~(2+)抑制酶活。【结论】深海菌株WPAGA1具有丰富的琼胶酶基因;属于GH16家族的琼胶酶基因aga0950表达产物具有高效降解胶琼活性和良好的热、酸、碱稳定性。     

土壤酶学研究进展

自五十年代开始,土壤酶学的研究作为土壤微生物学的一个分支,引起人们对它的重视以来,每年都有大量有关土壤酶研究的文章发表,综述性文章也不少,而且还出版有专著。这些都大大推动了土壤酶学的发展,从最初只对少数几种酶的了解,到今天已扩展至发现和测定出土壤存在着五十多种酶类,同时在研究内容方面也更为深入。今天,一些土壤酶类的活性已被列为土壤学,土壤农业化学,土壤生物学和生态系统研究的重要测定项目。所谓土壤酶活性指的是:存在于土壤溶液中游离的酶活性,与土壤粘性矿物相结合的酶活性,与土壤有机胶体(腐殖     

一株产琼胶酶细菌的分离、鉴定及其琼胶酶基本性质

【目的】分离海洋来源的琼胶酶产生菌,对其进行分类鉴定,并研究其所产琼胶酶的基本酶学性质,为琼胶酶的应用研究及开发利用奠定基础。【方法】通过以琼脂为唯一碳源的选择培养基分离产琼胶酶的菌株;利用16S rRNA基因序列分析、表型和生理生化特征对菌株进行鉴定;通过DNS-还原糖法测定琼胶酶活性;利用显色底物法测定琼胶酶的类型;对菌株所产琼胶酶粗酶的酶学性质进行初步研究。【结果】分离到一株产琼胶酶的菌株NTa,16S rRNA基因序列分析显示该菌株属于寡养单胞菌属(Stenotrophomonas sp.);该菌株主要产胞外琼胶酶,可分泌α-琼胶酶和β-琼胶酶;琼胶酶粗酶的最适反应温度和pH分别为40℃和7.0,并且琼胶酶在温度低于30℃,pH为7.0-9.0时稳定;Ca2+对琼胶酶粗酶具有促进作用,Ag+、Fe2+、Ba2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+和Fe3+均可不同程度地抑制酶的活性;EDTA对琼胶酶粗酶活性具有抑制作用;琼胶酶粗酶对检测的抑制剂、去垢剂及变性剂有较好的抗性。【结论】海洋细菌Stenotrophomonas sp.NTa是一种新型的产琼胶酶菌株,可同时分泌α-琼胶酶和β-琼胶酶,具有潜在开发利用价值。     

外切菊粉酶的酶学研究进展

菊粉富含于菊芋、菊苣等多种菊科植物中,是一种来源丰富的可再生资源。菊粉是一种由D 呋喃果糖经β-2, 1-糖苷键连接,还原端经α-1, 2-糖苷键连接1个葡萄糖残基构成的果聚糖。菊粉能被菊粉酶水解,生产果糖、高果糖浆、菊粉寡糖,可通过微生物发酵生产燃料酒精等产品,在食品、生物能源、医疗保健等方面都有重要应用,受到广泛关注。介绍外切菊粉酶的分类、来源、结构和催化机理,重点总结近10年微生物来源外切菊粉酶的重组表达和酶学性质情况,简述外切菊粉酶在食品、能源等方面的应用,展望外切菊粉酶的研究热点及方向。     

土壤酶学的研究进展

土壤酶在生态系统中是否作为一个组成成分,经典生态学没有明确的表述,但土壤酶在生态系统中具有重要的地位,它参与了包括土壤生物化学过程在内的自然界物质循环。介绍土壤酶的研究历史,土壤酶的检测技术、土壤酶的来源、土壤状况与土壤酶活性的关系、管理措施对土壤酶的影响等方面的研究进展,旨在推动土壤酶学的研究和利用。     

一种海洋琼胶酶的分离纯化、酶学性质研究及降解产物分析

摘要：【目的】对海洋Agarivorans albus QM38菌株所产琼胶酶的纯化工艺和酶学性质进行了研究。【方法】发酵液通过离心、(NH4 ) 2SO4盐析、DEAE-Sepharose Fast Flow 阴离子交换层析、Sephacry S-100 凝胶过滤等纯化步骤得到SDS-PAGE电泳级纯酶,并用质谱对酶的降解产物进行分析。【结果】得到琼胶酶A,纯化倍数为17.6倍,收率为15.21 %,SDS-PAGE测定其分子量为127.8 kDa。对琼胶酶A进行了进一步的性质分析,其最适反应温度为35 ℃,最适反应pH为7.6,最适底物浓度为0.9 %,多数金属离子为其活性抑制剂。琼胶酶A的降解产物经质谱分析主要为四糖和六糖。【结论】从菌株QM38的发酵液中纯化得到的琼胶酶A具有降解凝胶态琼胶的能力,其分子量与以往报道过的琼胶酶不同。     

利用Site-Finding PCR克隆琼胶酶基因

目的：新型琼胶酶基因的筛选。方法：根据α-琼胶酶基因序列的同源性,设计了兼并引物,利用兼并PCR对所筛选到的琼胶酶产生菌株进行筛选,阳性菌株进行16s rDNA序列测定并构建了进化树。利用染色体步移技术Site-finding PCR获得目的基因的上下游序列,经过拼接获得全长的目的基因序列,并利用Blast对其进行分析。将目的基因插入pET 24a（＋）载体,转化大肠杆菌BL21（DE3）,利用平板水解圈初步鉴定了重组酶的性质,并利用DNS法检测了重组酶发酵上清液的酶活。结果：获得了一株疑似α-琼胶酶产生菌株,16s rDNA序列鉴定显示为Thalassomonas sp.,命名为Thalassomonas sp.LD5。获得了一个新的基因,命名为agaD。agaD开放阅读框长4401 bp,编码1466个氨基酸,理论分子量为158.8kDa。序列分析表明,agaD编码的蛋白AgaD与已有的两种α-琼胶酶的相似性分别为89%和77%。重组AgaD经诱导后可以直接降解琼胶平板产生水解圈,其发酵上清液酶活为0.2 U.ml-1,说明该蛋白为琼胶酶。结论：采用分子克隆技术分离出新的琼胶酶基因,该基因的发现为活性寡糖的制备提供了新的工具。     

琼胶酶酶解2种紫菜及酶解成分分析

研究琼胶酶对坛紫菜和条斑紫菜的降解作用,以降解获得的还原糖为指标,通过正交试验获得酶解的最佳工艺:料液比为1∶30(V/V),酶与底物比4.0∶2(m L/g),温度38℃,反应时间3 h。在此条件下制备坛紫菜和条斑紫菜酶解液,以两种紫菜酶解前原液作为对照,对其成分进行测定比较。结果表明:坛紫菜和条斑紫菜均可被琼胶酶有效降解,降解后总糖、还原糖、氨基酸态氮、游离氨基酸及可溶性固形物含量均明显增加,尤以总糖和还原糖的增加量最为突出,分别为43.68 mg/g和14.87 mg/g;蛋白质、灰分在酶解前后含量变化不大;根据各物质含量测定结果,坛紫菜的酶解效果优于条斑紫菜,条斑紫菜的呈味氨基酸含量优于坛紫菜,具有较好的风味。     

产琼胶酶海洋细菌的分离、鉴定及其分解琼胶实验

产琼胶酶的细菌和琼胶酶在制备原生质体、回收DNA与1KNA和产生琼胶寡糖等有着重要的用途。从石花菜和江蓠等植物表面分离产琼胶酶的海洋细菌并进行纯化,经分子生物学、形态学与生理生化实验鉴定,分离菌株为假交替单胞菌（Pseudoalteromonas sp．）。将该菌在2216E培养基平板上划线或点种培养,可见平板出现凹陷现象;滴加碘液后,可见菌落周围有透明圈,表明菌落周围的琼胶被分解掉了。此法更容易分离得到产琼胶酶的菌株,分解琼胶的实验现象明显．便于观察。     

异养硝化作用酶学研究进展

对异养硝化作用作了简单的概述,着重从异养硝化作用和好氧反硝化作用的偶联机理、其中涉及的关键酶和相关基因几方面综述了异养硝化作用的研究进展,最后还提出了研究展望。     

Paraglaciecola hydrolytica中新型β-琼胶酶Aga2的异源表达及酶学性质分析

琼胶寡糖具有抗氧化、抗肿瘤和调节肠道菌群等多种生物活性,而微生物来源的琼胶酶是酶法制备琼胶寡糖的重要工具酶。目前报道的琼胶酶数量较少,而具有优良酶学特性的琼胶酶数量更少,极大阻碍了酶法制备琼胶寡糖的工艺开发进程。因此有必要发掘更多微生物来源的新颖琼胶酶。从副居冰菌属Paraglaciecola hydrolytica细菌基因组中挖掘到一个新颖琼胶酶基因aga2,构建至表达载体 pET28a(+),并在大肠杆菌 BL21(DE3)中进行表达;通过镍金属亲和层析纯化蛋白并探究温度、pH、金属离子、NaCl浓度对Aga2活性的影响;采用¹³C核磁共振、薄层色谱和基质辅助激光解吸飞行时间质谱分析酶解产物。Aga2与已知琼胶酶的最高相似度为53.7%。同时Aga2在IPTG(Isopropyl-beta-D-thiogalactopyranoside)浓度为90 μmol/L,20℃下诱导9 h时,可溶性表达量最高。纯化的Aga2最适反应温度为50℃,且40℃孵育3 h后仍保持72.9%的相对酶活力,具有较好的温度稳定性。Aga2的最适pH为6.0,在不同pH(4-9)下放...     

需钠弧菌WPAGA4菌株3条琼胶酶基因克隆、表达与酶学性质分析

【目的】本文拟从西太平洋深海沉积物中分离得到的需钠弧菌(Vibrio natriegens) WPAGA4菌株中克隆并表达3条β-琼胶酶基因agaW3418、agaW3419和agaW3472,并对其酶学性质进行研究。【方法】通过克隆表达技术将得到的3条琼胶酶基因在大肠杆菌BL21(DE3)细胞中进行表达,通过二硝基水杨酸(DNS)法测定重组琼胶酶的酶活,并对其中活性最优的一种琼胶酶进行热稳定性和产酶条件优化。【结果】三种琼脂酶均为属于GH50家族。AgaW3418、AgaW3419和AgaW3472在温度分别为50、60和30℃以及pH值分别为6.0、7.0和7.0条件下,发挥作用的能力最强。其中琼胶酶AgaW3472表现出最优的酶活性质,在20℃下保持良好的稳定性,且在SOB (super optimal broth)培养基条件下以1%(质量体积分数)的乳糖作为碳源,同时添加20 mmol/L MgCl2,并将诱导温度和异丙基-1硫代-β-D-半乳糖苷(isopropyl-1 thio-β-D-galactoside, IPTG)浓度分别设置为37℃和0.1 mmol/L时能够获得...     

淀粉合酶的酶学与分子生物学研究进展

淀粉合酶作为淀粉合成的关键酶之一,一直是淀粉研究的重要内容。这些研究多集中在对其同工型的研究,淀粉合酶的两类主要同工型分别为淀粉粒结合的淀粉合酶和可溶性淀粉合酶,这两类同工型的作用极为复杂。本文介绍了淀粉合酶同工型的酶学和分子生物学近年来的研究进展,同时也讨论了这些同工型的分类、相互关系及其在淀粉合成过程中的生理功能等内容。     

淀粉合酶的酶学与分子生物学研究进展

淀粉合酶作为淀粉合成的关键酶之一,一直是淀粉研究的重要内容,这些研究多集中在对其同工型的研究,淀粉合酶的两类主要同工型分别为淀粉粒结合的淀粉合酶和可溶性淀粉合酶,这两类同工型的作用极为复杂,本文介绍了淀粉合酶同工型的酶学和分子生物学近年来的研究进展,同时也讨论了这些同工型的分类,相互关系及其在淀粉合成过程中的生理功能等内容。     

琼胶酶AgaD在大肠杆菌中的高效表达

摘要:【目的】构建琼胶酶AgaD的高效表达体系,优化发酵条件提高重组酶的表达量。【方法】首先根据大肠杆菌(E.coli)密码子偏好性,优化并合成AgaD的基因,使其适合E.coli表达系统;考察了不同的E.coli表达宿主;根据N端法则构建了突变体;评价了培养基中添加CaCl2和甘氨酸(Gly)对重组酶表达的影响。【结果】成功构建了琼胶酶AgaD 的高效表达体系,确定了E.coli AD494(DE3)为最适表达宿主;利用N端法则提高了重组酶的稳定性,缩短了发酵时间;通过在培养基中添加CaCl2和甘氨酸(Gly)进一步提高了胞外酶产量。最终,发酵上清中重组酶的活力由20 U/L提高至11300 U/L,比优化前提高了500余倍。【结论】构建了琼胶酶AgaD的高效表达体系,为GH96家族琼胶酶的深入研究奠定了基础。