真菌漆酶异源表达研究进展

由于漆酶能够氧化芳香类化合物和其它一些非芳香类有机物,具有广泛的底物特异性,因此在纸浆漂白、纺织品染料脱色、有毒废弃物的去除、生物修复和生物传感器等方面具有巨大的应用潜力。但是缺少大量廉价的酶源供应阻碍了漆酶商业化的应用,解决这个问题的一个主要方法就是通过漆酶的异源表达来获得大量的漆酶。综述了真菌漆酶在酵母表达系统和丝状真菌表达系统中表达的研究结果,着重总结了影响漆酶异源表达的因素和提高漆酶表达的策略。     

漆酶工业应用的研究进展

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶。在有氧的条件下,漆酶能催化底物氧化,把氧还原成水。此氧化反应能够催化影响食品和环境质量的多酚类化合物降解,从而达到提高食品的品质,降低环境污染的目的,因而在食品和环保等工业中应用广泛,主要包括饮料加工、食品成分测定,食品组分功能改进,生物整治和生物漂白和脱色等。     

真核生物来源漆酶的异源表达研究进展

漆酶属于多铜氧化酶家族中的一种,广泛存在于昆虫、植物、真菌和细菌中。由于其作用的底物范围较广,因此在纺织、制浆、食品以及木质素的降解等方面有广阔的应用前景。但是自然界中的漆酶存在表达量和酶活低、高温易失活等问题,限制了它的应用。对漆酶进行大量高效的异源表达,是解决这一问题的有效途径。近年来,越来越多不同来源的漆酶基因被克隆,并在不同宿主中异源表达。但这些大多局限于实验室研究,还未达到工业化生产的水平。笔者对真核生物来源漆酶的异源表达研究进展进行综述,重点介绍了真核生物来源的漆酶在不同表达系统中的异源表达情况以及在酵母细胞中表达漆酶时提高表达量和酶活性能的方法,以期为研究者们提供参考。     

彩绒革盖菌CV—8漆酶和多酚氧化酶活性

彩绒革盖菌（Ｃｏｒｉｌｕｓｖｅｒｓｉｃｏｌｏｒ）是一种具有木质素降解能力的白腐菌,其降解木素的能力主要取决于木质素过氧化物酶、漆酶、多酚氧化酶和愈创木酚氧化酶的活力高低,所以研究其活力和分泌情况对木质素的生物降解、生物制浆和环境保护具有十分重要的意义。国外已有彩绒革盖菌漆酶的报道［１,２］,但主要集中在漆酶对木质素作用后所造成的木质素结构上的变化,有关漆酶和多酚氧化酶的活性分析报道较少［３］;国内有关的研究报道更少［４,５］,至今未见彩绒革盖菌漆酶和多酚氧化酶的研究报道。本文主要测定了彩绒革盖菌…     

昆虫漆酶的研究进展

从昆虫漆酶的种类、分布、序列信息、研究方法以及体内功能等方面对昆虫漆酶的研究现状进行综述,并提出昆虫漆酶有望应用于木质素降解和害虫防治等领域。     

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。     

漆酶结构的研究进展

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,具有特异的氧化还原电位,能够催化氧化酚类和芳胺类化合物,同时伴随4个电子的传递,最终将O2还原成水。本文就近年来漆酶的结构及其特性的研究进展做扼要综述。     

栓菌420漆酶C基因的克隆、高效表达及重组酶的染料脱色潜能

根据漆酶铜结合保守区氨基酸序列设计简并引物,从新型漆酶合成菌株栓菌420(Trametes sp.420)基因组DNA扩增得到一新的漆酶同工酶基因(lacC)片段,应用长距离反向PCR技术获得其两端侧翼序列。克隆得到的lacC序列长3640bp,包括长2263bp的开放读码框及5′和3′-非编码区。lacC cDNA序列长1560bp,编码一519aa的多肽。推导的LacC蛋白序列内部存在有10个潜在的N-糖基化位点和4个铜原子结合区。将不含自身信号序列的lacC cDNA以pPIC9载体为媒介克隆到表达载体pPIC9K上,转化毕赤酵母(Pichiapastoris)GS115细胞。重组菌在含有0.3mmol/LCuSO4和0.8%丙氨酸的BMM培养基中20℃培养9d,重组漆酶(rLacC)产量达到1.62×104U/L。用发酵粗酶液对终浓度50mg/L的染料进行脱色实验,结果表明,6U/L的rLacC对测试的三甲基类和偶氮类染料具有良好的脱色作用,小分子介体ABTS和HBT能够提高rLacC对染料的脱色效率和脱色速度。     

草菇漆酶基因vv-lac1和vv-lac6的克隆及异源表达

【目的】克隆草菇漆酶基因vv-lac1和vv-lac6的全长cDNA,证实其编码的蛋白具有漆酶活性,最终建立草菇漆酶基因的异源表达及纯化体系。【方法】利用RACE技术克隆全长cDNA序列,并利用生物信息学技术进行序列分析,在此基础上,去除全长cDNA的编码信号肽的序列并在3'端添加His-tag碱基序列,把修饰后的cDNA片段克隆到表达载体pPIC9K上,并转化到毕赤酵母GS115中进行表达,对重组蛋白利用Ni柱进行分离纯化并以ABTS底物法检测重组蛋白的漆酶活性。【结果】vv-lac1和vv-lac6的全长cDNA的长度分别为1599 bp和1554 bp,且分别含有19和15个外显子;其编码的蛋白的理论分子量分别是57.3 kDa和56.3 kDa,理论等电点分别为4.73和5.62,且都属于分泌型的胞外蛋白;表达出的重组蛋白RBvvlac1和RBvvlac6,其分子量大小约为70 kDa,说明存在翻译后修饰;含有150 mmol/L咪唑的缓冲液对RBvvlac1和RBvvlac6发酵液进行洗脱所得到的蛋白溶液具有最高漆酶活性(333.17 U/L和227.63 U/L)。【结论】草菇漆酶基因vv-lac1和vv-lac6能够编码有活性的漆酶蛋白,本研究建立的异源表达及纯化体系适用于草菇或其它漆酶基因的异源表达与纯化。     

自腐菌漆酶的研究进展

自然界中术素的降解主要是通过丝状真菌,其中主要由白腐担子菌的分解作用来完成。白腐菌降解木质素,是通过其分泌的酶的作用来实现,白腐菌所分泌的木素降解酶主要有三种,即本素过氧化物酶（LigninPeroxidase,简称LIP）,依赖锰的过氧化物酶办hganes于depeMentoroxM用已简称MnP和漆酶（Ulccase。漆酶是一种含铜的多酚氧化酶中Aiphenoloxidase,ECI10．3．2）,最早是从漆树的分泌物中发现（Yoshi他1883）,随后人们发现一些高等真菌也能分泌这种酶（sertranct,lsoe;totrircte,is00）。现在人们知道,漆酶广泛地存在于担子菌、…     

出芽短梗霉胞外酸性漆酶

通过愈创木酚法平板检测10株出芽短梗霉,发现5株菌能够分泌胞外多酚氧化酶,反应最适pH在2.0左右,均属于酸性多酚氧化酶。菌株NG的酶活最高,达110 U/mL。添加H2O2、EDTA以及过氧化氢酶不显著影响菌株NG胞外酶活,表明NG分泌的多酚氧化酶中不含有锰过氧化物酶（MnP）和不依赖Mn2＋的过氧化物酶（MiP）,属于漆酶（Lac）。     

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.cerevisiae、Trichodermareesei、A.oryzaeTATAamylase和Pichiapasti等异源表达系统中有成功表达的报道。漆酶的应用集中在以下几方面: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。     

大戟科4种药用植物内生真菌3种胞外酶活性的比较

利用分光光度计比色测定大戟科乌柏（Sapium sebiferum Roxb.)、大戟（Euphorbia pekinensis Rupr.)、泽漆（Euphorbia helioscopia Level)、重阳木（Bischofia polycarpam Airy Shaw)4种药用植物新鲜叶和茎叶内生真菌的纤维素酶、漆酶和多酚氧化酶活性,并比较它们的差异。结果表明：茎内的真菌漆酶活性和多酚氧化酶活性普遍比叶内真菌高;重阳木内生真菌的漆酶及多酚氧化酶活性比乌柏、大戟和泽漆的内生真菌高。不同植物以及同一植物不同部位的内生真菌的胞外酶活性存在较大差异,推测其机理可能与内生真菌的种类和宿主植物之间的相互关系等因素有关。从乌柏和重阳木茎内皮中筛选到的漆酶和多酚氧化酶活性较高的2个菌株有良好的应用前景。     

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。     

木质素降解酶及相关基因研究进展

生物质的高效综合利用已成为全球关注的热点问题。生物质的主要成分是木质素、纤维素和半纤维素,其利用的关键是如何去除木质素,从而提高纤维素和半纤维素的得率。其中利用真菌的生物预处理方法因条件温和、无二次污染等优点符合全球经济可持续发展需要,受到研究者的普遍关注。综述了近年国内外真菌分泌的主要木质素降解酶,包括木质素过氧化物酶(Li P)、锰过氧化物酶(Mn P)、漆酶(laccase)和多功能过氧化物酶(VP)的主要特点,总结了木质素降解相关酶的基因工程、基因组学的研究成果,并对其发展前景进行了展望。     

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。     

影响真菌漆酶表达及其活性的因素

丝状真菌同一菌株中存在动力学、理化特性各异的多个漆酶同工酶。金属离子,碳、氮等培养基成分,培养条件,以及异生物质、热休克处理和共培养的菌株等多种生物和非生物的因素对真菌漆酶同工酶表现出选择性诱导效应。影响真菌漆酶表达及其调控因素的研究能指导漆酶的选择性合成,以满足不同的应用需求。主要阐述影响真菌漆酶表达及其活性的因素的相关研究进展。