阿特拉津降解菌Arthrobacter sp. AG1降解基因研究

菌株Arthrobacter sp. AG1能以4000 mg/L的阿特拉津（AT）为唯一碳源、氮源和能源生长。通过设计特异引物从AG1中扩增出阿特拉津氯水解酶基因trzN的全序列,该基因与已报道的trzN基因序列相似性为99%。AG1菌株中含有两个大于100kb的质粒,Southern杂交结果显示trzN和atzB基因均位于其中较大的一个质粒pAG1上。将AG1菌株在LB液体培养基中转接三代后,发现34%的细菌细胞丢失了降解活性,但却未发现丢失质粒,PCR扩增结果表明突变子丢失了trzN基因,但atzB和atzC基因未丢失,说明降解活性的缺失是trzN基因片段从质粒上丢失的结果,表明trzN基因在环境中存在水平转移现象,暗示菌株AG1中的阿特拉津降解基因是基因的水平转移重组的结果。     

Sphingopyxis sp. YF1吸附镉的特性及其机制

【背景】水中的重金属污染是一个严峻的环境问题,严重危害人体健康,利用微生物吸附剂修复重金属污染的水体是一种高效环保的方法。Sphingopyxis能够去除重金属,但是其去除水体中镉的研究很少,且其吸附镉的机理尚不清楚。【目的】以从水体中分离的Sphingopyxis sp. YF1为对象,探究该菌对镉的吸附特性和机制。【方法】分析在不同pH、接触时间及重金属初始浓度条件下YF1活菌和死菌对Cd²⁺的吸附效果,对其进行动力学模型和等温模型拟合,通过扫描电镜和能谱(scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy, SEM-EDS)观察镉在活菌和死菌细胞表面的富集,并通过傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)分析确定YF1菌中参与吸附Cd²⁺的官能团,阐明YF1对镉的吸附机理。【结果】当pH值为3.0-5.0时,随着pH值的升高,活菌与死菌的镉吸附量都随着增加,pH值为5.0-7.0时,活菌与死菌的镉吸附量均无较大变化,吸附主要发生在前10 min,之后吸附速率逐渐降低,活菌和死菌吸附Cd²⁺的过程更符合准二级动力学模型,表明菌体对镉主要是以化学吸附的方式进行;活菌和死菌等温模型拟合都更符合Langmuir模型,说明YF1对Cd²⁺的吸附为均相吸附;活菌和死菌对Cd²⁺的吸附量分别达到36.20 mg/g和62.98 mg/g;吸附后的活菌和死菌的细胞表面均有Cd(II)沉积在菌体表面,活菌和死菌的-OH、C-(O,N)和-NO₂等基团参与了镉的吸附。【结论】Sphingopyxis sp. YF1菌具有较强的Cd²⁺去除能力,该菌株在去除水体Cd²⁺方面具有良好的应用前景。     

阿特拉津降解菌Arthrobacter sp. AG1降解基因研究

菌株Arthrobacter sp. AG1能以4000 mg/L的阿特拉津（AT）为唯一碳源、氮源和能源生长。通过设计特异引物从AG1中扩增出阿特拉津氯水解酶基因trzN的全序列,该基因与已报道的trzN基因序列相似性为99%。AG1菌株中含有两个大于100kb的质粒,Southern杂交结果显示trzN和atzB基因均位于其中较大的一个质粒pAG1上。将AG1菌株在LB液体培养基中转接三代后,发现34%的细菌细胞丢失了降解活性,但却未发现丢失质粒,PCR扩增结果表明突变子丢失了trzN基因,但atzB和atzC基因未丢失,说明降解活性的缺失是trzN基因片段从质粒上丢失的结果,表明trzN基因在环境中存在水平转移现象,暗示菌株AG1中的阿特拉津降解基因是基因的水平转移重组的结果。     

Production, Characterization, and Properties of β-Glucosidase and β-Xylosidase from a Strain of Aureobasidium sp.

-Glucosidase and -xylosidase production by a yeastlike Aureobasidium sp. was carried out during solid-state and submerged fermentation using different carbon sources and crude enzymes were characterized. -Glucosidase and -xylosidase exhibited optimum activities at pH 2.0–2.5 and 3.0, respectively. These enzymes had the maximum activities at 65°C and were stable in a wide pH range and at high temperatures.     

砷氧化菌株的筛选及Bosea sp.AS-1基因组分析

[目的] 对湖南省锡矿山地区的砷氧化菌株的种属进行初步鉴定,并对砷锑氧化菌株Bosea sp.AS-1（简称AS-1）进行全基因组测序和生物信息学分析。[方法] 分离砷氧化菌株,并利用16S rRNA基因测序进行菌种鉴定。在此基础上,对能够高效氧化砷的菌株AS-1进行全基因组测序,对测序数据进行基因组装和功能注释、COG、GO及KEGG聚类分析,以及次级代谢产物合成基因簇与代谢途径预测等。[结果] 湖南省锡矿山的砷氧化菌株主要分布在α-、β-、γ-变形菌纲以及厚壁菌门。菌株AS-1基因组的测序结果显示AS-1基因组包含一条大小为5.536 Mb环状染色体和两个大小分别为189.9 kb和112.1 kb的质粒。对AS-1基因组进一步分析发现该菌株的基因组中包含砷锑代谢相关基因,还有鞭毛形成、鞭毛运动及生物膜形成的基因,这些基因的存在可能与AS-1能高效耐受和氧化砷和锑的特性相关。此外,菌株AS-1中还存在部分碳固定基因和硫氧化基因,这暗示着AS-1能够进行自养生长并氧化环境中的硫元素。[结论] 菌株AS-1可以在自养条件下生长并且能够氧化Sb（III）为Sb（V）。     

嗜热厌氧菌Caldicellulosiruptor sp.F32中降解β-1,3-1,4葡聚糖水解酶的协同性分析及糖基化对F32EG5热稳定性影响

【目的】通过研究来自极端嗜热厌氧菌Caldicellulosiruptor sp. F32中3个可降解β-1,3-1,4葡聚糖(β-葡聚糖)的糖苷水解酶,解析其在降解β-葡聚糖过程中协同作用,以及异源表达的糖基化修饰对β-葡聚糖酶F32EG5热稳定性的影响,为该系列水解酶的应用提供考据。【方法】通过大肠杆菌异源表达β-葡聚糖酶F32EG5和Lam16A-GH,以及β-葡萄糖苷酶BlgA,利用DNS、TLC等方法检测其在β-葡聚糖降解过程中的协同性及底物耐受能力。随后,利用毕赤酵母对F32EG5进行异源表达,以及对糖基化修饰的p-F32EG5进行酶学对比。【结果】β-葡聚糖酶F32EG5和Lam16A-GH单独作用于底物时,水解产物不同。但混合使用时,低聚合度寡糖的比例增加。β-葡萄糖苷酶BlgA分别与F32EG5和Lam16A-GH复配时,均展示出良好的协同效应和底物耐受能力。此外,利用毕赤酵母异源表达的p-F32EG5,没有明显改变其最适pH和最适温度,但在超高温下(80–90°C)的热稳定性和催化效率相对于未被糖基化的F32EG5提高2倍以上。【结论】葡萄糖糖苷水解酶BlgA分别与β-葡聚糖酶F32EG5、Lam16A-GH复配,在水解β-葡聚糖过程中表现出良好的协同性和底物耐受能力,同时毕赤酵母异源表达的糖基化修饰能提高在超高温环境下的热稳定性能,有利于酶制剂生产造粒过程中的酶活保留,从而使F32EG5具备应用化潜力。     

利用Mariannaea sp.HJ菌株胞内提取物合成纳米银及其抗菌特性研究

【目的】近年来,纳米银由于其自身独特的抗菌活性而受到越来越多的关注,有研究表明纳米银是一种广谱的抗菌剂,其对数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用。相较于传统的合成方法而言,具有反应条件温和、环境友好等优势的生物合成法是目前的研究热点。【方法】本研究利用真菌Mariannaea sp. HJ的胞内提取物合成纳米银,并对其合成条件进行优化调控,还进一步考察了合成的纳米银颗粒的抗菌性能。【结果】胞内提取物浓度350 mg/L、AgNO_3浓度5 mmol/L、pH 7.0为菌株HJ胞内提取物合成纳米银的最优条件;TEM图像表明合成的纳米银颗粒主要为球形和伪球形,分散性良好,无明显的团聚现象;XRD表明合成的纳米银晶体结构为面心立方体结构;通过FTIR分析结果推测提取物中的羟基、羧基等官能团可能参与了纳米银的还原和稳定过程。此外,在本实验条件下合成的纳米银颗粒对革兰氏阴性菌Escherichia coli BL21和革兰氏阳性菌Arthrobacter sp. W1都有较好的抗菌活性。【结论】真菌Mariannaea sp. HJ胞内提取物能合成尺寸均一且分散性良好的球形纳米银颗粒,合成的纳米银颗粒在抗菌方面具有潜在的研究价值。     

Streptomyces sp.NO1W98中杀黑星菌素的分离和生物合成基因簇的鉴定

[目的] 分离Streptomyces sp.NO1W98中的杀黑星菌素并鉴定其生物合成基因簇。[方法] 利用有机溶剂萃取法对Streptomyces sp.NO1W98放大规模发酵产物进行提取;以正向、反向色谱柱层析进行化合物的分离纯化;借助波谱学手段进行单体化合物的结构鉴定;采用Illumina Hiseq技术进行基因组序列测定,对得到的序列进行生物信息学分析、注释并定位杀黑星菌素的生物合成基因簇vtd,利用基于PCR-targeting的遗传操作系统构建vtd内相关基因的阻断突变株,同时利用pSET152AKE进行基因回补,并分析与野生菌株的发酵产物差异。[结果] 从NO1W98发酵产物提取物中初步分离鉴定了2个大环内酯类化合物杀黑星菌素A（1）和B（2）;NO1W98的基因组大小约为11.6 Mb,蕴涵49个次级代谢产物生物合成基因簇,其中scaffold 3上的Region 3.3可能负责杀黑星菌素的生物合成;基因阻断和回补实验初步鉴定了杀黑星菌素的生物合成基因簇,包含6个骨架基因、5个转运基因、2个调控基因以及9个后修饰基因。[结论] 杀黑星菌素的分离、结构鉴定和基因簇的鉴定以及生物合成途径的推导为其遗传改造和工程菌株的构建奠定了分子基础。     

Production,Purification, and Characterization of α-Amylase from Solventogenic Clostridium sp. BOH3

A solventogenic strain of Clostridium sp. BOH3 produces extracellular α-amylase (7.15 U/mg protein) in reinforced clostridial medium supplemented with sugarcane bagasse hydrolysate (1 % w/v) and a small amount of starch (0.1 % w/v), which is essential for the expression of α-amylase. In the presence of α-amylase, BOH3 utilizes starch directly without any pretreatment and produces butanol almost equivalent (～90 %) to the production of butanol from glucose. α-Amylase can be purified from culture supernatant by using one-step weak anion exchange chromatography with a yield of 43 %. In peptide fingerprinting analysis, this enzyme shows homology with α-amylase produced by Clostridium acetobutylicum ATCC824. However, the molecular weight is 54 kDa, which is smaller than α-amylase of ATCC824 (84 kDa). This enzyme has optimum temperature at 45–50 °C and optimum pH at 4.5–5.5. Under this condition, the enzyme activity is 91.32 U/mg protein, and its K _m and V _max values are 1.71?±?0.02 mg/ml and 96.13?±?0.15 μmol/min/mg protein, respectively. Activity of this α-amylase can be enhanced (>1.5 times) by addition of Ca²⁺ and Co²⁺ and its activity can be maintained at an acidic pH (pH 3–5) for about 24 h. These unique characteristics suggest that this enzyme can be used for saccharification of starch for production of biofuel in one pot.     

核桃壳提取液用于单针藻Monoraphidium sp.QLZ-3培养产油脂

[目的] 研究核桃壳提取液（walnut shell extracts,WSE）对单针藻Monoraphidium sp.QLZ-3生长和油脂积累的影响。[方法] 向BG-11培养基中添加不同量的WSE（培养基中保留有BG-11中全部营养成分）。[结果] 结果显示,当BG-11培养基中的WSE含量为40%时,单针藻的生物量产率及油脂产率达到（534.70±4.07）mg/（L·d）和（296.35±15.36）mg/（L·d）,相比对照组分别提高了的14.82%和33.50%,蛋白质和碳水化合物含量分别有不同程度的上调和下调。与对照组相比,微藻中谷胱甘肽（glutathione,GSH）和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）含量与活性均上调。此外,WSE作用下,微藻对多酚的移除达到84.37%,同时上调了核酮糖1,5-二磷酸羧化酶基因（ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase,rbcL）和乙酰辅酶A羧化酶（acetyl coenzyme A carboxylase,accD）基因的表达量。[结论] 研究表明,WSE联合BG-11可以提高微藻的生物量产率和油脂产率,降低微藻培养的原料成本,为核桃壳的资源化利用及微藻的工业化生产提供了一定的技术支撑。     

芥菜BjuWRKY71-1通过调节SOC1的表达促进开花

芥菜(Brassica juncea)是十字花科芸薹属的蔬菜作物,在我国广泛种植。茎用芥菜主要以膨大的变态茎为食用器官,其产量和品质很大程度上取决于营养生长到生殖生长的过渡,即开花。WRKY转录因子家族在高等植物中普遍存在,其成员参与调控许多生长发育进程,包括生物/非生物胁迫响应、开花调控等。WRKY71是WRKY家族中的一个重要成员,但它在芥菜中的功能及作用机制还未见报道。本研究克隆得到芥菜BjuWRKY71-1基因,对其进行生物信息学分析和系统进化树分析表明,其蛋白具有一个保守的WRKY结构域,属于Ⅱ类WRKY蛋白,与白菜BraWRKY71-1亲缘关系较近。BjuWRKY71-1在叶和花中表达丰度显著高于根和茎,且随着植株的发育表达量逐渐增多。烟草亚细胞定位显示BjuWRKY71-1位于细胞核中。过表达BjuWRKY71-1的转基因拟南芥开花时间较野生型显著提前。酵母单杂交和双荧光素酶试验结果显示,其能够结合到开花整合子BjuSOC1的启动子上并促进相应基因的表达。综上表明,BjuWRKY71-1蛋白能够直接靶向BjuSOC1从而促进植株开花。这一发现为深入研究芥菜BjuWRKY71-1开花调控的分子机制及其耐抽薹开花新种质创制等奠定了基础。     

利用响应面法优化固氮类芽孢杆菌Paenibacillus sp.1-49的发酵培养基

【目的】固氮类芽孢杆菌Paenibacillus sp.1–49是本实验室分离的具有潜在生物肥料价值的微生物菌剂。该菌在常见的培养基中不能高效生长(OD_(600)≤1)。本文拟优化发酵培养基成分以获得最大菌体生物量。【方法】运用响应面分析中的因素筛选实验设计和最陡爬坡实验以及中心复合设计法,对菌株的发酵培养基进行了响应面优化。【结果】利用响应面优化法最终确定了菌株最佳培养基:蔗糖36.22g/L,Tryptone 5.31 g/L,Yeast Extract 10.92 g/L,Mg SO_4 0.51 g/L,Na Cl 3.5 g/L,Na_2Mo O_4 0.02 g/L,FeS O_4 0.02 g/L。通过摇瓶发酵后菌体OD600=10.280,达到预测值的94.6%。【结论】利用响应面法成功地对Paenibacillus sp.1-49的发酵培养基进行了优化,为该菌株和其他类芽孢杆菌的大规模发酵提供了参考。     

金属离子胁迫对Sphingomonas sp. Y2降解壬基酚聚氧乙烯醚特性的影响

壬基酚聚氧乙烯醚（NEPOs）是全球应用量最大的非离子型表面活性剂之一,具有环境雌激素毒性。NPEOs的中间代谢产物种类多、难降解,且毒性远高于其母系化合物。为研究金属离子对功能微生物Sphingomonas sp. Y2降解NPEOs特性的影响,分析了金属离子的最低抑制浓度（MIC）、细菌形态、NPEOs降解效率及代谢产物组成等变化。结果显示,菌株Y2对多种金属离子具有耐受性,在重金属培养基中对Mn²⁺、Zn²⁺具有较高的耐受性,MIC分别为500、90 mg/L;在500 mg/L Mn²⁺胁迫下,菌株Y2对NPEOs降解率为100.00%（3 d）;在90 mg/L Zn²⁺胁迫下,菌株Y2对NPEOs的降解率为20.62%（5 d）;两种离子双重胁迫下NPEOs降解率为15.65%（5 d）;Mn²⁺胁迫下菌株Y2细胞表面结构和形态发生明显变化,且改变了NPEOs代谢产物中组分的含量组成,其中短链NPEOs与短链壬基酚聚氧乙烯酸（NPECs）的比例为0.68,与对照相比,抑制/减缓了短链NPEOs的羧化反应。结果表明,菌株Sphingomonas sp. Y2对多种金属离子具有耐受性,Mn²⁺胁迫对细胞表面超微结构及NPEOs中间代谢产物组分组成产生显著影响。该研究将为表面活性剂类污染物的生物降解及相应代谢产物在环境中的毒性评价提供理论依据。     

YPS1/YPS2失活改进酿酒酵母An-α菌株β-葡萄糖苷酶分泌表达

[背景] 工业酵母菌株的蛋白质表达通常存在表达量低、分泌效率低的问题。[目的] 考察失活Yapsin蛋白酶Yps1p和Yps2p对β-葡萄糖苷酶在酿酒酵母An-α菌株中表达的影响。[方法] 利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术,首先构建得到未折叠蛋白响应（Unfolded Protein Response,UPR）指示菌株An-α（leu2：：UPRE-lacZ）即An-αL,然后分别失活其YPS1和YPS2基因,导入以YEplac195为载体的β-葡萄糖苷酶表达质粒（简称BG）,进行生长和酶活分析评价。[结果] 菌株An-αL的YPS1和YPS2基因失活对其在酵母浸出粉胨葡萄糖（Yeast Extract Peptone Dextrose,YPD）培养基中的生长未造成明显的不利影响;导入质粒BG后将在酵母浸出粉胨纤维二糖（Yeast Extract Peptone Cellobiose,YPC）培养基中生长的最大OD₆₀₀分别提高了21.9%和7.4%;最大总酶活值为0.087 5和0.068 6 U/（mL·OD₆₀₀）,是对照菌株相应值的2.268倍和1.778倍;分泌比例提高了19.4%和22.2%;β-葡萄糖苷酶表达水平与β-半乳糖苷酶酶活水平所代表的UPR信号响应值之间呈现良好的相关性。[结论] YPS1和YPS2基因失活有助于改进酿酒酵母An-α菌株中β-葡萄糖苷酶的分泌表达。     

异化铁还原细菌Clostridium sp.LQ25分离及其产氢与铁还原特性

[背景] 一些异化铁还原细菌兼具铁还原和发酵产氢能力,可作为发酵型异化铁还原细菌还原机制研究的对象。[目的] 筛选出一株发酵型异化铁还原细菌。在异化铁还原细菌培养体系中,设置不同电子供体并分析电子供体。[方法] 通过三层平板法从海洋沉积物中筛选纯菌株,基于16S rRNA基因序列进行菌株鉴定。通过测定细菌培养液Fe （II）浓度及发酵产氢量分析菌株异化铁还原和产氢性质。[结果] 菌株LQ25与Clostridium butyricum的16S rRNA基因序列相似性达到100%,结合电镜形态观察,菌株命名为Clostridium sp.LQ25。在氢氧化铁为电子受体培养条件下,菌株生长较对照组（未添加氢氧化铁）显著提高。菌株LQ25能够利用丙酮酸钠、葡萄糖和乳酸钠进行生长。丙酮酸钠为电子供体时,菌株LQ25细胞生长和异化铁还原效率最高,菌体蛋白质含量是（78.88±3.40） mg/L,累积产生Fe （II）浓度为（8.27±0.23） mg/L。以葡萄糖为电子供体时,菌株LQ25发酵产氢量最高,达（475.2±14.4） mL/L,相比对照组（未添加氢氧化铁）产氢量提高87.7%。[结论] 筛选到一株具有异化铁还原和发酵产氢能力的菌株Clostridium sp.LQ25,为探究发酵型异化铁还原细菌胞外电子传递机制提供了新的实验材料。     

Purification and Partial Characterization of β-Glucosidase from Fresh Leaves of Tea Plants （Camellia sinensis （L.） O. Kuntze）

β-Glucosidases are important in the formation of floral tea aroma and the development of resistance to pathogens and herbivores in tea plants. A novel β-glucosidase was purified 117-fold to homogeneity,with a yield of 1.26%, from tea leaves by chilled acetone and ammonium sulfate precipitation, ion exchange chromatography (CM-Sephadex C-50) and fast protein liquid chromatography (FPLC; Superdex 75, Resource S). The enzyme was a monomeric protein with specific activity of 2.57 U/mg. The molecular mass of the enzyme was estimated to be about 41 kDa and 34 kDa by SDS-PAGE and FPLC gel filtration on Superdex 200, respectively. The enzyme showed optimum activity at 50℃ and was stable at temperatures lower than 40℃. It was active between pH 4.0 and pH 7.0, with an optimum activity at pH 5.5, and was fairly stable from pH 4.5 to pH 8.0. The enzyme showed maximum activity towards pNPG, low activity towards pNP-Galacto, and no activity towards pNP-Xylo.     

谷氨酸脱氢酶与醇脱氢酶的共表达及其在制备(R)-2-氯-1-苯乙醇中的应用

【背景】醇脱氢酶AdhS能催化不对称还原反应制备(R)-2-氯-1-苯乙醇,但由于自身再生辅酶NADH的能力不足,需要辅酶再生酶协助其再生NADH。谷氨酸脱氢酶能以谷氨酸为底物,再生辅酶NAD(P)H,具有辅酶再生酶的潜力。【目的】克隆表达谷氨酸脱氢酶基因gdhA,构建谷氨酸脱氢酶GdhA与醇脱氢酶AdhS的大肠杆菌共表达体系,提高AdhS制备(R)-2-氯-1-苯乙醇的转化效率。【方法】从枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) 168中克隆基因gdhA,并在大肠杆菌(Escherichia coli) BL21(DE3)中表达,分析辅酶再生活力;再与醇脱氢酶AdhS共表达,优化表达条件;分析不同辅酶再生方案对制备(R)-2-氯-1-苯乙醇的转化效率的影响。【结果】谷氨酸脱氢酶GdhA再生NADH的比活力为694 U/g。经GdhA与AdhS的共表达及表达条件优化后,制备(R)-2-氯-1-苯乙醇的转化效率达465 U/L。经比较,GdhA协助再生辅酶NADH,可使AdhS制备(R)-2-氯-1-苯乙醇的转化效率提高到约3倍。【结论】谷氨酸脱氢酶GdhA为NADH高效再生酶,与醇脱氢酶AdhS共表达可显著提高AdhS制备(R)-2-氯-1-苯乙醇的转化效率。     

Cloning and characterization of a novel member of human β-1, 4-galactosyltransferase gene family

By using the EST strategy for identifying novel members belonging to homologous gene families, a novel full-length cDNA encoding a protein significantly homologous to UDP-Gal: N-acetylglucosamine β-1, 4-galactosyltransferase (GAlT) was isolated from a human testis cDNA library. A nucleotide sequence of 2 173 bp long was determined to contain an open reading frame of 1032 nucleotides (344 amino acids). In view of the homology to members of the galactosyltransferase gene family and especially the closest relationship to Gallus gallus GalT type I (CK I), the predicted product of the novel cDNA was designated as human β-1, 4-galactosyltransferase homolog I (HumGT-H1). Its mRNA is present in different degrees in 16 tissues examined. Southern analysis of human genomic DNA revealed its locus on chromosome 3.     

ω-转氨酶定点突变及生物催化制备(S)-1-(2-氟苯基)乙胺

(S)-1-(2-氟苯基)乙胺是药物合成中重要的手性砌块,ω-转氨酶被认为是一种催化制备手性胺的绿色、高效催化剂。本研究通过基因挖掘手段从NCBI数据库获得来源于氧化亚铁假古布尔班克氏菌(Pseudogulbenkiania ferrooxidans)的新型ω-转氨酶(PfTA),对其进行半理性设计,得到一株酶活性提高的突变株Y168R/R416Q,其可高选择性催化2-氟苯乙酮合成(S)-1-(2-氟苯基)乙胺,反应10 h后产率达83.58%,对映体过量值(enantiomeric excess, ee)大于99%。与野生型(wild type, WT)相比,突变株Y168R/R416Q的比酶活提高了11.65倍,达到47.04 U/mg,催化效率k_cat/K_m提高20.9倍。分子对接和结构模拟分析表明,突变后酶的活性口袋拓宽,底物2-氟苯乙酮进入酶活性中心的空间位阻减小,从而有效提高了突变体的催化效率。     

Purification and Properties of Lytic, β-1, 3-Glucanase from Flavobacterium dormitator var. glucanolyticae

An endo β-1, 3-glucanase which is able to disrupt the cells of living yeast has been purified in homogeneous state from the culture filtrate of Flavobacterium dormitator var. glucanolyticae. The molecular weight of the enzyme was estimated to be 17,000 ~ 22,000. The mode of enzyme action has been suggested to be a “random” type of β-1, 3-glucanase. The enzyme preferes larger chains saccharides as substrate for its action, however, smaller oligosaccharides such as laminaritriose and laminaribiose are also decomposed by the enzyme. The Km values of the enzyme for laminarin, laminarihexaose, and laminaritetraose were determined to be 0.26, 1.18, and 2.00 g/liter, respectively. The ability of this enzyme to disrupt the cells of living yeast is its remarkable point, since endo β-1, 3-glucanase of a smaller oligosaccharide-producing type from most sources has been recognized to be inactive (or very weakly active) on living yeast cells.