海栖热袍杆菌来源的极耐热碱性果胶裂解酶的表达、纯化及定性

将来源于极端嗜热菌属海栖热袍杆菌Thermotoga maritima MSB8的编码碱性果胶裂解酶的结构基因pelA与新型热激质粒pHsh连接, 得到重组质粒pHsh-pelA, 运用mRNA二级结构预测软件对pHsh-pelA的翻译起始区的二级结构进行优化, 得到了具有最佳mRNA二级结构及自由能的质粒pHsh-pelC。将重组质粒pHsh-pelC转入大肠杆菌JM109(DE3)进行表达, 得到了一种极耐热性碱性果胶裂解酶(PelC)。对重组酶的酶学性质研究发现, 该酶的最适反应温度为90oC, 最适反应pH为8.5, 在pH 8.2~9.8之间酶活力稳定, 95oC酶活半衰期为2 h, 并且该酶依赖Ca2+作为活性离子。在工业生产常用温度60oC下, 该酶能够长时间保持稳定, 并具有较高的酶活力。以多聚半乳糖醛酸(PGA)为底物时, 其动力学参数Km值为0.11 mmol/L, Vmax值为327 U/mg。SDS-PAGE结果显示该重组酶的分子量为43 kD, 与理论值相符。基于热激载体pHsh的重组表达系统具有诱导表达简便、诱导方式廉价的优点, 且重组酶热稳定性非常好, 这对该酶的大规模发酵应用具有重要意义。