L-谷氨酸氧化酶与CBD的融合表达及其在微晶纤维素上固定化分析

酶的固定化作为一种重要的技术,已在生物催化领域得到了广泛的应用。现将来源于普拉特链霉菌3304(Streptomyces platensis NTU3304)产生的胞外L-谷氨酸氧化酶(L-glutamate oxidase,Gox)基因gox融合到来源于粪碱纤维单胞菌Cellulomonas fimi的纤维素结合域(CBDcex)的基因上,构建表达载体p ETM10-Gox-CBD,并在大肠杆菌中表达。通过蛋白纯化获得融合蛋白,并命名为Gox-CBD。利用CBD对微晶纤维素特异性吸附的特性将其固定在微晶纤维素上,并对固定化酶的制备条件、结合量、酶学性质及其微晶纤维素结合稳定性等进行了研究。在4℃条件下结合约1 h,融合蛋白Gox-CBD结合在纤维素上的结合量即可达到9.0 mg/g。通过对重组型、融合表达游离的以及固定化在微晶纤维素上的谷氨酸氧化酶的酶学性质进行比较发现,固定化酶的比酶活有所降低;但固定化酶的热稳定性相对于游离酶有了很大的提高,在60℃孵育30 min后还保留有约70%的活性,而游离的重组Gox在相同条件下几乎完全失去活性。当固定化结合蛋白在p H10或者盐浓度5 mmol/L的Na Cl条件下可以牢固结合。并且可以通过一步纯化方法固定化融合蛋白Gox-CBD于微晶纤维素上。因此,L-谷氨酸氧化酶与纤维素结合域融合表达的研究为蛋白的纯化及酶的固定化提供了一种新策略。     

检测SortaseA酶催化蛋白质连接效率的新型报道系统

利用分子进化技术对Sortase A酶的催化活性进行定向改造已经成为当前的研究热点和重点,为了高效筛选特定催化活性的Sortase A酶突变体,需要建立一种能够快速准确鉴定Sortase A酶活性的方法。为此,设计了由GFP-LPETG蛋白和GGGYK-Biotin组成的新型报道底物系统。利用重组基因工程技术,成功制备GFP-LPETG蛋白,野生型Sortase A酶及近期报道的一个高活性突变型Sortase A酶。以GFP-LPETG及GGGYK-Biotin为报道底物建立连接体系,结果显示,连接反应动力学可直接通过SDS-PAGE凝胶电泳法精确测定。用此连接体系比较野生型与突变型Sortase A酶催化的连接反应效率,证实高活性突变酶具有野生酶无法比拟的高催化活性。此报道系统简单快速灵敏,可应用于系统的筛选,为后续进一步定向优化Sortase A酶奠定了基础。