| 宏基因组来源耐Mn2+、热稳定细菌漆酶的分子克隆及酶学特性 |
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| 引用本文： | 董冰雪,夏敏,蔡心清,李鹏,押玉柯,毛润乾.宏基因组来源耐Mn2+、热稳定细菌漆酶的分子克隆及酶学特性[J].微生物学通报,2018,45(6):1190-1199. |
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| 作者姓名： | 董冰雪 夏敏 蔡心清 李鹏 押玉柯 毛润乾 |
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| 作者单位： | 广东省生物资源应用研究所广东省动物保护与资源利用重点实验室广东省野生动物保护与利用公共实验室;南阳师范学院生命科学与技术学院;中山大学生命科学学院 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划(2017YFF0210204)；国家自然科学基金(31300669)；河南省科技厅科技攻关(142102210479)；广东省科技计划(2013A061402006，2017B020202005)；广东省科学院科技发展专项(2017GDASCX-0107)；河南省教育厅科学技术研究重点项目(14B180003) |
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| 摘 要： | 【背景】漆酶和锰过氧化物酶(Manganese peroxidase,Mnp)是木质素降解的主要酶,二者有协同效应。Mnp活性依赖于Mn~(2+),而Mn~(2+)是大多数漆酶的抑制剂。【目的】获得耐Mn~(2+)的细菌漆酶用于木质素降解。【方法】构建许昌市某污水河污泥宏基因组文库,通过活性筛选获得细菌漆酶基因lac1542。使用大肠杆菌异源表达Lac1542,研究纯化后的重组蛋白酶学性质并进一步检测了含Lac1542复合酶系降解木质素能力。【结果】测序结果显示lac1542编码一个含513个氨基酸的蛋白。以ABTS为底物Lac1542最适反应pH为4.0,在pH 3.0-6.5范围内酶活性稳定。最适反应温度是75°C,在70°C以下酶活性稳定;100 mmol/L的Mn~(2+)仍能提高酶的活性。动力学参数研究发现,该酶的最适底物顺序为:ABTS丁香醛联氮儿茶酚2,6-DMP愈创木酚。Lac1542/Mnp复合酶系对木质素降解率为47.8%,比单独使用Mnp木质素降解率(22.4%)提高25.4%。Lac1542/Mnp/灰盖鬼伞过氧化物酶(Coprinus cinereus Peroxidase,CIP)复合酶系木质素降解高达71.5%,比Mnp/CIP酶系木质素降解率(48.9%)提高22.6%,加入Lac1542后的复合酶系能明显提高木质素的降解率。【结论】Lac1542的可溶性表达、耐受高浓度Mn~(2+)、热稳定性使得Lac1542可以替代一些经典的真菌漆酶应用于制浆、造纸、纤维素乙醇生产、染料脱色等工业。
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| 关 键 词： | 细菌漆酶，Mn2+耐受，酶学特性，宏基因组，木质素降解 |
Molecular cloning and enzyme characterization of a metagenome- derived bacterial laccase with Mn2+ tolerance and thermostability |
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| DONG Bing-Xue,XIA Min,CAI Xin-Qing,LI Peng,YA Yu-Ke and MAO Run-Qian.Molecular cloning and enzyme characterization of a metagenome- derived bacterial laccase with Mn2+ tolerance and thermostability[J].Microbiology,2018,45(6):1190-1199. |
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| Authors: | DONG Bing-Xue XIA Min CAI Xin-Qing LI Peng YA Yu-Ke and MAO Run-Qian |
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| Institution: | 1. Guangdong Key Laboratory of Animal Conservation and Resource Utilization, Guangdong Public Laboratory of Wild Animal Conservation and Utilization, Guangdong Institute of Applied Biological Resources, Guangzhou, Guangdong 510260, China; 2. School of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang, Henan 473061, China,2. School of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang, Henan 473061, China,3. School of Life Sciences, Sun Yat-Sen University, Guangzhou, Guangdong 510275, China,2. School of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang, Henan 473061, China,2. School of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang, Henan 473061, China and 1. Guangdong Key Laboratory of Animal Conservation and Resource Utilization, Guangdong Public Laboratory of Wild Animal Conservation and Utilization, Guangdong Institute of Applied Biological Resources, Guangzhou, Guangdong 510260, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Bacterial laccase Mn2+ tolerance Enzyme characterization Metagenome Lignin degradation |
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