枯草芽孢杆菌果胶裂解酶基因在大肠杆菌和毕赤酵母中的表达及酶学性质的研究

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果胶酶是作用于果胶质的一类酶的总称,果胶酶的应用领域非常广泛,不仅可用于食品工业如果汁加工及果酒生产方面,还广泛应用于纺织脱胶、木材防腐、生物制浆、环境保护、污物软化处理和饲料添加剂等行业中。但是,果胶酶要实现有效的工业应用,要求其必须具有良好的酶学活性,除此之外,针对在不同领域的应用拥有相应的酶学性质。因此开发新的果胶酶,获得高产果胶酶的基因工程菌具有重要的意义。本文采用基因克隆的方法,从枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)中克隆到一个果胶酶基因,将所得到的基因分别在大肠杆菌和毕赤酵母中进行了表达,研究了重组酶的酶学性质,为果胶酶的有效应用奠定了基础,具体研究结果如下。   1.枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)果胶裂解酶基因pel的克隆和在大肠杆菌的表达。   通过PCR的方法从枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)168中克隆到一个果胶裂解酶基因pel,将该基因在大肠杆菌BL21(DE3)中进行了表达。SDS-PAGE显示基因pel在大肠杆菌BL21(DE3)中表达出了分子量为46kDa一条蛋白带,与预测的氨基酸分子量46kDa相符。以0.5%聚半乳糖醛酸(PGA)为底物进行活性测试,重组果胶酶的最适反应pH是9.4.,在pH6.3-10之间保持60%以上活性,最适反应温度55℃,在60℃下处理30min仍能保持60%以上活性,5mmol/L的金属离子,大多数对该酶产生抑制作用,其中Zn2+能完全抑制该酶的活性;但Ca2+却对PEL的活性产生了极大的激活作用,与所报道的同类型其他果胶裂解酶文献结论相符。5%的DMSO,Tween-80,β-巯基乙醇,SDS分别使PEL的活性降低了5.59%,12.85%,29.66%,62.72%,而EDTA加入后,则能完全抑制该果胶裂解酶的活性。   2.枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)果胶裂解酶基因pel的克隆和在毕赤酵母的表达   将所克隆到的果胶酶基因pel在毕赤酵母GS115中进行了表达,转化子25℃摇瓶培养在第3天达到最高表达量26U/mL。重组果胶酶的最适反应温度是55℃,在65℃下处理30min保持75%以上活性。
其他文献
目的:   UhpA为伤寒沙门菌双组份调节系统的效应调节蛋白,在高渗应激下其基因表达明显上调。本研究的目的是进一步探讨伤寒沙门菌调节因子UhpA在高渗应激下对基因表达调节的