论文部分内容阅读
聚-β-羟基丁酸酯(PHB)是许多细菌非平衡生长状态下积累的碳源、能源储藏物,它作为一种新型的可生物降解材料,不仅具有与化学合成塑料相似的物理机械特性,还具有完全的生物降解性以及较好的生物相容性,成为国内外生物材料领域的研究热点。 环境中广泛分布有可降解胞外PHB的微生物种类。对于细菌降解PHB的研究已经比较深入,而对于真菌降解PHB的生物学性质及环境影响因素缺乏了解。本项工作主要是从一株可高效降解PHB的青霉的发酵液中分离纯化其PHB解聚酶,对其进行酶学性质及蛋白质基本结构的研究,主要结果如下: 1.青霉(Penicillium sp.)DS9701-D2菌株分泌PHB解聚酶的最高峰出现在96h。发酵液经过超滤浓缩、硫酸铵分级沉淀、Sephacryl S-100HR层析后,分离纯化得到PHB解聚酶,纯化倍数为45.7,回收率为9.7%。利用SDS-PAGE电泳鉴定酶蛋白的纯度。 2.PHB解聚酶的酶学性质:酶促反应的最适温度和最适pH分别为30℃和5.0。酶在温度45℃以下和pH5.0~6.0范围内稳定。金属离子Na+、K+对PHB解聚酶的活性有明显的促进作用,而Zn2+、Mg2+、Cu2+、Fe2+对该酶有抑制作用。通过双倒数作图法求得该酶的Km值为0.69g/L。质谱仪测得PHB解聚酶酶促降解PHB的产物主要是二聚体,而菌株发酵终产物主要是3-HB单体。 3.酶蛋白的相对分子质量为46.8KDa,等电点为7.6。其氨基酸组成为:天冬氨酸(Asp)14.1%;谷氨酸(Glu)9.1%:丝氨酸(Ser)5.5%;组氨酸(His)3.8%;精氨酸(Arg)3.2%;甘氨酸(Gly)7.5%;苏氨酸(Thr)9.5%;脯氨酸(Pro)5.9%;丙氨酸(Ala)8.4%;缬氨酸(Val)7.2%;甲硫氨酸(Met)2.6%:异亮氨酸(Ile)4.9%;亮氨酸(Leu)7.0%;苯丙氨酸(Phe)4.5%;赖氨酸(Lys)4.1%;酪氨酸(Tyr)5.1%。 4.应用CD光谱检测蛋白质的二级结构,α-螺旋、β-转角和任意卷曲分别占47.9%,23.1%,29.0%。