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木聚糖是一类异质多糖,主链是由β-1,4-糖苷键连接木糖单元而形成,其结构复杂,降解过程需要多种糖苷水解酶共同完成;其中,β-木糖苷酶和α-L-阿拉伯糖苷酶对木聚糖的完全降解是必不可少的,它们在生物技术领域尤其是在食品、生物转化、纸浆和造纸行业等行业都有着广泛的应用。本研究中枝顶孢属菌来源的木糖苷酶基因ax543序列全长为975bp,编码324个氨基酸和一个终止密码子,序列比对结果显示,与来源于Acremenium chrysogenum的木糖苷酶/阿拉伯呋喃糖苷酶类似蛋白的一致性为86%(无性质研究)。木糖苷酶基因ax543在毕赤酵母中成功表达,通过酶活测定及底物对接证实AX543具有木糖苷酶/阿拉伯呋喃糖苷酶双功能酶活性;经测定,木糖苷酶和阿拉伯呋喃糖苷酶AX543的比活分别为4.99 U/mg和1.16 U/mg,以pNPX/pNPAf分别为底物时的动力学常数Km,Vmax和Kcat分别为 5.94 mmol/L、3.53 μmol/min/mg、2.46 s-1 和 14.29 mmol/L、3.23μmol/min/mg、2.25 s-1;性质研究表明AX543的最适温度为25℃,在15℃,4℃和0℃,以pNPX为底物时的相对酶活分别为53.61%,20.57%和6.28%,以pNPAf为底物时的相对酶活较低分别为38.44%,14.04%,4.15%;说明AX543是一个低温的双功能酶,该酶的热稳定较差,50℃处理5 min后酶活全部丧失;AX543的最适pH为6.0,在pH5.5-7范围内,其木糖苷酶活性高于阿拉伯呋喃糖苷酶活性,pH稳定性结果显示,以pNPAf为底物时在pH5.0-9.0范围内较稳定;其底物特异性较广泛,能与Xyn11-1协同水解榉木木聚糖;通过木糖/阿拉伯糖耐受性测定,计算得到AX543的Ki值分别为 84.78 mmol/L 和 45.01 mmol/L。青霉菌来源的木糖苷酶基因xyl21的ORF由1506个核苷酸组成,编码301个氨基酸和一个终止密码子,序列比对结果显示,xyl21的核酸序列与来源于Alicyclobacillus ferrooxydans的GH39家族β-木糖苷酶氨基酸序列一致性为63%,说明Xy121-11是一个新颖的木糖苷酶基因。将木糖苷酶基因xyl21于大肠杆菌中成功诱导表达,其比活力为5.154 U/mg,Km值、Vmax和Kcat分别是1.71 mmol/L、17.6 μmol/min.ng和19.04 s-1;纯化后的Xy121-11的最适pH为5.5,在pH5-6.5范围内,酶活都保持在80%以上。最适温度为45℃,热稳定性的结果表明,该酶在45℃处理1h后的剩余酶活为80%,但在50℃和55℃的热稳定性较差;在木糖耐受性上,Xyl21展现出了较好的优势,对木糖的抑制常数为1100 mmol/L;此外,通过水解产物分析实验发现Xyl21还能够水解聚糖底物,其底物特异性较为广泛。本研究中的低温双功能酶AX543与高木糖耐受性酶Xyl21与均具有实际应用的潜力。