两种β-葡萄糖苷酶的分离纯化及结晶条件探索

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烷基糖苷是一类利用可再生原料合成的新型非离子表面活性剂,具有无毒、对皮肤和眼睛无刺激、相容性好、一些抗菌素特性和完全生物降解等优点,所以在洗涤剂、食品、和日化用品等工业中应用前景十分广阔。而糖苷酶催化合成烷基糖苷相比化学法来说具有反应条件温和、选择性和专一性好、产品纯度高等众多优点。所以参与合成烷基糖苷的β-葡萄糖苷酶倍受关注。本课题研究了毕赤酵母胞外分泌表达的棘孢曲霉β-葡萄糖苷酶(ABGL)和泰国红木β-葡萄糖苷酶(DCBGL)的分离纯化及结晶条件探索。通过对不同饱和度的硫酸铵进行分级分离,确定了ABGL分段盐析的方法,即采用饱和度50%-80%的硫酸铵沉淀。通过对阴离子交换层析缓冲液pH、离子强度优化确定了ABGL最佳的离子交换层析方法为结合缓冲液为20mM Tris-HCl pH8.0,用0.1M、0.15M、1M氯化钠三步梯度洗脱,其中ABGL在0.15M氯化钠洗脱液中。最后通过凝胶过滤层析获得了较高纯度的ABGL。利用硫酸铵沉淀法、阴离子交换层析法、凝胶过滤层析法三步成功纯化出了95%纯度且均一的ABGL,且回收率达到50.8%。由于DCBGL蛋白浓度不高,所以采用VIVAFLOW200超滤膜(100kDa)对其浓缩,并通过对阴离子交换层析缓冲液pH、离子强度优化确定了DCBGL最佳的离子交换层析方法为结合缓冲液为20mM BisTris-HCl pH6.0,用0.05M、0.15M、1M氯化钠三步梯度洗脱,其中DCBGL在0.15M氯化钠的洗脱液中。最后通过凝胶过滤层析获得了较高纯度的DCBGL。利用超滤浓缩、阴离子交换层析法、凝胶过滤层析法三步成功纯化出了95%纯度且均一的DCBGL,且回收率达到39.8%。利用坐滴法对ABGL和DCBGL的结晶条件进行筛选,筛选试剂盒为Crystal Screen和Crystal Screen2,在4℃、蛋白浓度为15mg/mL、缓冲液为50mM乙酸钠pH5.0的条件下成功筛选出了两种条件(0.1M HEPES,pH7.5,10%(w/v)聚乙二醇8000,8%(v/v)乙二醇和0.1M Bicine,pH9.0,2%(v/v)二氧六环,10%(w/v)聚乙二醇20000)下能长出ABGL晶体。利用晶种法培养获得了大于0.05mm的立体的长条型的晶体。通过对DCBGL的条件筛选,在20℃、蛋白浓度为20mg/mL、缓冲液为50mM乙酸钠pH5.0的条件下成功筛选出了六种条件下能长DCBGL微晶。
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