甘露聚糖酶基因3'端缺失研究

[目的]初步研究甘露聚糖酶基因3’端对甘露聚糖酶功能的重要性。[方法]以甘露聚糖酶的二级结构为基础,用PCR扩增的方法获得3’端特异性缺失的甘露聚糖酶DNA片段,连接到载体上,表达并鉴定酶的活性。[结果]删除甘露聚糖酶基因3’端246bp后甘露聚糖酶依然具有酶活性。[结论]甘露聚糖酶基因3’端的部分序列不是酶具有功能所必需的。     

甘露聚糖酶3’序列缺失与酶功能间的关系初探

初步研究了3’端对甘露聚糖酶的功能重要性,即以甘露聚糖酶的二级结构为基础．用PCR扩增的方法获得3’端特异性缺失的甘露聚糖酶DNA片段,连接到载体上,表达并鉴定酶的活性。结果表明,删除390bp依然具有酶活性,3’端的部分序列不是酶具有功能所必需的。     

欧文氏杆菌CXJZ95-198甘露聚糖酶基因N端缺失表达

用PCR的方法从甘露聚糖酶高产菌欧文氏杆菌CXJZ95-198中克隆到甘露聚糖酶基因manA全长以及其N端缺失81、111、141 bp的片段,连接到pET28a载体再转入大肠杆菌BL21(DE3)中,用透明圈法鉴定其酶活性.结果表明,删除了manA N端111 bp的翻译产物依然具有酶活性,删除了N端141 bp的翻译产物无酶活性,manA N端111～141 be可能具有重要意义.     

木聚糖酶-甘露聚糖酶融合酶基因Linker优化及其在猪肾pK15细胞中共表达

【目的】构建木聚糖酶（XynB）与甘露聚糖酶（ManA）的融合酶基因,使其能在哺乳动物表达系统中表达并分泌兼有木聚糖酶和甘露聚糖酶活性的双功能融合酶。【方法】利用基因融合技术（SOE-PCR）,把 11条Linker融合到木聚糖酶（XynB）和甘露聚糖酶（ManA）基因间,构建真核表达载体,经转染猪肾细胞（pK15）收集细胞培养液,用DNS法测定其酶活并进行酶学分析。【结果】经表达分析12条不同Linker构建的融合酶与亲本酶酶活,发现用Linker a3、pS3和具有“自我剪切”能力T2A构建的融合酶在木聚糖酶和甘露聚糖酶活性都显著高于两亲本酶。融合酶XynB-a3-ManA的木聚糖酶和甘露聚糖酶酶活比亲本酶XynB和ManA分别提高了54.06%和104.40%;该融合酶在酸性环境3.0—7.0起作用,对pH3.0~8.0具有一定的耐受力。【结论】首次获得可在哺乳动物系统表达分泌的增强型双功能XynB-ManA融合酶。     

异源表达细菌β-甘露聚糖酶研究进展

甘露聚糖酶是一类水解甘露聚糖的关键酶,广泛存在于动植物和微生物中,细菌来源尤为广泛。为了更好地满足工业生产的需求,异源表达细菌来源的甘露聚糖酶基因,以获得性质优良的甘露聚糖酶。本文对甘露聚糖酶的来源和酶学性质进行了概述,归纳了细菌甘露聚糖酶的异源表达在提高酶活、扩大pH作用范围、改善安全性等方面的作用,包括对埃希氏大肠杆菌、枯草芽孢杆菌及毕赤酵母进行异源表达等。利用微生物资源拓宽甘露聚糖酶的应用领域,使用微生物技术提高产酶量满足工业需求,并为甘露聚糖酶定向进化和改造奠定基础。     

β-甘露聚糖酶分子生物学研究进展

β-甘露聚糖酶在食品、饲料、造纸、洗涤等工业领域应用广泛。近几年,基因测序技术飞跃发展,研究人员挖掘到许多新颖的β-甘露聚糖酶基因并对其进行了酶学性质的研究。介绍了各种类型的甘露聚糖及其降解酶,梳理了β-甘露聚糖酶的糖苷水解酶家族分类、来源、结构和催化机理,归纳总结了近几年微生物来源β-甘露聚糖酶的重组表达、酶学性质及分子改造,简述了甘露聚糖酶在食品和饲料等方面的应用,展望了β-甘露聚糖酶的研究热点及方向。     

欧文氏杆菌CXJZ95-198甘露聚糖酶基因N端缺失表达

用PCR的方法从甘露聚糖酶高产菌欧文氏杆菌CXJZ95-198中克隆到甘露聚糖酶基因manA全长以及其N端缺失81、111、141 bp的片段,连接到pET28a载体再转入大肠杆菌BL21（DE3）中,用透明圈法鉴定其酶活性。结果表明,删除了manA N端111 bp的翻译产物依然具有酶活性,删除了N端141 bp的翻译产物无酶活性,manA N端111～141 bp可能具有重要意义。     

β-甘露聚糖酶基因克隆与在大肠杆菌中表达

为了通过基因工程方法在大肠杆菌中发酵生产β-甘露聚糖酶,采用多重比较几种来源的β-甘露聚糖酶氨基酸序列,获得了该酶的保守结构域,并按此设计简并引物．以能水解魔芋葡甘聚糖的枯草杆菌属野生筛选菌种A33为材料,通过简并引物PCR法从A33基因组中扩增出β-甘露聚糖酶基因核心区段．经过克隆、测序及BLASTN比对分析,证实该DNA区段推导的编码蛋白具有β-甘露聚糖酶的保守结构域,属于该酶家族中的一员．将该片段构建到大肠杆菌表达载体pRsET-A并转入大肠杆菌表达系统BL21 DE3（pLysS）,经过诱导获得了此酶的高效表达．     

枯草芽孢杆菌MSJ-5产β-甘露聚糖酶的性质研究

对土壤中分离的1株产β-甘露聚糖酶的枯草芽孢杆菌MSJ-5进行产酶性质的研究。菌株MSJ-5在发酵培养基中培养32h达到产酶高峰。β-甘露聚糖酶为粗酶液的主要组分,酶学性质的研究显示该酶最适反应温度为50℃,最适反应pH为7.0,在pH 5.0~7.0能保持较好的稳定性。水解魔芋甘露聚糖及水解产物分析试验结果表明菌株MSJ-5产生的β-甘露聚糖酶对魔芋甘露聚糖有显著降粘效果,水解产物以甘露寡糖为主。研究结果显示,菌株MSJ-5产生的β-甘露聚糖酶有应用到饲料添加和功能性寡糖行业的潜力。     

脐橙花朵脱落进程中花柄β-甘露聚糖酶活性变化

为探究β-甘露聚糖酶与器官脱落的关系,以佛罗斯特脐橙花柄外植体为材料,研究花朵脱落过程中花柄β-甘露聚糖酶活性的变化规律。结果表明,在花柄脱落过程中,花柄中β-甘露聚糖酶活性整体表现为先降低后升高的变化趋势;乙烯利可以明显加快脐橙花柄脱落进程,且能明显提高远轴端中β-甘露聚糖酶活性,而对离区和近轴端促进作用不明显,甚至会降低其酶活性。以上结果表明,β-甘露聚糖酶参与脐橙花柄器官脱落,但可能不是关键的酶。     

黑曲霉β-甘露聚糖酶的诱变选育及部分酶学特性

从实验室保藏的数十株真菌、细菌和酵母菌种中,经定向筛选,得到1株产β-甘露聚糖酶酶活较高的黑曲霉菌株MA.以菌株MA为出发菌,经Co60诱变和摇瓶发酵初、复筛,最终获得一株产β-甘露聚糖酶活力高且遗传性能稳定的菌株MA-56,其所产的β-甘露聚糖酶活力稳定在9.31×104 U/g ,较出发菌株提高了64.78%.酶学性质初步研究表明,黑曲霉菌株MA-56所产β-甘露聚糖酶的最适反应温度为70℃,最适反应pH为2.5～3.5;该酶在70 ℃以下具有良好的热稳定性,在pH 2.5～9.0的环境下表现稳定;在供试的10种金属离子中,只有Cu2+对酶活有较强的抑制作用.     

来源于链霉菌Streptomyces fradiae var.k11的抗蛋白酶甘露聚糖酶的基因克隆与鉴定

通过设计简并引物和TAIL-PCR的方法从Streptomyces fradiae var.k11中克隆得到一个β-1,4-甘露聚糖酶编码基因manS221,其全长1359 bp,编码452个氨基酸,前端28个氨基酸为预测信号肽.构建表达载体pET-28a-manS221并转化大肠杆菌BL21(DE3),特异性表达manS221基因,重组的甘露聚糖酶通过Ni-NTA亲和层析纯化.酶学性质分析表明,重组甘露聚糖酶最适温度为52℃,最适pH值为6.0,在pH 5.0～9.0的范围内有良好的稳定性,并且对中性蛋白酶具有高抗性.这些优良的性质使得ManS221在食品、饲料和纺织工业生产中具有良好的应用前景.     

β-甘露聚糖酶的研究进展

β-甘露聚糖酶属于半纤维素酶类,是一种广谱诱导型多功能酶,广泛存在于动植物和微生物中,其主要水解产物为甘露寡糖,在动物生产、饲料、食品、医药、石油开采及生物技术方面广泛应用.对β-甘露聚糖酶的来源、生产、纯化、分子特性、作用机制以及微生物诱变育种等方面的研究概况进行了综述,并对β-甘露聚糖酶的应用前景进行了分析.     

β-甘露聚糖酶基因的克隆及原核表达载体的构建

目的:克隆β-甘露聚糖酶基因并构建其原核表达载体。方法:提取地衣芽孢杆菌ATCC 14580基因组,PCR法扩增该菌基因组中的β-甘露聚糖酶基因,与表达载体p ET-28a连接并转化到E.coli BL21中,构建原核表达载体,并对阳性重组菌进行PCR和酶切鉴定。结果:成功克隆β-甘露聚糖酶基因并构建其原核表达载体,β-甘露聚糖酶基因全长1008bp,编码336个氨基酸,蛋白质分子量约为38KDa。SDS-PAGE检测显示重组酶分子量约为38KDa。结论:成功构建β-甘露聚糖酶基因的原核表达载体为基因的重组表达奠定基础。     

黑曲霉产β-甘露聚糖酶的纯化及酶学性质研究

［目的］分离纯化黑曲霉固态发酵产生的β-甘露聚糖酶,研究β-甘露聚糖酶酶学性质。［方法］黑曲霉经固态发酵制备粗酶液,分别采用硫酸铵分段沉淀法、丙酮沉淀法和Sephadex凝胶层析法对β-甘露聚糖酶进行分离纯化,用PAGE检验其纯度。同时测定纯化后的β-甘露聚糖酶酶学性质。［结果］β-甘露聚糖酶经40%～90%饱和度硫酸铵沉淀法纯化后比活力可提高到1 180.9 U/mg 经1.0 ∶1.0～1.6∶1.0（V/V）丙酮沉淀法纯化后的比活力可提高到1 847.0 U/mg;最后经凝胶层析法纯化后的比活力可提高到7 950.4 U/mg,纯化倍数为8.67,在PAGE凝胶电泳图谱上得到单一条带,即纯化后的β-甘露聚糖酶。［结论］纯化后β甘露聚糖酶的酶学性质为：最适pH值4.2,最适反应温度60 ℃,米氏常数Km 2.67 mg/ml。     

Achaetomium sp.Xz8来源的甘露聚糖酶Man5Xz8 热稳定性的研究

嗜热真菌Achaetomium sp. Xz8来源的甘露聚糖酶Man5Xz8和Humicola sp.Y1来源的嗜热甘露聚糖酶Man5A氨基酸序列一致性高达90.0%,然而两者的酶学性质尤其是最适温度和热稳定性却存在着很大的不同。Man5Xz8的最适温度为50℃,仅在30℃下保持稳定,而Man5A最适温度为70℃,且在50℃下具有良好的热稳定性。为研究不同区域关键氨基酸位点对甘露聚糖酶热稳定性的影响,以Man5Xz8为研究材料,通过生物信息学方法分析,分别构建了单点突变体V124I及△SG。实验结果表明,突变体V124I及△SG和原酶Man5Xz8具有相似的最适pH和最适温度,但在热稳定性方面较原酶有很大提高：在50℃下处理10 min后,突变体V124I的相对剩余酶活力较原酶Man5Xz8提高了26.9%,突变体△SG在50℃下处理1 h保持稳定。通过对甘露聚糖酶不同区域氨基酸位点的研究,发现了与酶热稳定性相关的关键结构区域及位点,为以后更好的研究第5家族的甘露聚糖酶提供了一定的理论指导。     

一种来源于Paenibacillus sp. A1的中性β-甘露 聚糖酶基因克隆及其酶学性质研究

采用简并PCR和TAIL-PCR技术,从来源于天山冰川土壤的类芽孢杆菌Paenibacillus sp. A1菌株基因组中扩增出β-甘露聚糖酶基因编码序列。序列分析表明,该基因全长960 bp,编码一个新的糖苷水解酶第5家族的β-甘露聚糖酶。将该基因克隆到原核表达载pET-22b(+)中,经过IPTG诱导表达,酶的胞外表达量达0.62 U/mL。酶学特性分析表明其最适pH为6.5,最适温度为55℃,属中性β-甘露聚糖酶,具有较好的底物适应性,适宜用于鱼类等水产动物养殖饲料行业中。     

来源于链霉菌Streptomyces fradiae var. k11的抗蛋白酶甘露聚糖酶的克隆

通过设计简并引物和TAIL-PCR的方法从Streptomyces fradiae var. k11中克隆得到一个β-l,4-甘露聚糖酶编码基因manS221,其全长1 359 bp,编码452个氨基酸,前端28个氨基酸为预测信号肽。构建表达载体pET-28a-manS221并转化大肠杆菌BL2l（DE3）,特异性表达manS221基因, 重组的甘露聚糖酶通过Ni-NTA亲和层析纯化。酶学性质分析表明,重组甘露聚糖酶最适温度为52℃,最适pH值为6.0,在pH 5.0~9.0的范围内有良好的稳定性,并且对中性蛋白酶具有高抗性。这些优良的性质使得ManS221在食品、饲料和纺织工业生产中具有良好的应用前景。     

β-甘露聚糖酶产生菌的分离·鉴定及酶学特性研究

[目的]筛选产β甘露聚糖酶的优良菌株,并对其进行分类鉴定和酶学特性的测定。[方法]运用单因子分析对β甘露聚糖酶的酶学特性进行研究。[结果]筛选到的产β甘露聚糖酶鉴定为枯草芽孢杆菌（Baccillus subtilis）。所产酶的最适反应温度和pH值分别为65℃和5．5。在45—70℃内酶活稳定,65℃保温15min,残留酶活仍有70％左右;在pH值4．5—6．5内酶活相对稳定,pH值5．0条件下保存3h,残留酶活仍有75％以上。低浓度的Co^2＋、Mg^2＋等金属离子对该酶有强烈的激活作用,提高浓度后则对酶活有抑制作用。[结论]该酶具有良好的酶学特性,有应用于大规模生产的潜质。     

β-甘露聚糖酶产生菌的分离·鉴定及酶学特性研究

[目的]筛选产β-甘露聚糖酶的优良菌株,并对其进行分类鉴定和酶学特性的测定。[方法]运用单因子分析对β-甘露聚糖酶的酶学特性进行研究。[结果]筛选到的产β-甘露聚糖酶鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。所产酶的最适反应温度和pH值分别为65℃和5.5。在45~70℃内酶活稳定,65℃保温15 min,残留酶活仍有70%左右;在pH值4.5~6.5内酶活相对稳定,pH值5.0条件下保存3h,残留酶活仍有75%以上。低浓度的Co2+、Mg2+等金属离子对该酶有强烈的激活作用,提高浓度后则对酶活有抑制作用。[结论]该酶具有良好的酶学特性,有应用于大规模生产的潜质。