南极磷虾羧肽酶的分离纯化及酶学性质

南极磷虾生活在极寒环境,其体内特殊的蛋白酶系统是其维持正常新陈代谢的关键因素。羧肽酶是南极磷虾蛋白酶系统中一类主要且关键的蛋白酶,酶学性质研究对其后续基础研究开展及商业利用都具有指导意义。本研究以南极磷虾为原料,采用缓冲液提取、硫酸铵分级盐析,DEAE-琼脂糖凝胶FF阴离子层析和Sephadex G-100凝胶层析,从南极磷虾匀浆液中分离纯化出一种羧肽酶,SDS-PAGE结果显示其分子量为30 ku。酶学性质研究结果显示:该酶最适温度为30℃;最适pH为8.0。热稳定性较差,即使在4℃下保温超过2 h酶活性会急剧下降。金属离子Ni~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)和Mg~(2+)具有激活作用,且激活作用依次增强;而Ca~(2+)、Fe~(3+)和Cu~(2+)起抑制作用,Cu~(2+)抑制效果最明显。对巯基有修饰作用的抑制剂DTT和β-巯基乙醇对其有抑制作用,推测该酶活性中心存在二硫键;金属蛋白酶抑制剂EDTA和1,10-菲罗啉对该酶活性有明显的抑制作用,说明了其具有金属蛋白酶特性;而丝氨酸蛋白酶抑制剂PMSF对该酶抑制作用并不强烈。以脲酰-L-苯丙氨酸为底物溶液,测得该酶K_m为0.005 9 mg/mL、V_(max)为4.909 1 U/min。     

南极磷虾体内胰蛋白酶的纯化及性质研究

以南极磷虾(Euphausia superb)为研究对象,通过硫酸铵分级沉淀、Phenyl-Sepharose疏水层析、DEAE-Sepharose FF离子交换层析等方法,从南极磷虾体内分离纯化出胰蛋白酶。其纯化倍数为5.44倍,比活力为38.3 U/mg,得率为26%。SDS-PAGE电泳结果显示,该酶的分子质量为28 ku。蛋白酶最适温度为37℃、最适pH为7.5,Mg2+、Ca2+、Mn2+对南极磷虾蛋白酶具有激活性,Zn2+、Cu2+、Fe3+具有酶活抑制性,其中Cu2+的抑制性最强。酶的动力学实验结果表明,以BApNA为底物测得Km为0.073 mmol/L,Vmax为1.44×10-2mmol/L·s,kcat为0.6S-1,kcat/Km为8.22×103,PMSF作为蛋白酶抑制剂,对南极磷虾蛋白酶作用机制为不可逆抑制。     

普鲁兰短梗霉N2-3菌株碱性蛋白酶的纯化及性质研究

[目的]对普鲁兰短梗霉N2-3菌株的碱性蛋白酶进行纯化,并对其性质进行研究。[方法]利用层析柱Sephadex G-75与阴离子交换柱DEAE Sepharose Fast Flow纯化菌株N2-3的胞外碱性蛋白酶,并对纯化的酶进行SDS-PAGE凝胶电泳检测,同时对纯化蛋白酶的最适反应温度、温度稳定性、最适反应pH、pH稳定性进行测定,研究金属离子及各种化合物对蛋白酶活性的影响。[结果]试验中N2-3菌株的碱性蛋白酶纯化倍数和回收率分别为2.34和25.9%;SDS-PAGE凝胶电泳显示该酶的分子量约为33 kDa;该酶的最适反应温度和pH分别为52℃和9.0;Mn2+、Mg2+、Na+离子浓度在5 mmol/L时对纯化蛋白酶的酶活有激活作用,Zn2+、Ca2+、K+、Li+对酶活的影响不大,而当存在Fe2+、Fe3+、Cu2+、Co2+、Ag+、Hg2+离子时,蛋白酶活明显降低;苯甲基硫酰氟(PMSF)强烈抑制了该蛋白酶的活性,而乙二胺四乙酸(EDTA)与碘乙酸微弱抑制了该蛋白酶的活性。[结论]为普鲁兰短梗霉N2-3菌株碱性蛋白酶的工业化生产提供了一定的理论基础。     

日本鳗鲡肠道蛋白酶的分离纯化及其酶学性质研究

【目的】从日本鳗鲡(Anguilla japonica)肠道中分离纯化蛋白酶并分析其酶学性质,为日本鳗鲡饲料的科学研制提供理论依据。【方法】通过硫酸铵沉淀分级分离及Sephadex G-100和Sephadex G-75两级凝胶柱层析纯化日本鳗鲡肠道蛋白酶,经聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)和SDS-PAGE鉴定蛋白酶纯度和亚基分子质量,利用凝胶层析法测定酶的分子质量,用等电聚焦电泳法测定酶的等电点,并研究以酪蛋白为底物时蛋白酶催化反应的动力学参数及pH、温度、金属离子和修饰剂对蛋白酶活力的影响。【结果】日本鳗鲡肠道蛋白酶亚基分子质量为65.3ku,酶分子质量为260.3ku,等电点为8.23;该蛋白酶的最适pH为8.2,最适温度为55℃,米氏常数(Km)为4.832mg/mL,最大反应速度(Vmax)为0.269U/min。日本鳗鲡肠道蛋白酶在pH为6.6~9.0时表现稳定,在20~55℃时具有较好的热稳定性,在60℃以上稳定性迅速下降。Mg2+、Ca2+、Co2+、Ba2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+和Hg2+对日本鳗鲡肠道蛋白酶的活力表现出不同程度的抑制作用,其中以Hg2+的抑制作用最强,1 mmol/L Hg2+可使酶活力丧失87.63%;而Fe2+有激活作用,5mmol/L Fe2+可使酶活力提高134.53%。修饰剂EDTA、对氯汞苯甲酸(pCMB)和Cys对酶活力没有影响,苯甲酰基磺酰氟(PMSF)和二硫苏糖醇(DTT)对酶活力则有不同程度的抑制作用。【结论】日本鳗鲡肠道蛋白酶由4条相同肽链组成,属于丝氨酸蛋白酶类,二硫键是维持其活性所必需的,酶活力易受环境中酸碱度、温度和金属离子调控。     

降解羽毛的嗜麦芽窄食单胞菌YHYJ-1角蛋白酶纯化及酶学性质研究

利用硫酸铵分级沉淀和交联葡聚糖G-100凝胶柱纯化了高效降解羽毛的嗜麦芽窄食单胞菌YHYJ-1所产角蛋白酶,纯化的角蛋白酶,经SDS-PAGE蛋白电泳分析,分子量为48.3 kda.结果表明,该酶最适反应温度和最适pH值分别为50℃和9.0,30～40℃具有较好的温度稳定性,60℃酶活下降很快;在pH7.0 ～9.5的范围内具有较好的稳定性.金属离子Ni2+、Zn2+对角蛋白酶具有明显抑制作用,Cu2+、Fe2、Fe3+能完全抑制酶活;1％巯基乙醇对酶具有明显激活作用.EDTA和PMSF对该角蛋白酶几乎完全抑制,可判定该酶是丝氨酸金属蛋白酶,是一种新的蛋白酶.     

高产蛋白酶P5菌株的纯化及酶学性质

对高产蛋白酶细菌P5菌株发酵产生的蛋白酶进行初步分离纯化并研究其酶学性质。结果表明,硫酸铵饱和度为70%时,酶活性达到最高(310.44U/mL);该酶最适反应温度为40℃,在35～40℃保温5h,酶活性基本没变化;酶反应最适pH值为7.0,酶活性在pH值6.0～7.5时比较稳定。K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+对酶活性有促进作用,Na+对酶活性基本没有影响,Hg2+和Mn2+对酶活性有抑制作用,其他金属离子对酶活性的影响随离子浓度的不同而不同。     

一株低温脂肪酶产生菌的筛选鉴定及酶学特性

[目的]分离获得低温脂肪酶产生菌和研究其酶学特性.[方法]对采自阿勒泰等地区的75份土样中脂肪酶产生菌进行富集和筛选,目的菌株经16S rRNA基因序列比对鉴定后,对其产生的脂肪酶进行酶学特性分析.[结果]菌株N6-12归属于假单胞属菌,可能为新种;其产生的脂肪酶的最适催化温度为30℃;酶催化的最适pH为6.5;金属离子Cu2、Fe3+等对酶有较大的抑制作用,而Na+对酶有激活作用.[结论]菌株N6-12产生的脂肪酶属于低温脂肪酶.     

嗜热木聚糖酶酶学性质研究

[目的]研究嗜热木聚糖酶的酶学性质.[方法]考察了基因工程菌Rosetta(DE3)/pET28a-xynB64所产嗜热木聚糖酶反应的最适温度、最适pH,嗜热木聚糖酶的热稳定性、pH稳定性,以及不同金属离子对酶活力的影响.[结果]嗜热木聚糖酶的最适反应温度为110℃左右,最适pH为6.6,具有较广的pH稳定范围和非常好的热稳定性,高浓度的Mn2+、Mg2+、Ca2+对该酶有激活作用,Cu2+、Zn2+以及低浓度的Mn2+对该酶有抑制作用.[结论]研究可为嗜热木聚糖酶的广泛应用提供参考依据.     

一株棉秆纤维素分解真菌的分离筛选及酶学性质研究

[目的]对从棉秆腐解物中筛选得到的高效棉秆分解真菌SJ-1进行纤维素酶酶学性质的研究.[方法]研究温度、pH、金属离子对纤维素酶活力的影响,并以Lineweaver -Burk作图法测定酶促反应米氏常数Km及最大反应速率Vmax.[结果]该菌株CMCase和FPase的最适反应温度在50～60℃,最适pH为7.0,有较好的耐高温及耐碱能力.K+、Fe2对酶活有显著的激活作用,而Cu2+、Mg2+、Ca2+、Al3+等有一定的抑制作用,其中Al3的抑制作用较为强烈,Cu2+对FPase抑制较强,Mn2-对FPase有激活作用而对CMCase有抑制作用,Zn2对酶活性无明显影响.以CMC - Na做底物时酶反应的Km为2.69 mg/mL,Vmax为0.53 mg/( mL·min).[结论]菌株SJ-1的纤维素酶性质较为优良,为进一步进行菌株的选育与改造提供参考依据.     

白玉菇酸性磷酸酯酶的分离纯化及酶学性质研究

[目的]对白玉菇酸性磷酸酯酶进行分离纯化,并研究其酶学性质.[方法]以白玉菇为材料提取酸性磷酸酯酶(ACPase,EC.3.1.3.2),进一步将原酶液盐析、层析2种常用的蛋白纯化技术,分离得到酸性磷酸酯酶,并对该酶的酶学性质进行研究.[结果]该酶分子量约为70 kD,水解对硝基苯磷酸二钠(pNPP)最适pH为4.5,等电点为5.5,最适温度为40℃,该酶在50℃时有热激活效应;紫外吸收光谱测定结果表明,酶有2个吸收峰,分别在220和280 nm处;耐热时间表明在40℃下耐热保温40 min后,酶活力为最大活力的60.79％,并在保温20 min时酶活力最大,50℃时酶活力随着保温时间的延长而降低,保温20 min后,酶活力下降为最初酶活力的20.77％;Hg2+、Pb2+、Ag+、Cd2+4种金属离子对酶活性均有抑制作用,Ag+抑制作用最强.酶的动力学参数Km为0.031 mmol/L、Vmax为0.204 mmol/(L·min)、酶反应初速度为18.66×10-3μmol/L.[结论]酸性磷酸酯酶的活性受温度、pH、金属离子等外界条件的影响,因此在栽培过程中需要控制环境温度及培养基酸碱度等条件.     

沟眶象纤维素消化酶的分布及金属离子对其活性的影响

[目的]研究金属离子对沟眶象纤维素酶系活性和消化生理的影响。[方法]以酶学分析方法研究了沟眶象消化道纤维素消化酶的分布和Hg2+、Ca2+和K+、Fe2+等7种金属离子对沟眶象肠道纤维素酶活性的影响。[结果]94%Cx酶9、2%C1酶、95.1%-β1,4葡萄糖苷酶存在于沟眶象中肠。在试验浓度范围内(0.1~5.0 mmol/L),处理24 h后,6种金属离子对纤维素酶各组分酶活性具有不同程度的抑制作用,且随浓度的升高而增强,其中Hg2+、Cu2+、Zn2+和Mn2+抑制作用较强,Fe2+对纤维素酶活性有明显的激活作用;处理7 d后,7种金属离子表现较强的抑制作用,在低浓度下Fe2+可使C1酶、-β1,4葡萄糖苷酶活性微弱增强,高浓度表现为抑制作用。[结论]该研究为有效控制沟眶象提供科学依据。     

灰绿青霉阿魏酸酯酶的分离纯化和酶学性质研究

[目的]研究青霉(Penicillium glaucum)XGY36胞外产阿魏酸酯酶的纯化和酶学性质。[方法]菌株胞外产酶发酵液经硫酸铵沉淀、DEAE-cellulose DE52离子交换柱层析、Sephadex-G75分子筛层析进行纯化,得到纯度较高的酶蛋白,并对其酶学性质进行研究。[结果]从菌株发酵液中分离纯化到电泳纯的阿魏酸酯酶,纯化倍数6.54,酶活性回收59.7%。阿魏酸酯酶经SDS-PAGE获得1个条带,其表观分子量为36.5 ku。催化底物阿魏酸乙酯的最适反应温度为50℃,最适p H为5.0。阿魏酸酯酶在60℃以下和p H 3.0~7.0范围内稳定。金属离子Zn~(2+)、Mg~(2+)、Ca~(2+)对酶有明显的激活作用,而Pb~(2+)、Hg~(2+)和Ag+对阿魏酸酯酶有强烈的抑制作用,Na+、K+、Mn~(2+)、Cu~(2+)和Fe~(2+)对酶活的影响不大。[结论]青霉阿魏酸酯酶具有潜在的应用价值,适合应用于食品、医药及生物等领域。     

脂肪酶中具有壳聚糖降解活力酶组分的性质研究

[目的]为酶法降解壳聚糖提供科学依据。[方法]从脂肪酶中分离具壳聚糖降解活力的电泳纯酶,研究pH值、温度和金属离子对壳聚糖酶活力的影响,并分析了该酶的pH值稳定性、热稳定性和底物特异性。[结果]该酶降解壳聚糖的最适pH值为4.5,最适温度为60℃。Ni2+、Co2+和Mn2+对酶活具有明显的激活作用,而Fe3+、Pb2+和Hg2+则强烈抑制酶的活力。该酶对脱乙酰度为73%~82%的壳聚糖具有较高的水解活性,而对脱乙酰度为64%和90%的壳聚糖水解活力较低。[结论]该酶在pH值为5~9范围内和60℃以下都具有较好的稳定性。     

金属离子对4PCA饲料酶中木聚糖酶活性的影响

[目的]为酶制剂的稳定性研究及其在饲料工业中的应用提供依据。[方法]选取K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+和Fe2+8种金属离子,浓度设计为1×10-4、1×10-3、1×10-2mol/L,研究金属离子对4PCA饲料复合酶中木聚糖酶活性的影响。[结果]浓度为1×10-4mol/L时,8种金属离子对木聚糖酶活性无明显影响。浓度为1×10-3mol/L时,Cu2+使木聚糖酶活增至125.8%,Mn2+使木聚糖酶活降至54.5%。浓度为1×10-2mol/L时,Zn2+使木聚糖酶活增至121.5%,Mn2+、Cu2+、Fe2+分别使木聚糖酶活降至40.6%、67.7%、88.9%。[结论]K+、Na+、Ca2+、Mg2+对木聚糖酶活性无特别影响,Zn2+有激活作用,Mn2+、Fe2+有抑制作用,Cu2+随着浓度的增加有先激活后抑制作用,3种离子的抑制作用由大到小依次为:Mn2+>Cu2+>Fe2+。     

高产木聚糖酶的紫色红曲霉菌株筛选及酶学性质研究

[目的]筛选紫色红曲霉木聚糖酶,并研究其酶学性质。[方法]采用平板筛选和固体培养方法获得了产木聚糖酶较高的紫红曲霉（Monascus pupureus）533。采用50%~70%硫酸铵盐析、Sephadex G-25凝胶层析、DEAE Sepharose fast flow阴离子交换层析和SephacrylS-200凝胶层析进行纯化。最后,研究温度、pH、金属离子和化学物质对酶活性的影响。[结果]经分离纯化后得到相对分子质量约为46.0 kD的木聚糖酶。木聚糖酶最适反应温度为47℃;最适反应pH为5.5,pH稳定范围为4.5~5.5;Ca2＋、Fe2＋、Na＋和Tween 80对酶活力有激活作用;Mn2＋、Tris、EDTA、尿素和SDS对酶活力有抑制作用;Cu2＋和K＋对酶活力影响不大。[结论]该研究筛选到1株高产木聚糖酶的紫色红曲菌株,扩大了产木聚糖酶的菌株范围。     

香樟(Cinnamomum camphora)果实酪氨酸酶的分离纯化及特性分析

[目的]检测并分离香樟果实中的酪氨酸酶。[方法]从香樟成熟果实中分离和纯化出酪氨酸酶,研究该酶的酶活、蛋白质含量、最适pH值、最适温度、动力学特性和稳定性,并分析了不同金属离子、化合物和中药对其酶活的影响。[结果]经分离和纯化,获得43 kD的酪氨酸酶。该酶的最适pH值和最适温度分别为7.5和50℃。以L-DOPA为底物,测得Km和Vmax分别为12.83 mmol/L和180.65U/mg。该酶在pH值4~7和较高温度时均较为稳定。Al3+和Cu2+对该酶活性具有抑制作用,而Zn2+、Mg2+等则有激活作用。250mmol/LEDTA对该酶有激活作用,抗坏血酸和1 mmol/Lβ-巯基乙醇有完全抑制作用。中药女贞对其有强激活作用,乌梅对其抑制作用最明显。[结论]香樟果实中酪氨酸酶同工酶的存在为该酶的纯化带来一定难度。     

不同浓度金属离子对酸性蛋白酶活性的影响

[目的]探寻不同浓度金属离子对黑根霉产酸性蛋白酶活性的影响,为酸性蛋白酶的应用提供理论依据。[方法]以黑根霉作为研究菌株,研究了Cu2＋,Mn2＋,K＋,Ca2＋,Li＋,Zn2＋,Fe2＋和Na＋对酸性蛋白酶活性的影响。[结果]Cu2＋,Mn2＋,K＋,Ca2＋和Na＋5种离子在一定浓度范围内对酸性蛋白酶活性起激活作用;Li＋,Zn2＋和Fe2＋3种离子对酸性蛋白酶活性起抑制作用。[结论]不同浓度金属离子对酸性蛋白酶活性影响不同,可优先选择激活作用强的金属离子来促进酸性蛋白酶活性。     

发芽咖啡豆a-半乳糖苷酶的性质研究

[目的]研究发芽咖啡豆a-半乳糖苷酶的酶学性质。[方法]从发芽咖啡豆中提取a-半乳糖苷酶,研究不同温度和pH下的酶活,并确定该酶的最适温度和pH。研究了不同金属离子和不同离子强度（NaC1）对a-半乳糖苷酶酶活的影响。Lineweaver-Burk双倒数作图法测定该酶的Km和Vmu[结果]a-半乳糖苷酶的最适温度和pH分别为45℃、6．0,热稳定温度范围为20～50℃,pH稳定范围为5．0～7．0。Na^＋、K^＋、Mg^2＋和cu^2＋对a-半乳糖苷酶酶活的影响不大,zn^2＋促进酶活,Ba^2＋对酶活稍有抑制,Hg^2＋强烈抑制d．半乳糖苷酶的活性。在0～0．25mol／L离子强度（NaC1）范围内,a-半乳糖苷酶的酶活不受影响。Lineweaver—Burk双倒数作图法测定该酶的k和n。。分别为0．556mmol／L、1．19μmol／min。[结论]该研究为发芽咖啡豆a-半乳糖苷酶的进一步应用提供理论指导。