重组酵母E22植酸酶的分离纯化及酶学性质研究

对用黑曲霉植酸酶基因构建的一株重组酵母E22所产植酸酶进行分离纯化并研究各种酶学性质,表明E22植酸酶分别在pH2.5～3.0和pH5.5左右具有2个最适pH峰,有活性pH范围为pH2.0～7.5,pH2.5时的最适温度为45℃左右、对植酸钠的Km值为0.000 2 mol/L、比活为493 328.7 u/mg、受Fe2+抑制,pH5.5时的最适温度为55℃.对植酸钠的Km值为0.000 1 mol/L、比活为624 376.2 u/mg、受Ca2+和Zn2+抑制,85℃热处理10 min酶活性保留70%,pH2.5下用胃蛋白酶、pH5.5下用胰蛋白酶处理6 h后酶活均保留90%左右,分子量为61.7KD,等电点在4.5到5.0之间.     

毕赤酵母表达罗氏耶尔森氏菌(Yersinia rohdei)植酸酶和酶学特性研究

按毕赤酵母偏爱密码子,将来自Yersinia rohdei的植酸酶基因(YrAPPA)进行了化学合成,并成功在毕赤酵母GS-115中异源分泌表达,重组植酸酶分泌量能达到72μg/mL。酶学特性研究结果表明:酶比活达到1 500 U/mg,重组植酸酶的最适反应温度和pH分别为55℃和4.5;纯化的重组植酸酶能耐受60℃高温,且pH 3—7.5范围内重组植酸酶有良好的稳定性;Cu~(2+)、Zn~(2+)、Fe~(3+)对植酸酶活性有抑制作用;重组植酸酶有抗胃蛋白酶和胰蛋白酶水解特性。     

市售商品植酸酶的作用效果评定

在同标条件下比较了5种市售商品植酸酶(编号为A、B、C、D、E)的酶活力、最适pH、最适温度、酸碱耐受性、耐热性及蛋白酶耐受性,结果表明,A、B、D植酸酶的酶活力与标示值相近;A、B植酸酶在偏碱条件下具有相对高活性,C、D、E植酸酶在酸性与偏碱环境下均具有较高活力;A、B、C、D、E植酸酶最适温度在50～60℃之间;80℃热处理3 min后,A、B、E植酸酶的剩余酶活有80%以上,C、D植酸酶则仅剩余40%以下;经胃蛋白酶处理后.A、B、D、E植酸酶的剩余酶活50%以上,C植酸酶仪残余8%,而经胰蛋白酶处理后,C、D、E植酸酶剩余酶活70%以上.研究结果表明,5种商品植酸酶各有优点,但并不完全符合"理想"植酸酶的要求.     

重组酵母E22植酸酶的分离纯化及酶学性质研究

对用黑曲霉植酸酶基因构建的一株重组酵母E22所产植酸酶进行分离纯化并研究各种酶学性质,表明E22植酸酶分别在pH2．5～3．0和pH5．5左右具有2个最适pH峰,有活性pH范围为pH2．0～7．5,pH2．5时的最适温度为45℃左右、对植酸钠的Km值为0．0002mol／L、比活为493328．7u／mg、受Fe^2＋抑制,pH5．5时的最适温度为55℃、对植酸钠的Km值为0．0001mol／L、比活为624376．2u／mg、受Ca^2＋和Zn^2＋抑制,85℃热处理10min酶活性保留70％,pH2．5下用胃蛋白酶、pH5．5下用胰蛋白酶处理6h后酶活均保留90％左右,分子量为61．7KD,等电点在4．5到5．0之间．     

来源于Cronobacter universalis的植酸酶酶学性质的研究

按照毕赤酵母(Pichia pastoris)对密码子的选择偏向性,对来源于细菌(Cronobacter universalis)的植酸酶基因(以下命名为CuPhyS)进行了密码子优化改造,合成并且作为外分泌蛋白成功地在毕赤酵母GS115里表达,CuPhyS的蛋白分泌量可积累到45μg/mL。酶学性质研究表明:该酶的最适pH为4.0,最适温度为50℃,在pH 3.0—12.0时该酶比较稳定,在50℃下热稳定性较高;以植酸钠作为底物,Mg~(2+)对酶活有一定的激活作用,Cu~(2+)对酶活有一定的抑制作用;该酶还具有良好的抗胰蛋白酶水解的能力和部分抗胃蛋白酶水解的能力。     

酸性植酸酶phyB在毕赤酵母GS115中的表达

通过PCR方法扩增得到无信号肽无内含子的酸性植酸酶phyB基因,将此基因克隆至毕赤酵母表达载体pPIC9K上,并转化毕赤酵母GS115感受态细胞,获得重组毕赤酵母.在甲醇的诱导下,该植酸酶phyB基因在毕赤酵母中得到表达.经SDS-PAGE凝胶电泳分析,该重组蛋白的相对分子质量为7.5×104,而该植酸酶在大肠杆菌DH5α表达系统中表达的相对分子质量为6.0×104,这可能是由于糖基化的结果.酶学性质检测发现,表达的植酸酶最适作用温度为65℃,比野生原始菌株的提高了10℃;诱导pH值为5.5时,蛋白的表达量最高,为10 528.6 U/mL,是野生菌株的2.8倍;最适作用pH值为2.5;在70℃条件下处理60 min,该酶的相对酶活力为40%,在75℃时处理10 min,该酶的相对酶活力为10%.     

烟曲霉植酸酶的酶学特性研究

对烟曲霉植酸酶的酶学特性进行了研究.结果表明,其最适反应温度为60℃,最适pH为5.0;液态酶在70℃处理5 min,残余酶活为69.12%;在4℃保存2个月,残余酶活为90%;不同金属离子和螯合剂对酶活性的影响存在差异,Fe3 ,Mg2 对该植酸酶有较强的激活作用, 而Zn2 ,Co2 ,Cu2 和EDTA有较强的抑制作用,Ca2 ,Fe2 和Mn2 等对其则无明显影响.     

2株黑曲霉植酸酶的分离纯化及其酶学性质研究

对黑曲霉A 3214及其诱变株N14所产植酸酶进行分离纯化并研究各种酶学性质,表明A 3214植酸酶和N14植酸酶的最适pH均为2.5,最适温度均为50℃,60℃保温10 min后酶活保留均在80%左右,用胃蛋白酶处理后酶活均保留80%左右,分子量均为47.4 KD,等电点均在4.5到5.0之间,K+,Na+,Ca2+,Mg2+,Fe2+在高浓度时对A3214植酸酶和N 14植酸酶都有抑制作用,而Zn2+,Cu2+,Mn2+却几乎没有抑制作用,A 3214植酸酶对植酸钠的Km值为0.0005 mol/L,N 14植酸酶对植酸钠的Km值为0.0004 mol/L,A 3214植酸酶的比活为135 777.5u/mg,N 14植酸酶的比活为148 447.5u/mg.     

喷雾干燥法制备饲用植酸酶制剂

以重组植酸酶(phyA-ABCD5F7)的毕赤酵母工程菌为植酸酶生产菌,经高密度发酵制备得到粗酶液。通过在粗酶液中添加Mg~(2+)和Zn~(2+)等金属离子以及海藻糖,可明显提高植酸酶的热耐受能力。以植酸酶的酶活回收率为评价指标,考察了进风温度、出风温度和保护剂对植酸酶酶活回收率的影响,确定最佳喷雾条件:保护剂5 g/L MgSO_4·7H_2O、2 g/L ZnSO_4·7H_2O和10 g/L海藻糖,进风温度为160℃,出风温度为70~75℃,在此条件下,植酸酶的酶活回收率达80%。     

四脊裸胞壳Dh菌株液体培养条件下淀粉酶的产生及活性影响因子

对虫生真菌四脊裸胞壳(Emericella quadriclineata)Dh菌株产淀粉酶的条件及理化特性进行了研究.在孢子浓度为1.5×106个/mL的PD培养液中恒温(25±1)℃振荡(120 r/min)培养3.5 d,菌丝生物量最大达5.1 mg/mL,产淀粉酶量达272.42 U/mg;培养液初始pH4~6最有利淀粉酶的产生,产酶量为1 377.20~1 528.99 U/mg菌丝.淀粉酶活性在50℃,pH 6.0条件下最高.在pH4~7范围内20℃下处理20 min或在pH4~7范围内37℃下处理1 h酶活较为稳定,保持在65%以上.40℃下处理20 min酶活保持90%以上.60℃和70℃下处理20 min,酶活保持在50%以下.在70℃下处理80 min,剩余酶活仅为11.70%.一定浓度的Cu2+和Ba2+有利于酶活提高;同时Mg2+,Fe2+,Ca2+,NH4+对酶活性的抑制作用依次增强.     

来源于Kosakonia radicincitans的新型植酸酶基因通过密码子优化在毕赤酵母中高效表达

将来源于Kosakonia radicincitans的新型植酸酶基因(以下命名为KrPhyS)进行密码子优化,并将其导入到毕赤酵母GS115中进行表达。结果表明:KrPhyS的蛋白分泌量可积累到45μg/mL;该酶的比活力为1.83×10~3 U/mg,最适pH为3.5,最适温度为55℃,在65℃下热稳定性较高,在pH 3.5—7.5时该酶比较稳定。以植酸钠作为底物,EDTA和Mg~(2+)等金属离子对该酶有一定的激活作用;Cu~(2+)等金属离子对该酶有一定的抑制作用。该酶还具有良好的抗胃蛋白酶水解的能力。     

来源于枯草芽孢杆菌的漆酶cotA基因克隆与表达及其酶学性质研究

漆酶作为一种含铜离子的多酚氧化酶,在环境保护、生物能源、食品工业和纸浆漂白等工业中有重要的应用价值。从枯草芽孢杆菌168菌株中克隆漆酶cotA基因,全长1 542 bp,编码513个氨基酸,外加一个终止密码子。将该基因在大肠杆菌Transetta（DE3）菌株中通过微好氧发酵法进行异源表达和纯化,获得的重组酶蛋白CotA的最适反应温度为60℃,最适pH为4.5。该酶在60℃具有较好的热稳定性,保温90 min后仍有71.70%的剩余酶活。最适反应条件下,重组酶对ABTS的Km为63.9±5 μmol/L,kcat为39.1±1/s,最大反应速率为0.005 μmol/L·min·mg,且在最适反应条件下,微好氧发酵法获得的重组酶蛋白CotA的比活（557.8 U/mg）是低温诱导法（0.2 U/mg）的2 655.4倍。因此,通过微好氧发酵法可以显著提高重组漆酶CotA的比活力。     

2株黑曲霉植酸酶的分离纯化及其酶学性质研究

对黑曲霉A3214及其诱变株N14所产植酸酶进行分离纯化并研究各种酶学性质,表明A3214植酸酶和N14植酸酶的最适pH均为2．5,最适温度均为50℃,60℃保温10min后酶活保留均在80％左右,用胃蛋白酶处理后酶活均保留80％左右,分子量均为47．4KD,等电点均在4．5到5．0之间,K^＋,Na^＋,Ca^2＋,Mg^2＋．Fe^2＋在高浓度时对A3214植酸酶和N14植酸酶都有抑制作用,而Zn^2＋,Cu^2＋,Mn^2＋却几乎没有抑制作用,A3214植酸酶对植酸钠的Km值为0．0005mol／L,N14植酸酶对植酸钠的Km值为0．0004mol／L,A3214植酸酶的比活为135777．5u／mg,N14植酸酶的比活为148447．5u／mg。     

一种新的耐热性植酸酶基因在烟草中的表达

[目的]探究一种新的耐热性植酸酶基因在烟草中的表达结果。[方法]克隆了泡盛曲霉植酸酶基因编码区全序列,使其在烟草中高效表达,对重组植酸酶与天然植酸酶性质进行初步的分析和比较。[结果]对烟草叶片的植酸酶活性检测结果表明,重组植酸酶基因在烟草中得到较高水平表达,转基因植株的最高植酸酶活力为对照烟草的13倍;对烟草重组植酸酶蛋白的酶学性质进行了初步分析,结果表明重组植酸酶拥有与天然植酸酶同样的最适pH值和最适温度,耐热性略微下降,但在80℃处理15 min后仍有33%的残余酶活力。[结论]该研究为该植酸酶基因转化饲料作物的开发提供理论依据,也为泡盛曲霉植酸酶的工业化生产开辟了新的途径。     

枯草芽孢杆菌WHNB 02植酸酶的酶学性质研究

从118份样品中分离到1株产植酸酶的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis WHNB 02),其发酵液经乙醇沉淀、硫酸铵分级沉淀及Sephadex G-100柱层析等步骤后分离纯化了该酶,纯化倍数约为31.5倍,回收率为13.0%.该酶为单体酶,SDS-PAGE测得的分子量约为43 KD,以植酸钠为底物的Km值为0.5 mmol/L,酶反应的最适温度为60℃,80℃作用10 min酶活保存61%,最适pH为7.0,在pH 6.0～10.0范围内稳定,酶活性及稳定性都需Ca2+存在.ED-TA,Mn2+,Ba2+(5 mmol/L)对酶活具有很大的抑制作用.     

谷氨酸棒杆菌乳酰谷胱甘肽裂合酶基因克隆、表达及活性分析

乳酰谷胱甘肽裂合酶是生物体内降解丙酮醛的重要酶之一。食品级微生物谷氨酸棒杆菌ATCC13032基因组上的NCgl0106预测为乳酰谷胱甘肽裂合酶基因,但尚缺乏实验验证。本试验首先通过pCR技术扩增出预测的谷氨酸棒状杆菌ATCC13032乳酰谷胱甘肽裂合酶基因lac,并将之与表达载体pET-28a连接,转化BL21(DE3)感受态细胞,成功获得工程菌E.coli BL21(DE3)/pET-28a-lac。然后,使用IpTG诱导E.coli BL21(DE3)/pET-28a-lac表达重组蛋白Lac。SDS-PAGE试验结果表明:重组Lac蛋白在大肠杆菌进行了可溶性表达,其分子量约为14 kDa。最后对重组Lac蛋白进行了分离纯化、活性检测及酶学特性分析。应用His-tag纯化获得的重组蛋白溶液浓度为604.9μg/mL;活性检测显示重组Lac蛋白能催化丙酮醛和谷胱甘肽生成S-D-乳酰谷胱甘肽,表明谷氨酸棒杆菌lac基因是乳酰谷胱甘肽裂合酶基因;酶学特性分析表明重组乳酰谷胱甘肽裂合酶的最适反应温度为60℃,最适反应pH为7,金属离子K~+和Ca~(2+)对其活性略有增强作用,Ba~(2+)对酶活性几乎没有影响,Zn~(2+)、Mg~(2+)和Fe~(2+)对酶活性有一定的抑制作用,Co~(2+)和Mn~(2+)几乎完全抑制其活性,酶反应米氏常数K_m值为0.223 2 mmol/L,最大反应速率为0.025 mmol/(L·min)。     

Cordyceps fumosorosea和Beauveria bassiana来源的碱性蛋白酶在毕赤酵母中的异源表达与性质测定

碱性蛋白酶作为广泛应用的蛋白酶之一,具有重要的工业应用价值。发掘优质的碱性蛋白酶基因,实现其高效表达,有助于更好的满足工业应用需求。分别将Cordyceps fumosorosea和Beauveria bassiana来源的碱性蛋白酶基因pa1及pa2与表达载体pPIC9连接,并在毕赤酵母GS115中实现高效表达。对于纯化后的重组蛋白PA1及PA2的酶学性质进行测定,二者最适pH均为8.5,最适温度均为60 ℃,与同类酶相比具有一定的优势;PA1及PA2的温度稳定性较好,50 ℃下酶活保持稳定,60 ℃下处理10 min,二者均保持70%左右的酶活;PA1及PA2的pH耐受范围宽泛,在pH 4.0~11.0的环境中处理1 h,均能保持80%以上的活性。此外,PA1及PA2对于表面活性剂和还原剂也表现出一定的耐受性。这些性质都表明PA1及PA2是具有工业应用潜力的优质碱性蛋白酶。     

热烫处理中青豌豆脂肪氧合酶及过氧化物酶活性的研究

从不同处理的青豌豆中提取酶液,进行脂肪氧合酶及过氧化物酶活性的测定。结果表明:青豌豆酶提取液中脂肪氧合酶作用的最适pH值为6.25,米氏常数Km=2.15×10~(-3)(mmol油酸/mL);过氧化物酶最适pH值为5.5Km=1.07×10~3(mmolH_2O_2/mL);青豌豆在95℃热烫5min,过氧化物酶完全失活,脂肪氧合酶仍有8％左右的残余活性。     

短小芽孢杆菌阿魏酸酯酶的分离纯化及性质研究

通过硫酸铵沉淀、离子交换层析和疏水层析,对短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)发酵液中的阿魏酸酯酶进行分离纯化,并测定其部分酶学性质。结果表明,阿魏酸酯酶的纯化倍数为5.06,回收率达到14.8%。该酶的相对分子质量约为28.6 ku;最适反应温度为50℃,最适pH为5.8,在40~45℃和pH 5.8~8.2都能保持很高的稳定性。K~+、Co~(2+)、Ca~(2+)和DTT对酶活有明显的促进作用,而Cu~(2+)、乙醇和苯甲基磺酰氟严重抑制了其酶活。以阿魏酸甲酯为底物,测得Km为0.25 mmol/L,Vmax为6.27 U/(min·mg)。     

化学添加剂对新型重组中性植酸酶稳定性的影响

[目的]为进一步拓展新型重组中性植酸酶的工业应用。[方法]研究海藻糖、麦芽糖、蔗糖、葡萄糖等糖类及不同的金属离子对其稳定性的影响。[结果]该突变植酸酶的稳定性强烈依赖Ca2+的存在。当CaCl2浓度为0.10 mol/L,90°C加热10 min时,剩余活性约为原来的67.7%。同时,添加糖类对酶稳定性也起到较好的保护作用。当80、85、90°C受热10 min时,海藻糖呈现出最好的保护性能,加入0.8 mol/L左右,可使剩余酶活分别是原来的84.3%、65.5%和48.3%,为未添加时的2.61、4.34和15.00倍。此外,在80℃加热条件下,麦芽糖也表现出较好的保护作用,剩余活性是未添加时的2.51倍。但是,在更高温度下尤其是90℃时,植酸酶的活性几乎完全丧失。[结论]该研究结果可为植酸酶在水产饲料加工中的进一步应用提供参考。