黑木耳漆酶基因在毕赤酵母中的表达及其酶学性质研究

应用SignalP 3.0 Server软件对黑木耳漆酶基因lac1(GenBank No.AY450405)编码的蛋白质序列进行分析,发现在其N端存在18个氨基酸的信号肽序列。通过RT-PCR克隆了lac1基因,分别构建带有自身信号肽的lac1基因毕赤酵母表达载体pPICN-lac1和以α因子信号肽替换自身信号肽的lac1基因毕赤酵母表达载体pPIC9-lac。将这两个载体转化巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)GS115细胞,获得基因工程菌GS115-pPICN-lac1与GS115-pPIC9-lac。SDS-PAGE分析和酶活性测定结果表明,在转化后者中漆酶基因得到了有效分泌表达,而在转化前者中漆酶基因未能得到有效分泌表达。进一步研究确定GS115-pPIC9-lac菌株液体发酵的最适pH为4.0,在此发酵条件下,其分泌表达的漆酶最高酶活为0.149U·mL-1。酶学性质研究表明,该酶的最适反应温度为40℃,最适反应pH为5.0,在最适反应条件下其pH稳定性和热稳定性均较好。     

黑木耳漆酶酶学性质分析

从12个黑木耳菌株中筛选出一株黑木耳漆酶高产菌株——地茂1号,对其进行Native—PAGE,发现其含有3种漆酶同工酶。对其发酵液进行酶学性质分析,发现地茂1号在液体培养基中第11天酶活达到最大,为382．6U／L,最适温度为50℃,最适pH值为3．2,温度及pH稳定性较好。     

凤尾菇(Pleurotus sajor-caju)漆酶Lac4基因在黑曲霉中表达研究

研究将凤尾菇漆酶基因Lac4(Gene Bank登录号AJ507327.1)cDNA克隆到表达载体pSZHG10-6-2上,通过农杆菌介导法导入黑曲霉CICC2462中,筛选得到糖化酶基因glaA位点发生同源重组的黑曲霉转化子。摇瓶发酵后取上清液作SDS-PAGE检测、酶活测定及酶学性质和酶稳定性分析,研究重组漆酶对染料脱色影响。结果表明,成功分泌表达重组漆酶r Lac4,其活性在第9天时达酶活最高峰1 211 U·L~(-1);酶学性质研究发现,其最适反应温度为60℃、pH为4.5,且在10~30℃及pH 5.0~6.0稳定性较好。最适反应条件下,重组漆酶对ABTS的Km为0.142 mmol·L~(-1),最大反应速率Vm为0.693 mmol·L~(-1)·min~(-1)·mg~(-1);通过重组漆酶研究4大类染料脱色能力,发现ABTS为介体时该漆酶对三苯基甲烷类孔雀绿脱色可达44%,杂环类中性红、偶氮类甲基橙脱色率分别13%和11%,而对蒽醌类活性亮蓝(RBBR)降解作用不明显,重组漆酶对孔雀绿的脱色效率具有较大应用价值潜力,对含三苯基甲烷染料废水处理应用前景良好。     

LACCLR2细菌漆酶性质及其脱色作用的研究

该试验以LACCLR2细菌漆酶为研究对象,对漆酶的酶学性质以及漆酶对染料的降解脱色效果进行了研究,结果表明:漆酶反应的最适温度是50℃,最适p H为6,铜离子浓度为0.01%时酶活力最高。针对染料的脱色实验,靛蓝最显著,褪色率达到77.4%,COD/BOD提高了43.5%。     

交联聚乙二醇二丙烯酸酯固定化漆酶的性质

为探究交联聚乙二醇二丙烯酸酯为载体的固定化漆酶的优势,采用单因素分析法,在不同条件下对固定化漆酶和游离漆酶的酶学性质进行了研究。结果表明:与游离漆酶相比,固定化漆酶与底物2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)的亲和力下降,但稳定性明显提高,最适p H值也发生了变化。固定化漆酶的最适温度为60℃,比游离漆酶升高了5℃;固定化操作p H为3.5时,固定化漆酶的酶活力最高。固定化漆酶对2,4-二氯苯酚降解时间为24 h时,降解率达到了85%,酶活力保持80%以上,漆酶的使用效率和稳定性明显提高。     

糙皮侧耳P5漆酶酶学性质的初步研究

对糙皮侧耳P5漆酶的酶学性质进行了研究.结果表明,该酶的最适反应温度为63℃,最适反应pH为6.0;该酶的酸碱稳定性和温度稳定性较好,在pH5.0～6.5条件下处理24h可保留97％以上的酶活,4～20℃处理1h酶活保持不变,60℃处理1h可保留80％以上的酶活;金属离子对漆酶酶活有明显的影响,Cu2+、Mn2+、Zn2+对酶的活性有促进作用,Ca2+、Fe2+、Fe3+和Pb2+对酶的活性有抑制作用.该结果可为耐高温漆酶的开发利用提供参考.     

特异腐质霉来源漆酶基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,在有机农药残留和木质素的降解方面具有潜在的工业价值。从特异腐质霉Y1(Humicola insolens Y1)中分离到了漆酶基因Lac1,其全长1 803 bp,编码600个氨基酸,与NCBI蛋白数据库比对结果表明,与来源于Chaetomium globosum CBS 148.51(XP_001228806)的多酚氧化酶序列相似性最高为71%,表明是一个新的漆酶基因。将其克隆入毕赤酵母表达载体pPIC9r中,通过PCR和SDS-PAGE检测证实基因已经整合入酵母基因组中且能分泌表达。在3 L发酵罐中,重组Lac1蛋白表达量达到3.79mg/mL发酵液,酶活性达到1.3 U/mL发酵液。酶学性质分析结果显示,漆酶的最适作用温度为65℃,最适反应pH为4.5,且在pH 6～11的范围内酶的相对活力均在70%以上。     

纤维素酶高产细菌的筛选、鉴定及酶学特性分析

从武夷山森林腐烂枯叶及附近土壤中筛选分离得到1株产纤维素酶活力较高的菌株CS-7。通过形态特征观察和16S r DNA序列分析,将其鉴定为蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus)。对菌株CS-7所产纤维素酶的相关酶学特性进行研究,结果表明,该菌株所产纤维素酶CMC酶活为7.91 U/m L,FPA酶活为2.40 U/m L;酶的最适反应温度和最适反应p H分别为60℃和6;在40~50℃温度范围内热稳定性较好;在p H 5.0~7.0范围内p H稳定性较好。研究结果表明,CS-7菌株是能产生耐高温中性纤维素酶的菌株,具有进一步研究开发利用的潜力。     

Neosartorya fischeri P1来源的外切聚半乳糖醛酸酶异源表达及性质研究

聚半乳糖醛酸酶在食品和饲料行业具有很大的应用价值,发现新的聚半乳糖醛酸酶不仅能够补充该酶的相关信息,还能为工业应用提供更多选择。从一株嗜热费希新萨托菌(Neosartorya fischeri P1)的基因组中克隆得到一个外切聚半乳糖醛酸酶基因(Nf-pg),将Nf-pg在毕赤酵母GS115中进行异源表达,重组酶Nf-PG纯化后进行性质测定。Nf-PG在p H 4.5和55℃时活性最高,在p H 2.0~9.0具有较好的稳定性,50℃热处理60 min仍能保持80%的剩余酶活;去除N-糖基化的酶蛋白Nf-PG-D最适温度为50℃,热稳定性降低,最适p H和酸碱稳定性无明显改变。产物分析证明Nf-PG是严格的外切聚半乳糖醛酸酶,优异的性质使其成为食品加工行业的良好选择。     

滑菇PholiotanamekoSW-01菌株产漆酶营养条件及部分酶学性质研究

[目的]探索滑菇PholiotarmmekoSW-01菌株产漆酶的最佳营养条件及其酶学性质。[方法]首先选取不同的碳源、氮源、pH、金属离子进行单因素试验,得到最佳培养基成分,进行四因素三水平的响应面分析。在酶学性质试验中,设置不同温度及pH,测定漆酶的最适反应温度、pH及热稳定性、pH稳定性。[结果]最适的碳源和氮源分别为葡萄糖和蛋白胨,最适pH为5,Cu2＋能显著提高漆酶的产量。响应面分析结果表明,最佳的产漆酶条件为葡萄糖42．50g／L,蛋白胨2．10g／L,pH5．47,cu2＋浓度1．67mmol／L,在此条件下漆酶活性为943．27U。在酶学性质试验中,漆酶的最适反应温度为30℃,最适反应pH为4．8。[结论]条件优化能显著提高滑菇漆酶产量。稳定性试验表明,漆酶对温度较敏感,对pH反应不敏感,在弱酸环境中能发挥较高的活性。     

Bipolaris australiensis HD-1胆红素氧化酶纯化、鉴定及其酶学性质

[目的]为了获得B.bipolaris HD-1胆红素氧化酶纯品,确定酶的同源性及其常规酶学性质.[方法]将B.bipolaris HD-1发酵液依次通过硫酸铵盐析、阴离子交换层析和凝胶过滤层析确定蛋白的纯度、浓度和酶活力;通过基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI-TOF）法获得氨基酸序列,并利用Mascot软件在NCBI蛋白库中的比对,以确定同源蛋白来源;用SDS-PAGE方法测其表观分子量;用等电聚焦方法测定等电点;用Linwerver-Burk双倒数作图法测定米氏常数;并对该酶的酶学性质进行了常规的测定.[结果]获得具有胆红素氧化酶酶活性的电泳纯单体蛋白,酶活为46 000 U/L,比活为1.15 U/mg;MALDI-TOF共获得135个氨基酸,该蛋白与来源于Hel-minthosporium tritici-vulgaris的漆酶前体蛋白序列同源性达100％;蛋白的表观分子量为68 kDa;pI为4.1;它对ABTS和胆红素的米氏常数分别为Km（ABTS） =1.8×10-5 mol/L（pH 3.0）和Km（bilirnbin）=2.7×10-5 mol/L（pH 7.5）;对胆红素的最适催化活性为36℃,酶在-40℃下可保持2年,酶活保持在90％以上,在pH 8 ～9.5下可保持相当高的催化胆红素活性,能够耐受高浓度的硝酸钠和尿素,低浓度的叠氮化钠对酶活有促进作用而高浓度则抑制,对氯化钠、溶解氧敏感.[结论]该蛋白具有典型的胆红素氧化酶特性,又存在明显的不同.     

红芝LYL263所产漆酶在溶胶-凝胶体系中的固定化研究

[目的]对红芝LYL263漆酶进行不同溶胶-凝胶体系的固定化研究,以期找到适宜该漆酶的固定化材料。[方法]将海藻酸钠-明胶、海藻酸钠-壳聚糖和海藻酸钠-明胶-壳聚糖3种溶胶-凝胶体系用于红芝LYL263所产漆酶的固定化研究,并初步分析固定化酶的酶学性质。[结果]海藻酸钠-明胶-壳聚糖体系固定后的漆酶酶活分别是海藻酸钠-明胶和海藻酸钠-壳聚糖的2.14倍和2.75倍,该体系最佳材料组成为:海藻酸钠浓度2.0%、明胶浓度1.0%、壳聚糖浓度0.3%、氯化钙浓度36.0%。该试验首次将苯甲酸用于包埋法固定化漆酶,单因素试验结果显示,适宜的苯甲酸浓度能有效提高固定化漆酶酶活;该体系固定化漆酶最佳条件为:苯甲酸浓度2mmol/L、戊二醛浓度0.32%、交联时间50 min、酶浓度10.0%,此时固定化酶活高达635.7 U/g。对固定化漆酶酶学性质的研究表明,固定化酶的热稳定性比游离酶高,冻干的固定化酶活是未冻干固定化酶的1.59倍,但冻干的固定化酶操作稳定性较差。[结论]在酶固定化材料中,各个物质的组成对酶固定化有非常大的影响,该研究对红芝LYL263漆酶的固定化材料选择有重要意义。     

木质层孔菌诱导漆酶及部分酶学性质研究

采用单因素试验的方法,对木质层孔菌产漆酶的培养条件进行优化,并研究了漆酶的性质。结果表明,在以1 mmol/L愈创木酚为诱导剂的条件下,漆酶培养的最佳碳源是小麦秸,最佳氮源是牛肉膏,最适培养温度是28℃,最佳培养时间是192 h;漆酶在反应温度32℃、pH 4.0、底物浓度1.2 mmol/L的环境条件下酶活性最高,金属离子对其活性也有一定的影响,其中Cu2+对漆酶有激活作用,Fe2+和Mn2+对漆酶活力有一定的抑制作用,Mg2+和Na+对漆酶影响不大。     

无柄灵芝菌LZ02高产漆酶条件及部分酶学性质分析

【目的】 从采自新疆天山的无柄灵芝菌(G.resinaceum)中筛选获得1株高产漆酶的LZ02菌株,对其产酶条件进行优化,研究部分酶学性质。【方法】 采用单因素实验,对其产酶条件优化并研究其酶学特性,采用双向电泳检测酶蛋白。【结果】 LZ02菌株产漆酶的最佳碳源为2.5%麦麸+1%葡萄糖,最佳氮源为干酪素; Cu²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、 Zn²⁺和Ca²⁺的添加对LZ02产漆酶有一定的促进作用,而Co²⁺具有明显的抑制作用;藜芦醇和愈创木酚抑制产酶并使产酶高峰由第3 d推后至第9 d,添加没食子酸和ABTS对产酶影响不大,单宁酸对产酶有抑制作用。LZ02菌漆酶最适反应温度为60℃,且在80℃仍具有漆酶活性;在40℃,pH 4.0~5.0,酶活性最稳定;最适反应pH为3.0,Mn²⁺ 、Zn²⁺、 Cu²⁺ 、Ba²⁺和K⁺对酶稳定性有一定的促进作用,Co²⁺、Cd²⁺、Cr²⁺和Pb²⁺对酶的稳定性具有明显的破坏作用;对菌体及发酵液进行了双向电泳检测,测定其等电点为4.1;获得了1个纯化酶蛋白质谱序列,该蛋白与Ganoderma Lucidum来源的Laccase高度同源。【结论】 无柄灵芝菌(G.resinaceum)漆酶的合成和分泌受到营养水平、培养条件、生长阶段以及培养基中诱导剂的严格调控,木质素或木质素相关的芳香类化合物、N源和C源也能调节漆酶的合成;漆酶活性对不同种类、不同浓度的金属离子以及诱导剂的响应不尽相同,其具有较复杂的生理功能及调控机制。     

CotA漆酶的固定化及其对溴麝香草酚蓝脱色的效果

将林地土壤中分离的枯草芽孢杆菌中克隆的CotA漆酶基因,在毕赤酵母菌中进行表达;以海藻酸钙为载体,采用包埋法固定毕赤酵母菌表达的CotA漆酶,固定化效率为32.2%,正交试验优化后的固定化效率比优化前提高了30.1%。优化了游离CotA漆酶及固定化CotA漆酶对溴麝香草酚蓝的脱色条件,在30min内,固定化CotA漆酶在70℃、pH为8.0时,游离CotA漆酶在60℃、pH为7.6时,对溴麝香草酚蓝溶液的脱色率最高,分别达到76.81%和67.12%,说明固定化CotA漆酶比游离CotA漆酶在较高温度和碱性条件下活性更高。     

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。     

解淀粉芽孢杆菌LC03 的分离及其芽孢漆酶性质研究

为获得性能优良的细菌漆酶,利用含铜富集培养基从森林土壤中分离到一株具有较好漆酶活性的细菌菌株 LC03,经生理生化实验和16S rDNA 序列分析鉴定为解淀粉芽孢杆菌。该菌株培养6 d 后的芽孢漆酶活性最高,可 达48.5 U/ g。菌株LC03 的芽孢漆酶氧化底物2,2忆鄄联氮鄄双鄄(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸) (ABTS)和丁香醛连氮的最 适pH 值分别为3.8 和6.8,以丁香醛连氮为底物时的最适反应温度为60 益。该芽孢漆酶具有较好的稳定性,经70 益处理10 h 或pH 9.0 条件下放置10 d 仍能保持漆酶活性,同时对抑制剂SDS 和EDTA 具有一定的抗性。Li+ 、 Na+ 、Mg2 + 、Ca2 + 、Ba2 + 、Al3 + 对漆酶活性有促进作用,Ag+ 、Mn2 + 、Hg2 + 、Co2 + 对其抑制作用比较明显。解淀粉芽孢 杆菌LC03 的芽孢漆酶在高温和碱性条件下优良的稳定性为其在工业废水处理等领域的应用奠定基础。