沟眶象纤维素酶性质的研究

对沟眶象成虫肠道内纤维素酶的组成、性质和水解动力学特征等进行研究.结果表明,沟眶象成虫肠道内有完整的纤维素酶系,其中以内切β-l,4-葡聚糖酶(Cx酶)活性最强,外切β-l,4-葡聚糖酶(C1酶)次之,β-l,4-葡萄糖苷酶的活性最弱;Cx酶、C1酶的最适作用温区分别为30~55℃和40~60℃,最适作用温度分别为45℃和55℃;最适pH值分别为5.6和5.0;Cx酶具有最强的热稳定性,C1酶热稳定性较弱;动力学参数比较显示,Cx酶的最大反应速度(vmax)和米氏常数(Km)均最大,而β-l,4-葡萄糖苷酶的Km和vmax均最小.     

一种康氏木霉内切β-葡聚糖苷酶的分离纯化及酶学性质

为获得康氏木霉(Trichodermakoningii)内切β-葡聚糖苷酶组分,并研究其酶学性质,通过硫酸铵盐析、DEAE Sepharose FF阴离子交换层析和Sephadex G-75凝胶过滤层析对康氏木霉GIMP3.444纤维素酶主要组分进行分离纯化,SDS-PAGE电泳检测蛋白质纯度和分子量,MALDI-TOFMS鉴定蛋白质种类。结果显示,从康氏木霉所产的纤维素酶系中分离纯化获得一种内切β-葡聚糖苷酶组分,相对分子质量为44 600,酶的比活力为19.65 U/mg。该内切酶的最适反应p H值为4.5,最适反应温度为55℃。以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为底物时,酶的米氏常数(Km)为7.22 mg/ml。不同金属离子对酶活性影响不同,其中Ca2+(0.3 mmol/L)对酶的抑制作用较强,抑制了近35%的活力。通过MALDI-TOFMS鉴定及数据库分析,确定该酶为一种新的内切β-葡聚糖苷酶组分。     

康氏木霉内切β-葡聚糖苷酶的分离纯化及酶学性质

康氏木霉GIMP3.444经摇瓶发酵,获得分泌到胞外的纤维素酶,粗酶液经(NH4)2SO4分级沉淀、Sephacryl S200凝胶过滤层析、DEAE Sepharose FF离子交换层析及Octrl Separose CL-4B疏水层析分离纯化出一种内切型的β-葡聚糖苷酶,SDS-PAGE电泳鉴定为单一条带,BIO-RAD分析相对分子量为61.8 ku。该内切β-葡聚糖苷酶的最适反应温度为55℃,最适反应p H值为4.4,作用于羧甲基纤维素钠时,Lineweaver-Burk法求得Km、Vmax分别为4.81 mg/m L、2.48 mg/(min·m L)。     

枯草芽孢杆菌C-36纤维素酶的纯化及酶学性质

枯草芽孢杆菌C-36纤维素酶经硫酸铵、SephadexG-75、SephadexG-100分离纯化后,得到一个电泳纯的葡聚糖内切酶。SDS-PAGE结果表明,该酶分子量约为35kD。最适反应温度和pH分别为65℃和pH6.8,Zn2 、Pb2 、Fe3 对酶有抑制作用,Ba2 、Fe2 对酶有激活作用,在50℃,pH6.8条件下,酶对CMC-Na的米氏常数Km为0.34g/L,最大反应速度Vmax为0.17mg/(min.mL)。     

嗜热革节孢内切葡聚糖酶EGⅠ中精氨酸Arg7的功能分析

本研究将嗜热革节孢GH45家族内切葡聚糖酶EGⅠ中的底物结合位点精氨酸Arg7进行饱和突变,测定其性质、动力学参数的变化,以期分析精氨酸Arg7的功能。结果表明,与原酶相比,突变酶R7A的K_m有所下降,R7P的k_(cat)显著性提高,但突变酶的k_(cat)/K_m均显著性降低。原酶的最适反应温度为50℃,突变酶R7C、R7P和R7V的则为40℃,其余突变酶的均为50℃。原酶于70℃下处理2 h具有61%的活性,相同处理条件下,突变酶R7F、R7H仍具有70%以上的活性,说明其热稳定性明显提高,R7A仅有20%的活性,剩余突变酶均有40%左右的活性。原酶的反应最适pH值为5. 0,而突变酶R7C的为6. 0,剩余突变酶的均为5. 0。本试验探究了精氨酸Arg7饱和突变后嗜热革节孢GH45家族内切葡聚糖酶的性质变化,可为GH45家族进一步的分子改造和功能研究提供参考。     

高产碱性β-葡萄糖苷酶的产纤维素酶菌株的筛选

为获得高产碱性β-葡萄糖苷酶的产纤维素酶菌株,利用碱性羧甲基纤维素钠平板筛选和β-葡萄糖苷酶平板筛选法相结合,从植物腐败堆积土壤中分离到1株高产碱性β-葡萄糖苷酶的产纤维素酶克雷伯氏杆菌,并对其进行初步酶学鉴定。结果表明:该菌胞外分泌液具有内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶及β-葡萄糖苷酶的活性,其中以β-葡萄糖苷酶活性最高,为48.9U/mL。其所产纤维素酶的最适反应pH值为10.0,最适反应温度为35℃,且Ca2+、Mg2+、Zn2+和Mn2+等金属离子对该酶具有较强的抑制作用。     

解淀粉芽胞杆菌FJAT-8754产纤维素酶和淀粉酶特性及发酵条件优化

采用淀粉平板和羧甲基纤维素钠（CMC-Na）平板从选取的140株芽胞杆菌中初筛出8株具有产纤维素酶和淀粉酶复合酶芽胞杆菌,经酶活力测定解淀粉芽胞杆菌FJAT-8754（Bacillus amyloliquef aciens）具有较高的淀粉酶、纤维素酶活力。通过研究解淀粉芽胞杆菌FJAT-8754的生长、产酶曲线以及酶学特性,确定在发酵28 h后菌体生长进入稳定期,培养44 h时发酵液中活菌数达到最大为4.41×109 cf u · mL -1,在36 h时纤维素酶、淀粉酶均达到酶活最高峰,酶活分别为135.8、1543.3 U · mL -1;纤维素酶反应最适p H值为5.5、最适温度为50℃,Vmax为5.14×10-3 mg · mL -1· min-1、 Km值为7.71×10-1 mg · mL -1;淀粉酶反应最适pH值为5.5、最适温度为55℃,Vmax为3.35×10-2 mg · mL -1· min-1、 Km值为6.03×10-3 mg · mL -1。采用3因素7水平,即U 7（73）均匀设计法优化解淀粉芽胞杆菌产酶条件,确定产纤维素酶、淀粉酶的最优条件均为：初始pH值6.2、培养温度37.5℃、转速180 r · min-1,优化后解淀粉芽胞杆菌 FJAT-8754纤维素酶活力为202.9 U·mL -1、淀粉酶活力为2392.9U·mL -1。     

组合突变提高甲基对硫磷水解酶MPH热稳定性的研究

来源于苍白杆菌Ochrobactrum sp.M231的甲基对硫磷水解酶MPH-Och具有优良的催化水解甲基对硫磷农药的能力,针对其热稳定性较差的缺点,通过组合3种提高蛋白热稳定性的突变策略,最终获得热稳定性改良的突变酶MPHM7,其T50达到65℃,在之前研究热稳定性提高的四点突变酶(S274Q/T183E/K197L/S192M)的基础上又提高了5℃。同时,该突变酶的催化效率也获得了一定的提高,其kcat/Km值是四点突变酶的3.8倍。热稳定性改良突变酶的获得证实了这些提高热稳定性的方法是有效的,并且其作用具有加合性,这为分子设计改良酶蛋白热稳定性提供了新的研究思路。     

枯草芽孢杆菌C-36纤维索酶的纯化及酶学性质

枯草芽孢杆菌C-36纤维素酶经硫酸铵、SephadexG-75、SephadexG-100分离纯化后,得到一个电泳纯的葡聚糖内切酶。SDS-PAGE结果表明,该酶分子量约为35kD。最适反应温度和pH分别为65℃和pH6.8,Zn2+、Pb2+、Fe3+对酶有抑制作用,Ba2+、Fe2+对酶有激活作用,在50℃,pH6.8条件下,酶对CMC-Na的米氏常数Km为0.34g/L,最大反应速度Vmax为0.17mg/(min.mL)。     

紫贻贝中碱性磷酸酶动力学特性研究

通过硫酸铵分级沉淀技术,从紫贻贝中分离提取出碱性磷酸酶。酶促动力学试验结果表明,碱性磷酸酶的最适作用p H值为9.0,最适作用温度为37℃;碱性磷酸酶在p H值5.5~7.5的偏酸性范围内不稳定,而在p H值8.5~9.5的偏碱性范围内较稳定;碱性磷酸酶的稳定性随温度的增加而减弱,在60℃加热60 min后其酶活仍保留47.5%,说明该酶对热具有一定的耐受力;37℃时碱性磷酸酶的动力学参数为:Km=0.09 mmol/L,rmax=0.22 mmol/(L·min)。     

分子模拟对接和定点突变提高10β–去乙酰巴卡亭Ⅲ乙酰氧基转移酶的活力

【目的】提高10β–去乙酰巴卡亭Ⅲ乙酰氧基转移酶(DBAT)活力,从而更高效地体外酶促合成巴卡亭Ⅲ。【方法】通过DBAT与其天然底物乙酰Co A的计算机分子模拟对接,选定C165W、N300I、F160C 3个氨基酸残基进行单点定点突变。突变基因经大肠埃希菌重组表达,突变重组酶特性经体外酶促反应测定。【结果】3种突变重组酶的相对分子质量为67 000;最适反应温度均为32.5℃,与野生酶DBAT一致;DBAT~(F160C)与DBAT的最适反应pH为7.5,略高于DBAT~(C165W)和DBAT~(N300I)的最适反应pH(7.0);DBAT~(C165W)、DBAT~(F160C)和DBAT~(N300I)的比活力与DBAT相比分别提高了61.5%、59.6%和19.2%,催化效率分别提高了55.4%、35.1%和2.9%,3种突变酶的米式常数(K_m)和最大反应速率(v_(max))均高于DBAT。【结论】疏水突变导致突变酶的比活力相比野生型均有显著提高,研究结果为体外高效酶促合成紫杉醇化学半合成的直接前体物巴卡亭Ⅲ奠定了基础。     

嗜热纤维素分解菌TH3-9固体发酵产纤维素酶条件初步研究

[目的]探讨嗜热侧孢霉TH3-9突变株固体发酵产纤维素酶的最佳条件。[方法]采用单因和正交试验对嗜热侧孢霉TH3-9突变株固体发酵产纤维素酶条件进行研究,并测定CMC酶和滤纸酶(FPA)活力。[结果]单因子试验表明,该突变株产CMC酶和FPA酶的最适条件是:碳源为麸皮+甘蔗渣,氮源为(NH4)2SO4,培养温度45℃,培养时间3 d,起始pH值5.5,含水量60%。正交试验表明,最适产酶培养基为:麸皮+甘蔗渣(1∶2)40 g,(NH4)2SO41.0 g,K2HPO40.1 g,MgSO4.7H2O 0.03 g,含水量60%,pH值5.5;在45℃下培养3 d后测得的CMC酶和FPA酶活力最高,分别达832.56和70.38 IU。[结论]该突变株在高温下能利用廉价天然纤维素类物质生产纤维素酶。     

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。     

活性电泳切胶法分离白腐菌(Trametes sp.B1)2种漆酶同工酶及其性质研究

对白腐菌(Trametes sp.)菌株B1的固体发酵粗酶液进行活性电泳后发现含有5种漆酶同工酶。硫酸铵沉淀、离子交换柱层析和Sephadex G100柱层析的收集液中包含有2种带电荷和分子量接近的漆酶同工酶,进一步利用活性电泳切胶法纯化出这2种同工酶,用SDS-PAGE证明为单一漆酶,它们的分子量分别为64 ku(Lac1)和62 ku(Lac2),并对其理化性质进行了研究。Lac1漆酶反应的最适p H值为2.2,最适温度为50℃,氧化ABTS的Km值为1.952 mmol/L;Lac2漆酶反应的最适p H值为2.2,最适温度为40℃,氧化ABTS的Km值为0.255 mmol/L。     

定点突变对低温脂肪酶活性和热稳定性的影响

使用在线预测软件PoPMuSiC-2.1对粘质沙雷氏菌菌株L1的脂肪酶(lipA)每个氨基酸突变后的去折叠自由能变化(ΔΔG)进行预测、筛选,用重叠延伸PCR法构建了2个脂肪酶突变体lipA-Asn86Glu、lipAAsn132Lys。经大肠杆菌表达和酶蛋白纯化后,对其酶学特性进行了表征。2个突变体和野生型的脂肪酶最适温度为30℃、最适pH值为8。与野生型相比,lipA-Asn86Glu的比酶活提高了8%,lipA-Asn132Lys的比酶活比野生型降低了19%;lipA-Asn86Glu在50℃下酶的半衰期与野生型相似,Km和Kcat值有所下降,而lipAAsn132Lys的50℃时半衰期、Km和Kcat都明显降低。上述结果为通过理性设计突变位点对酶进行分子改造,以提高酶活力或热稳定性,提供了借鉴和途径。     

Purification and Characterization of α-galactosidase from Rhizopus sp.A03

根霉(Rhizopus sp.A03)发酵豆渣产α-半乳糖苷酶,粗酶液依次经过三相分离、Sephadex G-100凝胶过滤获得了电泳纯的α-半乳糖苷酶,纯化了2.3倍,总酶活回收率达到25.9％,SDS-PAGE显示其相对分子质量为168.8 kDa.该酶水解对硝基苯-α-D-吡喃半乳糖苷的最适pH值为4.5,最适温度为45℃, 表观Km值为0.340±0.026 mmol/L,表观kcat/Km值为2.866×104 mol-l/(Ls);水解蜜二糖和棉子糖的表观速率均为10.0μmol/(h·mg);水解活性受Fe3+、Cu2+、Mn2+和Hg+等离子的强烈抑制,但Fe2+对酶活性具有显著的激活作用.该酶活性在pH4.0～8.9保持稳定,在45℃时保温60 min,残余酶活达到了77.4％.     

腐败稻草中产纤维素菌种的筛选及产酶条件研究

从腐败稻草草垛下土中筛选出1株纤维素酶CMCase(羟甲基纤维素酶)和FPA(滤纸酶)活力较高的菌株C-4-1-1,试验结果表明,其生长最适pH值为4.0～6.0,最适温度为28～35 ℃,好氧,在CMC筛选平板上生长良好.温度、起始pH值、碳源,氮源等都对菌株C-4-1-1产酶有较大的影响,产酶最佳条件为温度35 ℃,起始pH值4.5,碳源为稻草,氮源组合为蛋白胨+酵母膏.     

粗糙脉孢菌GH45家族内切纤维素酶基因ncGH45在毕赤酵母中表达及重组酶的性质表征

纤维素酶作为一种重要的糖苷水解酶,在生物质能源生产、饲料、造纸、洗涤和纺织领域都有着非常广泛的应用。粗糙脉孢菌来源的GH45家族内切纤维素酶基因(nc GH45)全长935 bp,包含一个53 bp的内含子(339-391),编码272个氨基酸,包括一个N-端的GH45家族催化结构域和C-端的1家族碳水化合物结合结构域。该基因在毕赤酵母中得到了分泌表达,且表达蛋白条带单一,酶活性达到20 U/m L。重组酶r Nc GH45的最适p H为4.5~5.0,最适温度为60~65℃,并且在较宽的p H范围(p H 4.0~8.0)和温度范围(30~70℃)都能维持75%以上的酶活。在37℃和50℃,p H 3.0~11.0都有着非常好的稳定性;该酶的热稳定性非常好,在70℃和80℃处理2 h还能剩余89.6%和77.7%的酶活,即使在沸水中煮10 min还能剩余10%的酶活。r Nc GH45的最适底物是地衣多糖(1 116.0 U/mg),其次是大麦葡聚糖(754.2 U/mg)和CMC-Na(254.6 U/mg),对大麦葡聚糖和CMC-Na的动力学常数Km和Vmax分别为6.26 mg/m L和997.4μmol/mg·min,19.96 mg/m L和722.1μmol/mg·min。水解产物分析结果表明,r Nc GH45对多糖的水解产物主要是纤维五糖,对寡糖的最小作用底物是纤维三糖,而对纤维二糖没有作用。对纺织品脱毛实验的结果表明,酶的添加量为10 U时,减量率为1.55%。上述结果表明成功构建了r Nc GH45高效表达工程菌株,表达的重组蛋白性质优越,有着良好的工业应用前景。     

来源于青霉Penicillium sp. C6的β-1,3(4)-葡聚糖酶基因的克隆及酶学性质分析

从青霉Penicillium sp. C6菌株基因组DNA中克隆到一个新的16家族的葡聚糖酶基因,命名为bglc6(GenBank登录号:JX854434)。其cDNA全长为1 044 bp,包含N端前20个氨基酸的信号肽序列和一个16家族的结构催化域。bglc6编码的氨基酸序列与Grosmannia clavigera kw1407的假设葡聚糖酶蛋白序列最高一致性为64%。成熟蛋白BglC6在毕赤酵母中已成功表达,酶学性质分析表明,BglC6最适pH为4.5,最适温度为50℃,在酸性范围内具有良好的稳定性。以大麦葡聚糖酶为底物时,BglC6的比活、Km及Vmax值分别为253.8 U/mg,8.42 mg/mL,478.4 μmol/min·mg。蛋白BglC6对大多数金属离子有较好的抵抗能力。因此,该葡聚糖酶在动物饲料行业领域中具有潜在的应用前景。     

高产纤维素酶菌株的筛选及其产酶条件研究

为了得到高产纤维素酶菌株和确定其最优生产发酵工艺,采用比色法对供试的Z1、Z2、Z3、W2、W5、FG10、FG209、H8和A8等9株真菌进行筛选,对筛选出的高产纤维素酶菌株进行初步鉴定,并对其最佳产酶条件进行了研究。结果表明,FG10和FG20为高产纤维素酶菌株;FG10的最适产酶条件为豆粕0.3 g/kg,pH 4.8,35℃培养48 h;FG20的最适产酶条件为油渣0.2 g/kg,pH 4.4,35℃培养48 h;2株菌均属曲霉属,其中菌株FG10为烟曲霉,菌株FG20为米曲霉。