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．     

地衣芽孢杆菌W10 β-甘露聚糖酶基因的克隆与表达

地衣芽孢杆菌W10菌株具有较高的β-甘露聚糖酶活性。采用PCR技术从W10基因组中扩增出β-甘露聚糖酶基因序列,通过克隆、测序获得1 017 bp甘露聚糖酶基因manW10,其编码338个氨基酸。以pET-22b(+)为载体和pelB为信号肽,将manW10转入EscherichiacoliBL21(DE3)中进行表达,经IPTG诱导酶活性达19.73 U.mL-1。经镍柱亲和层析获得较纯的β-甘露聚糖酶,其分子质量约为38 ku。     

β-甘露聚糖酶异源表达及甘露寡糖制备研究

以产β-甘露聚糖酶(MAN)的枯草芽孢杆菌HD145为目的菌株,PCR扩增MAN基因片段,克隆到p HBM905A载体并转化至毕赤酵母,重组子利用甲醇进行诱导。纯化的MAN酶解槐豆胶与瓜尔豆胶,质谱检测水解产物。SDS-PAGE结果表明,MAN基因实现了表达,摇瓶酶活性为3 200 U/m L,酶最适温度与pH分别为55℃与6.0,pH 4~7时稳定性较好,在40、50、60℃的半衰期分别为165、105、42 min,Zn~(2+)、Ag~+、Co~(2+)对酶活性存在一定的抑制。槐豆胶与瓜尔胶经MAN酶解后得到二糖至十糖的寡糖。     

β-甘露聚糖酶的产酶菌种、条件及部分性质研究

利用刚果红以筛选法从芽孢杆菌中筛选到1株产β－甘露聚糖酶的理想菌株，即枯草杆菌（Bacillus subtills)NCIMB 11034。该菌产酶条件以槐豆胶或魔芋胶作为碳源，以酵母抽提物作为氮源，25℃培养27h为宜，该酶最适作用温度60℃，最适作用pH5.4,60℃保温3h酶活性不损失，有较好的应用前景。     

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。     

β-甘露聚糖酶产生菌的分离鉴定和酶学性质

从工厂废液中分离并筛选到了1株产β-甘露聚糖酶的菌株CYS4,其摇瓶培养液的酶活力为11.0U/mL.经形态观察、生理生化试验及16s rDNA序列分析鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis).酶学性质研究结果表明:该酶的最适反应pH值为7.0,在pH值为5.0～11.0时能保持很好的稳定性,酶活力在8...     

甘露聚糖酶基因在烟草中的表达

构建了携带湖北大学生命科学学院分子微生物与基因工程实验室克隆的甘露聚糖酶基因的重组植物表达载体pLM50,转化根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens,LBA4404),再用农杆菌介导的叶圆盘法对烟草(Nicotiana tabacumL.)叶片进行遗传转化,在含卡那霉素的MS筛选分化培养基上筛选。结果获基因转化烟草植株4株;经PCR、Western blot等方法检测,证明man基因在烟草转化植株中得了表达。     

β-甘露聚糖酶基因重组整合组成型表达载体的构建

应用PCR方法从P.pastorisGS115染色体中扩增了GAP启动子(PGAP),大小为500bp左右,以其取代诱导型表达载体pPIC9K上的AOX1启动子(PAOX1),构建了组成型表达载体pGAP;再从野生型酵母菌JSY4染色体中扩增出25S rDNA保守序列,大小为1 700bp左右,以其取代组成型表达pGAP上的组氨酸脱氢酶基因(H IS4)片断,构建了整合组成型表达载体pGAP-rDNA。再双酶切重组质粒pT002M anⅠ得编码β-甘露聚糖酶的ManⅠ基因片断插入pGAP-rDNA的多克隆位点(MCS),获得含有目的基因ManⅠ的重组整合组成型表达载体pGAP-rDNA-ManⅠ。CaC l2法转化感受态大肠杆菌DH5α,对阳性克隆进行质粒PCR鉴定和单、双酶切鉴定。结果表明:成功构建了重组组成型表达载体pGAP-rDNA-ManⅠ,为下一步野生型酵母菌JSY4中β-甘露聚糖酶的组成型表达打下基础。     

β-甘露聚糖酶基因高效表达体系的构建

为构建-β甘露聚糖酶基因高效表达体系,采用重叠区扩增基因拼接法将苏云金芽孢杆菌(Bacil-lus thuringiensis)CTc S-层蛋白启动子和欧文氏杆菌(Erwinia carotovora)CXJZ95-198 β-甘露聚糖酶基因完整开放阅读框定向连接,得到基因拼接体slp-man.将 slp-man 克隆到高效表达载体 pET-28a+上,并转化到大肠杆菌(Escherichia coli)JM109中.结果表明,β-甘露聚糖酶基因高效表达体系构建成功,重组茵发酵11 h酶活达到671.3 U·mL-1,是欧文氏杆菌CXJZ95-198的1.48倍.     

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。     

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.     

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.     

芽孢杆菌WY45产β-甘露聚糖酶发酵条件的优化

为获得最佳产酶配方，同时获得高活力的β-甘露聚糖酶，经碳源、氮源、碳氮质量比、初始pH和培养温度5个单因素发酵条件的优化，得到芽孢杆菌WY45发酵产β-甘露聚糖酶的最适发酵培养条件：以4g／L魔芋精粉为碳源，1．33g／L大豆蛋白胨为氮源，碳氮质量比为4／1，初始pH5．5，50℃培养时间96h。此条件下，β-甘露聚糖酶活性最高可达2800U／mL。     

短小芽孢杆菌XZG33耐高温酸性β-甘露聚糖酶酶学性质研究

[目的]从短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）XZG33发酵液中分离纯化甘露聚糖酶,并对其酶学性质进行研究。[方法]利用硫酸铵分级盐析、DEAE-cellulose DE52阴离子交换层析和Sephadex G-100分子筛凝胶过滤层析等方法,分离纯化到了均一的蛋白酶,酶纯度提高了39.7倍,回收率20.2%。通过SDS-PAGE电泳和SephadexG-75分子筛凝胶电泳测得酶蛋白分子量是40.0 kDa,为单亚基蛋白。酶最适作用pH值5.0,最适作用温度60℃,在pH值2.0～8.0范围内酶活性及稳定性较高。在80℃以下保温1 h,残余酶活还在80.0%以上。二价金属离子Mg2＋、Ca2＋、Co2＋及Mn2＋对酶有明显激活作用。酶对槐豆胶有强的底物水解特异性,而对淀粉、羧甲基纤维素钠以及桦树木聚糖水解活性极低。在最适作用条件下,以槐豆胶为底物测定Km为4.6 mg/ml。[结论]鉴于短小芽孢杆菌XZG33甘露聚糖酶具有以上优良的酶特性,它在食品原料及功能性低聚糖的开发方面有着潜在的应用价值。     

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.     

玉米β-甘露聚糖酶基因家族的生物信息学分析

[目的]鉴定出玉米基因组中的β-甘露聚糖酶基因(MAN),并分析其进化机制和表达模式。[方法]利用拟南芥MAN蛋白序列在玉米基因组数据库以及NCBI非冗余蛋白质数据库中比对搜索,获取玉米MAN家族全部成员;通过检索植物基因组复制数据库查找玉米MAN基因的片段复制事件;利用GSDS 2.0服务器分析基因外显子/内含子结构;采用MEGA7软件极大似然法构建系统发育树;利用芯片数据分析基因在不同组织器官中的表达模式。[结果]玉米基因组中含有6个MAN基因,分布于5条染色体上。没有玉米MAN基因起源于片段复制或串联重复事件。系统发育分析将植物MAN蛋白分为3个亚族(I～Ⅲ),说明其序列已发生分化。玉米MAN基因结构较为保守,蛋白质均含有甘露聚糖酶的核心基序。玉米MAN基因具有不同的表达模式,部分基因在发育叶片中表达量较高,部分基因在减数分裂期雄穗中表达量较高,而其余基因在胚芽鞘、初生根、授粉前果穗、花丝和发育种子中表达量较高。[结论]该研究结果为进一步研究玉米MAN基因功能奠定了基础。     

枯草芽孢杆菌Z-2重组甘露聚糖酶分泌条件优化及酶学性质的研究

以pET22b(+)为载体、Escherichia coli BL21(DE3)为宿主菌,对培养基、诱导温度、IPTG浓度、诱导时菌体浓度、诱导时间等参数进行优化,以提高甘露聚糖酶的产量.结果表明:当采用TB培养基、37℃下D600nm为0.6～0.7时加入IPTG(终浓度0.01 mmol·L-1),诱导8 h后发酵液中酶的活力最高.酶件质研究表明,霞组甘露聚糖酶与野生菌产生的酶性质相似,当温度为55～60℃、pH为7.5时活力最高,低于55℃、pH 6.5～7.5时酶性质稳定,供试的大部分金属离子对酶活力影响较小,只有DTT有明显的促进作用.     

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。     

β-甘露聚糖酶产生菌的筛选及其粗酶性质的研究

从土壤中分离得到一株产酶活性高的β-甘露聚糖酶芽孢杆菌,该菌产酶迅速,在简单发酵培养基中培养32 h即可达到产酶高峰,且粗酶液中甘露聚糖酶的量占绝对优势。对酶性质的研究发现,酶的最适反应温度为50℃,最适pH值为7.0,在pH值为5.0~7.0时能保持很好的稳定性,黏度试验显示降黏效果显著,薄板层析显示水解魔芋甘露聚糖和角豆胶产物以甘露寡糖为主,有应用到饲料酶制剂和寡糖生产行业的潜力。