脂环酸芽孢杆菌D-1的耐盐内切葡聚糖酶基因克隆、表达与酶学性质

• 作者: 唐湘华 李俊俊 杨云娟 董明杰 黄遵锡
• 来源期刊: 微生物学报
• 关键词: 纤维素酶 内切葡聚糖酶 异源表达 酶学特性
• 年，卷（期）: 2016,（10）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 1626-1637
• 语种: 中文
• DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160006

摘要

[目的]克隆温泉中嗜热嗜酸的脂环酸芽孢杆菌D-1 (Alicyclobacillus tengchongensis CGMCC1504)的内切葡聚糖酶基因gluE1,并对该酶进行序列分析和重组酶的酶学特性分析.[方法]通过全基因组测序获得gluE1全长,并对其氨基酸序列(GluE1)进行分析.将gluE1重组到载体pEASY-E2中并转化到大肠杆菌BL21(DE3)中异源表达,利用组氨酸标签纯化GluE1并进行酶学性质分析.[结果]gluE1与NCBI数据库中GH5的内切葡聚糖酶具有较高的相似性,全长1020 bp,GC含量50.5％,编码339个氨基酸(40.45 kDa).GluE1与数据库中序列的最高一致性为97％,与其余纤维素酶的一致性＜60％.GluE1可水解CMC-Na、可溶性淀粉和大麦β-葡聚糖,表观最适pH为6.5,pH 5.0-10.0稳定并维持60％以上的酶活性.GluE1的表观最适温度为55℃,在37℃下稳定.在55℃ pH 6.5条件下,GluE1对大麦β-葡聚糖的Km、Vmax和kcat分别为8.58 mg/mL、416.67 U/mg和280.90 s-1.GluE1受Ag+、Hg2+及SDS抑制,β-巯基乙醇、Pb2+、Mg2+、Ca2+和Na+对GluE1有微弱的促进作用,NaCl对GluE1的影响不大,加入30％的NaCl,仍有64％以上的酶活性;经30％的NaC1在37℃下处理60 min,仍能保持93％以上的活性.[结论]首次报道从Alicyclobacillus属的细菌中克隆得到内切葡聚糖酶基因并对其酶学性质进行研究,GluE1具有良好的pH稳定性和有较强的耐盐性,可能具有更大应用潜力.