一种来源于兼性嗜碱菌Bacillus pseudofirmus703的β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶

• 作者: 向腊 周玉玲 姜顺 宋俐 张桂敏 蒋思婧 郝少华
• 来源期刊: 微生物学报
• 关键词: β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶 多序列比对 异源表达 酶学性质分析 乙酰氨基葡萄糖
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 69-80
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20190095

摘要

β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶作用于肽聚糖或几丁质,从其非还原末端水解产生β-D-N-乙酰氨基葡萄糖单体,该酶在细胞壁代谢过程中起重要作用,在医药和生物技术领域也有广泛的应用.[目的]克隆表达来源于兼性嗜碱菌Bacillus pseudofirmus 703的β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶NagZ703,为获得乙酰氨基葡萄糖单体奠定基础.[方法]以B.pseudofirmus 703基因组DNA为模板,克隆得到了β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶基因NagZ703,通过构建pET28a-nagZ703表达载体,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达NagZ703,利用镍柱纯化得到NagZ703纯蛋白,并对其酶学和生化性质进行分析.[结果]NagZ703与其同源蛋白多序列比对分析结果表明,NagZ703属于糖苷水解酶3家族(GH3),由2个结构域构成,催化活性中心由位于N端结构域的Arg232-His234-Arg318组成,和研究最多的Bacillus subtilis 168来源的BsNagZ氨基酸的序列相似性为37％.酶学性质分析表明,以对硝基酚-β-乙酰氨基葡萄糖苷(pNP-β-GlcNAc)为底物,NagZ703的最适反应温度和pH分别为60℃和pH 6.5,比酶活为10.79 U/mg,其Km和Vmax分别为0.276 mmol/L和0.612 mmol/(mg·min).该酶具有较好的稳定性,在50℃处理30 min,或在pH 6.0-10.5条件下,4℃保存12h后,仍保留80％以上的酶活力.EDTA不影响该酶的活性,推测其为非金属依赖酶,且Hg2+可完全抑制酶活性.[结论]本研究将兼性嗜碱菌Bacillus pseudofirmus 703 来源的β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶NagZ703在大肠杆菌中成功表达和纯化,并分析了其酶学性质;NagZ703的最适pH为6.5,没有表现出耐盐嗜碱的特征;NagZ703能水解胶体几丁质产生GlcNAc,为酶解生产GlcNAc提供了一条可行的思路.