嗜热厌氧菌Caldicellulosiruptor sp. F32中降解β-1,3-1,4葡聚糖水解酶的协同性分析及糖基化对F32EG5热稳定性影响

嗜热厌氧菌Caldicellulosiruptor sp. F32中降解β-1,3-1,4葡聚糖水解酶的协同性分析及糖基化对F32EG5热稳定性影响

论文摘要

【目的】通过研究来自极端嗜热厌氧菌Caldicellulosiruptor sp. F32中3个可降解β-1,3-1,4葡聚糖(β-葡聚糖)的糖苷水解酶,解析其在降解β-葡聚糖过程中协同作用,以及异源表达的糖基化修饰对β-葡聚糖酶F32EG5热稳定性的影响,为该系列水解酶的应用提供考据。【方法】通过大肠杆菌异源表达β-葡聚糖酶F32EG5和Lam16A-GH,以及β-葡萄糖苷酶BlgA,利用DNS、TLC等方法检测其在β-葡聚糖降解过程中的协同性及底物耐受能力。随后,利用毕赤酵母对F32EG5进行异源表达,以及对糖基化修饰的p-F32EG5进行酶学对比。【结果】β-葡聚糖酶F32EG5和Lam16A-GH单独作用于底物时,水解产物不同。但混合使用时,低聚合度寡糖的比例增加。β-葡萄糖苷酶BlgA分别与F32EG5和Lam16A-GH复配时,均展示出良好的协同效应和底物耐受能力。此外,利用毕赤酵母异源表达的p-F32EG5,没有明显改变其最适pH和最适温度,但在超高温下(80–90°C)的热稳定性和催化效率相对于未被糖基化的F32EG5提高2倍以上。【结论】葡萄糖糖苷水解酶BlgA分别与β-葡聚糖酶F32EG5、Lam16A-GH复配,在水解β-葡聚糖过程中表现出良好的协同性和底物耐受能力,同时毕赤酵母异源表达的糖基化修饰能提高在超高温环境下的热稳定性能,有利于酶制剂生产造粒过程中的酶活保留,从而使F32EG5具备应用化潜力。

论文目录

  • 1 材料和方法
  •   1.1 主要仪器和材料
  •   1.2 质粒构建与蛋白制备
  •   1.3 重组葡聚糖酶的纯化与检测
  •   1.4 酶学特性分析
  •   1.5 酶促反应动力学参数设定
  •   1.6 酶解产物分析
  •   1.7 对底物的耐受性分析
  •   1.8 F32EG5和Lam16A-GH复配对底物的酶活力测定
  • 2 结果和分析
  •   2.1 F32EG5、Lam16A-GH、BlgA、p-F32EG5的制备
  •   2.2 不同复配组合对大麦β-葡聚糖的水解产物分析
  •   2.3 对纤维二糖与葡萄糖等抑制剂的耐受性检测
  •   2.4 毕赤酵母的糖基化修饰对F32EG5的作用
  • 3 讨论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 冯杰,Hamed I.Hamouda,Nasir Ali,王雨铭,张培玉,吕明

    关键词: 葡聚糖,糖苷水解酶,糖基化

    来源: 微生物学报 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 青岛大学环境科学与工程学院,中国科学院青岛生物能源与过程研究所中国科学院生物燃料重点实验室山东省合成生物学重点实验室,中国科学院大学,黑龙江科技大学管理学院,洁净能源国家实验室

    基金: 中国科学院战略性先导科技专项(XDA21060400),中国科学院洁净能源创新研究院资助项目(QIBEBT-ZZBS-201805),国家自然科学基金(31400060),青岛能源所科研创新基金~~

    分类号: Q93

    DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180549

    页码: 2144-2154

    总页数: 11

    文件大小: 3330K

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