论文部分内容阅读
木聚糖是植物细胞壁的主要成份，是自然界中储存量第二大的可再生资源，仅次于纤维素。木聚糖的主链和支链带有多种不同的取代基，由于木聚糖的结构复杂，其完全降解需要多种酶的共同参与。木聚糖酶又名内切-1，4-β-D-木聚糖酶，是一种半纤维素酶，其主要作用是随机地切断木聚糖的主链生成不同长度的木寡糖，是木聚糖降解过程中的关键酶。目前木聚糖酶已被广泛地应用于食品、石油、造纸和制药等诸多领域，其需求量愈来愈大，因此倍受人们广泛关注。 本研究应用PCR方法从包含黏琼脂芽孢杆菌(Bacillus agaradhaerens)的全基因组文库中扩增木聚糖酶基因xyl A，在大肠杆菌中实现异源表达并对重组酶进行酶学性质研究，得到如下主要研究结果: 1.从包含黏琼脂芽孢杆菌(Bacillus agaradhaerens)的全基因组文库中扩增得到的木聚糖酶基因全长632bp，编码210个氨基酸，无信号肽序列。对其进行生物信息学分析发现其具有Glyeo-hydro-11保守结构域，属于G11家族木聚糖酶。 2.将克隆的木聚糖酶基因连接到原核表达载体pET-22b中，成功构建了重组质粒并在大肠杆菌BL21中获得表达。通过优化培养基和诱导条件等因素，在最优条件下测得上清液酶活力为3729U/mL，是出发菌株的2.3倍。 3.对重组蛋白的酶学性质分析结果表明，该酶的最适反应温度为55℃，最适pH值为8.0。Zn2+、Fe3+、Ca2+和Cu2+对重组酶的活力均有抑制作用，其中Cu2+对重组酶活力的抑制作用最明显，Mg2+和Mn2+对重组酶活力的影响不明显。没有发现金属离子对酶活力有明显促进作用，说明酶反应不需要金属离子的参与。