嗜热古菌Thermofilum adornatum来源的高温热激活β-葡萄糖苷酶TaBgl3的原核表达及酶学性质研究

文献类型： 中文期刊

第一作者： 沈风飞

作者： 沈风飞;缪婷婷;张晓晓;尹爱国;石鹏君;徐波

作者机构：

关键词： 嗜热古菌;GH3β-葡萄糖苷酶;高温热激活酶;热稳定性

期刊名称： 微生物学报

ISSN： 0001-6209

年卷期： 2022 年 007 期

页码： 2555-2567

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】β-葡萄糖苷酶，又称β-D-葡萄糖苷水解酶，属于纤维素酶类，是一种降解纤维素的关键限速酶。来源于嗜热古菌的β-葡萄糖苷酶已被广泛验证具有酸性高温等特性，已成为高温酶的研究热点之一。本文对尚未报道的来源于嗜热古菌中一种热丝菌（Thermofilum adornatum）的GH3家族的葡萄糖苷酶，进行了原核表达和酶学性质测定，以期找到更优的β-葡萄糖苷酶。【方法】从NCBI数据库中获得了嗜热古菌（T.adornatum）来源的GH3氨基酸序列，构建重组质粒p ET-30a（+）-TaBgl3，并在大肠杆菌（Escherichia coli） BL21（DE3）感受态细胞中诱导表达重组蛋白；采用磁珠纯化，研究其酶学性质。【结果】重组蛋白TaBgl3的分子量为77.0 kDa；酶学性质结果表明，其最适反应条件为80°C和pH 5.0，在70°C保温处理1–4 h，对TaBgl3的酶活力有促进作用，在最适温度80°C处理2 h后，其激活作用更加明显，能提高40%以上的酶活；其在pH 5.0–8.0下37°C保温1 h，仍具有60%以上的活性；底物为对硝基苯-β-D-吡喃葡萄糖苷（p NPG）时酶的比活力为144.23 U/mg，米氏常数Km值和最大反应速率Vmax分别为1.81 mmol/L和268.10μmol/（mg·min），催化效率为115.47/s；终浓度为5 mmol/L的Cu2+、Li+和EDTA对TaBgl3的酶活有较大的促进作用，可提升39%以上的酶活，而5 mmol/L Fe3+和5%β-巯基乙醇对酶活有抑制作用，SDS、乙醇和葡萄糖对酶具有很强的抑制作用。【结论】本研究中，TaBgl3是酸性高温酶，且具有较好的热稳定性和热激活特性，这些特征在以后的理论研究及在工业生产中具有一定的科学价值。

分类号： Q936

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