李风玲:嗜热葡萄糖淀粉酶与α-淀粉酶克隆表达和酶学研究论文

李风玲:嗜热葡萄糖淀粉酶与α-淀粉酶克隆表达和酶学研究论文

本文主要研究内容

作者李风玲(2019)在《嗜热葡萄糖淀粉酶与α-淀粉酶克隆表达和酶学研究》一文中研究指出:葡萄糖淀粉酶(EC 3.2.1.3,Glucoamylases,GA),又称糖化酶,是制糖工业中的重要用酶。它可以水解淀粉或寡糖中的α-1,4糖苷键和α-1,6糖苷键,最终产生葡萄糖。目前已知的葡萄糖淀粉酶分布在碳水化合物GH15家族和GH97家族,未见分布在GH57家族的葡萄糖淀粉酶。GH57家族的酶多来源自嗜热古菌和细菌,是一个嗜热酶汇聚的家族。本研究原本计划研究一个嗜热的II型普鲁兰糖酶,因此从GH57家族中进行了筛选,选择了来源于嗜热细菌Thermocrinis minervae的假定II型普鲁兰糖酶,命名为GA-Themi。GA-Themi的蛋白序列在Genebank数据库中最高相似性仅为40%,但是GA-Themi序列中含有GH57家族的特有保守氨基酸。委托生物公司合成该GA-Themi基因序列后,在E.coli中获得了可溶性的表达。对重组表达的GA-Themi蛋白进行纯化后,测定其对可溶性淀粉的比酶活为1.79 U/mg。最适pH为7.0,最适反应温度为90℃。GA-Themi的热稳定性很好,在70℃、80℃、90℃下的半衰期分别为2.5 h、2h、1.5 h。三种金属离子Mg2+、Co2+、和Ni+都能使GA-Themi的酶活提高2倍。以GA-Themi水解可溶性淀粉的酶活为100%,其对普鲁兰糖、支链淀粉和直链淀粉的酶活依次为76.5%、71.7%和64.2%。GA-Themi还能比较微弱的水解糖原和葡聚糖。这说明GA-Themi具有水解α-1,4和α-1,6糖苷键的能力。已知的II型普鲁兰糖酶对普鲁兰糖的水解能力要强于淀粉,而且对(a-1,6糖苷键的水解能力也远强于α-1,4糖苷键,因此Ⅱ型普鲁兰糖酶对普鲁兰糖的水解产物主要是三糖,会产生少量的葡萄糖和麦芽糖。但是GA-Themi水解普鲁兰糖只产生了葡萄糖,未见三糖。进一步验证GA-Themi水解淀粉的产物,发现也仅有葡萄糖,而且GA-Themi还可以直接水解麦芽糖为葡萄糖、水解麦芽三糖为葡萄糖。这些催化特点表明,GA-Themi不是II型普鲁兰糖酶,而是一个新型的葡萄糖淀粉酶。这是首次发现一个属于GH57家族的葡萄糖淀粉酶。与已知的GH15和GH97家族的葡萄糖淀粉酶相比较,GA-Themi的催化特点是对普鲁兰糖具有较高的水解能力,即具有更强水解α-1,6糖苷键的能力,同时热稳定性良好。这种特点使GA-Themi更适合应用在支链含量较高的糯米等淀粉的水解上。α-淀粉酶(EC3.2.1.1,Amylase,Amy)是一种能随机水解淀粉、普鲁兰糖等碳水化合物中的α-1,4糖苷键,产生麦芽低聚糖或麦芽糊精的水解酶。它也是制糖工业中的一种重要用酶。制糖工业中需要嗜热α-淀粉酶,但是目前商业中的高温α-淀粉酶和后续工艺中的酶的pH值不一致,实际应用中需要调节pH。为了寻找嗜热嗜酸的α-淀粉酶,本研究筛选了来源于嗜热泉古菌Acidilobus sp.7A的一个假定α-淀粉酶,命名为AmyAC。AmyAC的序列属于GH13家族,但是与GH13家族中可以形成独立的分支,与已知α-淀粉酶的蛋白序列相差较大,可能具有新的催化特性。委托生物公司合成该AmyAC基因序列后,在E.coli中获得了可溶性的表达。但是以可溶性淀粉、普鲁兰糖、糖原、支链淀粉、直链淀粉等为底物检查酶活,均未测到酶活。

Abstract

pu tao tang dian fen mei (EC 3.2.1.3,Glucoamylases,GA),you chen tang hua mei ,shi zhi tang gong ye zhong de chong yao yong mei 。ta ke yi shui jie dian fen huo gua tang zhong de α-1,4tang gan jian he α-1,6tang gan jian ,zui zhong chan sheng pu tao tang 。mu qian yi zhi de pu tao tang dian fen mei fen bu zai tan shui hua ge wu GH15jia zu he GH97jia zu ,wei jian fen bu zai GH57jia zu de pu tao tang dian fen mei 。GH57jia zu de mei duo lai yuan zi shi re gu jun he xi jun ,shi yi ge shi re mei hui ju de jia zu 。ben yan jiu yuan ben ji hua yan jiu yi ge shi re de IIxing pu lu lan tang mei ,yin ci cong GH57jia zu zhong jin hang le shai shua ,shua ze le lai yuan yu shi re xi jun Thermocrinis minervaede jia ding IIxing pu lu lan tang mei ,ming ming wei GA-Themi。GA-Themide dan bai xu lie zai Genebankshu ju ku zhong zui gao xiang shi xing jin wei 40%,dan shi GA-Themixu lie zhong han you GH57jia zu de te you bao shou an ji suan 。wei tuo sheng wu gong si ge cheng gai GA-Themiji yin xu lie hou ,zai E.colizhong huo de le ke rong xing de biao da 。dui chong zu biao da de GA-Themidan bai jin hang chun hua hou ,ce ding ji dui ke rong xing dian fen de bi mei huo wei 1.79 U/mg。zui kuo pHwei 7.0,zui kuo fan ying wen du wei 90℃。GA-Themide re wen ding xing hen hao ,zai 70℃、80℃、90℃xia de ban cui ji fen bie wei 2.5 h、2h、1.5 h。san chong jin shu li zi Mg2+、Co2+、he Ni+dou neng shi GA-Themide mei huo di gao 2bei 。yi GA-Themishui jie ke rong xing dian fen de mei huo wei 100%,ji dui pu lu lan tang 、zhi lian dian fen he zhi lian dian fen de mei huo yi ci wei 76.5%、71.7%he 64.2%。GA-Themihai neng bi jiao wei ruo de shui jie tang yuan he pu ju tang 。zhe shui ming GA-Themiju you shui jie α-1,4he α-1,6tang gan jian de neng li 。yi zhi de IIxing pu lu lan tang mei dui pu lu lan tang de shui jie neng li yao jiang yu dian fen ,er ju dui (a-1,6tang gan jian de shui jie neng li ye yuan jiang yu α-1,4tang gan jian ,yin ci Ⅱxing pu lu lan tang mei dui pu lu lan tang de shui jie chan wu zhu yao shi san tang ,hui chan sheng shao liang de pu tao tang he mai ya tang 。dan shi GA-Themishui jie pu lu lan tang zhi chan sheng le pu tao tang ,wei jian san tang 。jin yi bu yan zheng GA-Themishui jie dian fen de chan wu ,fa xian ye jin you pu tao tang ,er ju GA-Themihai ke yi zhi jie shui jie mai ya tang wei pu tao tang 、shui jie mai ya san tang wei pu tao tang 。zhe xie cui hua te dian biao ming ,GA-Themibu shi IIxing pu lu lan tang mei ,er shi yi ge xin xing de pu tao tang dian fen mei 。zhe shi shou ci fa xian yi ge shu yu GH57jia zu de pu tao tang dian fen mei 。yu yi zhi de GH15he GH97jia zu de pu tao tang dian fen mei xiang bi jiao ,GA-Themide cui hua te dian shi dui pu lu lan tang ju you jiao gao de shui jie neng li ,ji ju you geng jiang shui jie α-1,6tang gan jian de neng li ,tong shi re wen ding xing liang hao 。zhe chong te dian shi GA-Themigeng kuo ge ying yong zai zhi lian han liang jiao gao de nuo mi deng dian fen de shui jie shang 。α-dian fen mei (EC3.2.1.1,Amylase,Amy)shi yi chong neng sui ji shui jie dian fen 、pu lu lan tang deng tan shui hua ge wu zhong de α-1,4tang gan jian ,chan sheng mai ya di ju tang huo mai ya hu jing de shui jie mei 。ta ye shi zhi tang gong ye zhong de yi chong chong yao yong mei 。zhi tang gong ye zhong xu yao shi re α-dian fen mei ,dan shi mu qian shang ye zhong de gao wen α-dian fen mei he hou xu gong yi zhong de mei de pHzhi bu yi zhi ,shi ji ying yong zhong xu yao diao jie pH。wei le xun zhao shi re shi suan de α-dian fen mei ,ben yan jiu shai shua le lai yuan yu shi re quan gu jun Acidilobus sp.7Ade yi ge jia ding α-dian fen mei ,ming ming wei AmyAC。AmyACde xu lie shu yu GH13jia zu ,dan shi yu GH13jia zu zhong ke yi xing cheng du li de fen zhi ,yu yi zhi α-dian fen mei de dan bai xu lie xiang cha jiao da ,ke neng ju you xin de cui hua te xing 。wei tuo sheng wu gong si ge cheng gai AmyACji yin xu lie hou ,zai E.colizhong huo de le ke rong xing de biao da 。dan shi yi ke rong xing dian fen 、pu lu lan tang 、tang yuan 、zhi lian dian fen 、zhi lian dian fen deng wei de wu jian cha mei huo ,jun wei ce dao mei huo 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自安徽大学的李风玲,发表于刊物安徽大学2019-07-03论文,是一篇关于高温葡萄糖淀粉酶论文,高温酸性淀粉酶论文,型普鲁兰糖酶论文,家族论文,安徽大学2019-07-03论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自安徽大学2019-07-03论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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