牛瘤胃内切葡聚糖酶基因在大肠杆菌中的克隆与表达
2023-04-15分类号:Q78;S816
【部门】甘肃农业大学动物医学院 北京市畜牧总站 甘肃省科学院生物研究所甘肃省微生物资源开发利用重点实验室/厌氧微生物中心
【摘要】为提高纤维素的降解效率、构建高效表达的纤维素酶基因工程菌,本研究以牛瘤胃液微生物全基因组为模板,首先通过PCR扩增内切葡聚糖酶eg基因,然后与pET-28a连接获得表达载体pET-28a::eg并转化至大肠杆菌(Escherichia coli)菌株BL21(DE3)中,用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达EG蛋白,最后用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法测定重组内切酶的酶活力,分析其酶学性质。结果表明:成功构建表达载体pET-28a::eg,重组菌株E. coli BL21/pET-28a::eg在28℃用IPTG诱导14 h后纯化得到重组的EG蛋白,EG蛋白大小约为50 kDa,刚果红染色有明显水解圈。用DNS法测得EG的酶活为12.60 U·mL~(-1),滤纸总酶活为3.53 U·mL~(-1)。重组酶在不同底物的反应中,羧甲基纤维素钠为底物的酶活力最高,脱脂棉最低。重组酶的最适温度为40℃,最适pH为7.0。在此条件下,Ca~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(2+)、K~+、Mn~(2+)等离子均可对重组蛋白EG的酶活力具有促进作用,Zn~(2+)可促进但差异不显著,而Hg~(2+)、Cu~(2+)对EG的酶活力具有抑制作用。本研究构建的重组内切酶菌株可以高效水解纤维素,为内切酶的工业应用奠定了基础。
【关键词】内切葡聚糖酶 eg基因 大肠杆菌 克隆 蛋白表达 酶活 酶学性质
【基金】甘肃省科技计划项目重点研发计划(18YF1NA077、20YF3NA020);; 国家自然科学基金(31760614)
【所属期刊栏目】草业科学
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