Arthrobacter sp.ZJUTW中PAEs酯酶的基因克隆表达及酶学性质

摘要

通过对一株邻苯二甲酸酯(PAEs)降解菌Arthrobacter sp.ZJUTW进行全基因组测序及功能注释分析,发现了邻苯二甲酸降解酯酶基因pehA;根据其序列设计引物、PCR扩增,构建了重组表达质粒pET28a-pehA,并转化到Escherichia coli BL21(DE3)中完成异源表达.根据组氨酸标签纯化该酯酶,利用HPLC和GC/MS等方法研究其酶学性质并分析对PAEs的酶解产物.结果表明:pehA全长723bp,编码240个氨基酸残基,蛋白分子量26.19kDa;blast比对发现,在已报道的Arthrobacter属中无相似序列,而与Gordonia sp.QH-11来源的的一个假想蛋白序列同源性较高,达到97％;酶学性质分析结果显示,该酶可以降解多种PAEs等底物,最适底物为邻苯二甲酸二丁酯(DBP);最适温度和最适pH分别为50°C和10.0,在pH6.0-11范围内,可以保持80％以上的酶活力,具有较好的pH稳定性;Fe3+对酶活有明显的促进作用,Ni2+则对酶活有抑制作用;酶解产物分析表明,该酶具有酯水解与酯交换催化能力,且酯水解催化能力大于酯交换催化能力.本研究对解析微生物的PAEs代谢机理有一定的参考价值.