内切葡聚糖酶的克隆表达及酶学性质分析

摘要

纤维素酶是指能降解纤维素的一类酶的总称,主要包括三类,分别为内切β-1,4-葡聚糖酶(EC3.2.1.4)、纤维二糖水解酶(EC3.2.1.91)和β-葡萄糖苷酶(EC3.2.1.21).其中,内切β-1,4-葡聚糖酶是纤维素酶系中的重要组分,能随机水解纤维素的β-1,4-葡萄糖苷键,产生纤维低聚糖,广泛用于纺织和洗涤等工业.rn 内切β-1,4-葡聚糖酶应用于洗涤剂中,可使棉织物的纤维素结构膨松,利于洗涤剂成分进入纤维间隙与污垢充分接触,从而大大提高了洗涤效果,并且用添加纤维素酶的洗涤剂洗过的衣物,色泽鲜艳、柔软,对衣物损伤小.rn 近年来，诺维信，杰能科等国外公司的纤维素酶已在国内市场销售，售价较高，而国内目前尚无很好的产品代替进口酶制剂，随着洗涤工业的发展，洗涤用内切p-1,4-葡聚糖酶的需求童日益增大，因此挖掘耐表面活性剂的内切p-1,4-葡聚糖酶基因，并且构建适合大规模发酵生产的基因工程菌，实现内切p-1,4-葡聚糖酶的工业化生产对于洗涤剂行业的发展至关重要.rn 本研究克隆表达了一种内切葡聚糖酶，重组菌在TB培养基中经过IPTG诱导，实现了高效表达.摇瓶发酵48h产酶达到46IU/mL,3L全自动发酵罐发酵33 h酶活最高，为656.6 IiJ/mL，为目前报道的最高水平.对重组酶进行了分离纯化及酶学性质研究，重组酶的最适pH和最适温度分别为5.5和80℃.重组酶具有良好的热稳定性，在50℃和60℃条件下的半衰期分别为132 h和65 h.动力学参数Km为5.1 mg/mL, Ymax为22.3 UimL，重组Ce15A在常见的洗涤用表面活性剂(SDS,LAS,AE09和TX-10 )中稳定性好，25℃放呈1h后残留酶活在90%以上，具有潜在的工业应用价值.