谷氨酸棒杆菌过氧化氢酶的异源表达、纯化以及酶学性质

摘要

过氧化氢酶能催化过氧化氢分解为水和氧气,在工业上有着较为广泛的应用.然而,纺织和造纸工业的特殊的高碱性环境,使得开发碱性过氧化氢酶有着重要的应用价值.利用大肠杆菌表达来自于谷氨酸棒杆菌的过氧化氢酶,对其表达条件进行了优化,并通过镍柱亲和层析的方法分离纯化重组蛋白,然后表征纯酶的酶学性质.最适表达条件为:诱导剂IPTG浓度0.2 mmol/L,诱导温度25℃,诱导时间11h.过氧化氢酶比酶活达到55 266 U/mg,具有较高的催化活性.该酶具有相当宽泛的pH值适应范围,在pH 4.0-11.5范围内均具有较高的酶活性,并在pH 11.0条件下表现出最高的酶活性.将纯酶在pH 11.0的溶液中处理3h时剩余酶活为93％,说明该酶在高碱条件下有良好的稳定性.该酶最适温度为30℃,在25-50℃热稳定性较好.其动力学参数Km为25.89 mmol/L,Vmax为185.18 mmol/(min.mg).抑制剂十二烷基硫酸钠(SDS)、尿素、NaN3、β-巯基乙醇、EDTA对酶活有不同程度的抑制作用.来源于谷氨酸棒杆菌的过氧化氢酶具有较高的催化效率、良好的碱耐受性,在工业生产中有较好的应用前景.