凝结芽孢杆菌耐热β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶在大肠杆菌的分泌表达及其在制备GlcNAc中的应用

摘要

β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶体,可作用于几丁质或壳聚糖等天然底物,从末端水解产生N-酰-β-D氨基葡萄糖(GlcNAc)单体,其在医药和农业领域有较广泛的用途.文中克隆了耐热菌凝结芽孢杆菌Bacilluscoagulans DMS1的β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶基因(BcNagZ),并成功在大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)进行了分泌表达,蛋白表达量达到0.76mg/mL.纯化后的BcNagZ分子量为61.3 kDa,测得的比活力为5.918 U/mg;进一步对该酶进行表征,结果显示酶的最适反应pH为5.5,最适反应温度为75°C,在65 °C处理30 min后还有85％的残余酶活力,表明该酶具有良好的热稳定性.该酶的米氏常数Km为0.23mmol/L,Vmax为0.043 1 mmol/(L·min).重组BcNagZ可以水解胶体几丁质得到微量的GlcNAc,可以将二糖水解为单糖;偶联已报道的外切几丁质酶AMcase,可以有效地将胶体几丁质水解为GlcNAc,得率达到86.93％.