红曲黄酒来源芽孢杆菌普鲁兰酶基因克隆和生物信息学分析

摘要

红曲黄酒酿造原料为大米,淀粉质量分数在70％以上,微生物来源淀粉酶系对淀粉的水解至关重要,影响甚至决定红曲黄酒酿造的原料转化过程和产品品质.从酒曲中分离具有淀粉水解能力的芽孢杆菌2株,编号BHQ03和BHQ06,进行分子生物学鉴定并分别从2株菌中克隆获得pulLl和pulL2,pulL3和pulL4共4个Ⅰ型普鲁兰酶基因,其中基因pulLl和pulL3均编码713个氨基酸,序列相似度96.31％,基因pulL2和pulL4均编码852个氨基酸,序列相似度99.77％.对基因pulL1和pulL2编码蛋白PulL1和PulL2进一步分析发现,二者均属于G13家族,具有4段特征性保守区域.PulL2的N-端含有32个氨基酸残基的信号肽序列,且催化活性位点存在突变(D407G).结合文献研究和三维结构模拟,分析普鲁兰酶的具体催化过程.上述研究为科学解析红曲黄酒酿造的淀粉水解过程提供参考.