黄色瘤胃球菌双功能酶xynD基因在毕赤酵母中的表达及其酶学特征

摘要

[目的]黄色瘤胃球菌xynD基因编码葡聚糖酶和木聚糖酶2个独立的催化结构域。本研究在毕赤酵母中导入xynD基因，表达蛋白并对其酶活性及酶学性质进行研究。[方法]根据毕赤酵母的密码子偏爱性对xynD基因优化(优化后的基因命名为xynDm),构建重组质粒pPIC9K-xynDm,转化至毕赤酵母GS115,通过筛选获得基因工程菌株GS115-pPIC9K-xynDm,经诱导表达获得重组XynDm,再对其酶学性质进行初步研究。[结果]XynDm的木聚糖酶与葡聚糖酶在36和72 h酶活性和比活性均达到最大值，分别为265.32、468.36 IU·mg~(-1)和2 260.87、3 208.31 IU·mg~(-1)。XynDm的木聚糖酶活性在温度37～40℃、pH值为4.5～6.5时较稳定，最适酶活性温度和pH值分别为37℃和6.0,对4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸-D-木聚糖、高黏度阿拉伯木聚糖和桦木木聚糖有良好的水解作用；XynDm的葡聚糖酶活性在温度40～55℃、pH值为5.0～9.0时较稳定，最适酶活性温度和pH值分别为55℃和6.0,对大麦β-葡聚糖有水解作用。XynDm双功能酶活性被Cu~(2+)、Zn~(2+)和Co~(2+)激发，Ag~+和SDS使其酶活性几乎丧失。[结论]XynDm木聚糖酶和葡聚糖酶的最适底物分别为4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸-D-木聚糖和大麦β-葡聚糖，最适温度分别为37和55℃,最适pH值均为6.0。

关键词

黄色瘤胃球菌 / 双功能酶 / 毕赤酵母 / 异源表达 / 酶学性质