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作者:邱洁茹;邱文轩;管杏子;张妮;刘松;
单位:江南大学,未来食品科学中心;江南大学生物工程学院;嘉兴未来食品研究院;
摘要:壳聚糖酶(EC 3.2.1.132,chitosanase,Csn)能够催化壳聚糖中β-1,4-糖苷键断裂生成功能性壳寡糖。该研究从茂原链霉菌(Streptomyces mobaraensis)DSM40587中鉴定了一种新型Csn基因smCsn46(GenBank登录号:UBI35095.1),并将其在谷氨酰胺转氨酶缺陷型S.mobaraensis菌株(smY2022Δtg)中表达。smCsn46基因包含一个882 bp的开放阅读框,编码分子质量为32 kDa的蛋白质。序列比对显示,smCsn46与来自Streptomyces sp.N174、Streptomyces coelicolor A3(2)、Bacillus mojavensis SY1和Bacillus subtilis 168的GH46家族Csn的氨基酸序列一致性分别为73%、73.9%、49.3%和48.4%。利用谷氨酰胺转氨酶的启动子(P_(smY2022))、信号肽和终止子在smY2022Δtg中表达smCsn46,胞外酶活力达到5.52 U/mL。酶学性质分析表明,smCsn46的最适温度和最适pH值分别为50℃和5.5。该酶在50℃下表现出良好的热稳定性和pH稳定性。值得注意的是,smCsn46对脱乙酰度(degree of deacetylation,DDA)在85%~95%的壳聚糖均具有催化活性,且活性随着DDA的降低而增加。催化95%DDA壳聚糖时,smCsn46主要产物为壳四糖。该研究不仅丰富了Csn的资源,还为食品级Csn的工业化生产提供了新的思路和方法。
关键词:茂原链霉菌;;壳聚糖酶;;高效表达;;酶学性质;;底物特异性
基金资助:国家自然科学基金项目(32071474)