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作者:刘杨韬;李阳阳;贾士儒;侯颖;
单位:天津科技大学生物工程学院;江南大学,未来食品科学中心;
摘要:几丁二糖脱乙酰酶(diacetylchitobiose deacetylase, Dac)能够将乙酰氨基葡萄糖(N-acetylglucosamine, GlcNAc)水解成生物活性物质氨基葡萄糖(glucosamine, GlcN),而高效生产Dac是实现该催化过程的关键。以一株表达Dac的Bacillus subtilis BS-P43-NMK-T0为出发菌株,首先筛选了12种信号肽,其中,信号肽NprB引导Dac分泌能力最强,并且优化其功能区域后,重组菌株BS-P43-NMK-T4-N1的胞外酶活力达到69.83 U/mL;随后,筛选了3个诱导型启动子,其中启动子P_(grac100)诱导表达效果最好,优化诱导条件后重组菌株BS-NMK-T4-N1-Pgrac的胞外酶活力提高至88.92 U/mL;当发酵条件为接种量4%、葡萄糖20 g/L(碳源)和营养肉汤10 g/L(氮源),胞外Dac酶活力达到127.59 U/mL,而在摇瓶中补加葡萄糖可以使Dac活性进一步提高至144.25 U/mL;最后,在3 L发酵罐中进行放大培养,胞外Dac活性为319.63 U/mL,是出发菌株胞外Dac活性的7.09倍。该研究为酶转化法制备GlcN的工业化生产提供基础研究。
关键词:几丁二糖脱乙酰酶;;枯草芽孢杆菌;;信号肽;;启动子;;发酵优化
基金资助:天津市科学基金项目(18JCQNJC78600)