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作者：李妍;刘闪闪;肖灵;曹禹萱;白小佳;王金菊;贾龙刚;王艳萍;耿伟涛;
单位：天津科技大学食品科学与工程学院;
摘要：该研究利用类弹性蛋白多肽(elastin-like polypeptides, ELP)标签和分子黏合剂“SpyTag/SpyCatcher”建立了快速高效的乳糖酶分离纯化方法，并研究了获得的重组乳糖酶(lactase-elastin-like polypeptides, Lac-ELP)的酶学性质及其在合成低聚半乳糖(galactooligosaccharides, GOS)中的应用。从产马乳酒乳杆菌(Lactobacillus kefiranofaciens)ZW3中克隆得到乳糖酶酶基因lac,并将lac连接到“Spytag”标签，在大肠杆菌DH5α中表达获得了含有Spytag的乳糖酶Lac-Spytag。通过基因合成获得了编码ELP的基因片段elp,并将elp接到“Spycatcher”编码基因的下游，在大肠杆菌DH5α中表达获得了含有SpyCatcher的ELP标签SpyCatcher-ELP。随后，通过SpyTag和SpyCatcher的自发连接，将Lac-SpyTag和SpyCatcher-ELP进行融合，获得重组乳糖酶Lac-SpyTag-SpyCatcher-ELP(Lac-ELP)。利用ELP标签的可逆相变循环技术，对Lac-ELP进行分离纯化，成功获得了分子质量大小为115 kDa的Lac-ELP,回收效率为73.8%。随后，比较ELP标签对Lac活性的影响。Lac-ELP和Lac的最适温度均为50℃,最适pH值均为7.0,但Lac-ELP比Lac表现出更好的热稳定性和pH稳定性。最后，以乳糖为底物研究了Lac-ELP在制备GOS中的应用。结果表明，Lac-ELP表现出较好的转糖苷活性，底物浓度400 mg/mL,Lac-ELP添加量10 U/g_(乳糖),35℃反应24 h后，GOS产率可达33.23%。综上，该研究建立的基于ELP的乳糖酶纯化技术操作简便，成本低，可以快速获得高活性的重组乳糖酶，为GOS的工业合成提供参考。
关键词：产马乳酒乳杆菌;;低聚半乳糖;;乳糖酶;;类弹性蛋白多肽;;SpyTag/SpyCatcher
基金资助：国家自然科学基金项目(31801514)
