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食品与发酵工业2024年第16期:纤维二糖磷酸化酶表达条件的优化及其酶学性质研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:彭念;陈婷婷;王璐;樊俊萍;高玉杉;冉小琴;刘露露;李勇昊;

单位:重庆科技学院化学化工学院;

摘要:纤维二糖磷酸化酶(cellobiose phosphorylase, CBP)磷酸化裂解纤维二糖为葡萄糖-1-磷酸,它是木质纤维素转化淀粉的关键酶。该研究将来源于Clostridium thermocellum YM4的cbp基因通过表达载体pET-28a(+)构建重组菌Rosetta(DE3)/pET-28a-CBP用于表达CBP。对其诱导表达条件进行优化,结果显示当诱导温度、异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(isopropylthio-β-D-galactoside, IPTG)浓度和诱导时间分别为15℃、0.2 mmol/L和12 h时CBP酶活力最高,为0.47 IU/mL。进一步利用Ni柱分离纯化出带有His标签的CBP,结果表明该重组酶分子质量为95 kDa,比酶活1.03 IU/mg;最适反应温度60℃,最适反应pH 6,半失活时间为60 min;金属离子Cu~(2+)显示出对该酶有强烈的抑制作用,然后依次是Zn~(2+)、Fe~(3+)、Ca~(2+)、Mn~(4+)(P<0.05);而K~+、Mg~(2+)和Na~+对该酶活力无显著性影响(P>0.05);最后对重组CBP的动力学参数进行了表征,K_m值为19.61μmol/mL,V_(max)值为1.19μmol/(mL·min)且K_(cat)值为21.38 s~(-1)。

关键词:纤维二糖磷酸化酶;;重组表达;;大肠杆菌;;酶学性质;;生物催化

基金资助:国家自然科学基金面上项目(22378033);; 重庆市自然科学基金面上项目(CSTB2022 NSCQ-MSX0544);; 重庆市教委科学技术研究项目(KJQN202301546);; 重庆科技学院科研启动基金项目(ckrc2021070);; 重庆市研究生科研创新项目(CYS23747)