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饲料研究2024年第05期:热纤梭菌耐热葡聚糖外切酶的克隆表达及酶学特性分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王珊珊;刘阳;任艳艳;王令;路宏朝;张涛;

单位:陕西理工大学生物科学与工程学院;陕南秦巴山区生物资源综合开发协同创新中心;秦巴特色肉制品质量提升与安全控制陕西省高校工程研究中心;陕西省四主体一联合镇巴腊肉校企联合研究中心;秦巴生物资源与生态环境省部共建国家重点实验室(培育);陕西省资源生物重点实验室;

摘要:研究旨在开发耐热纤维素酶,以提高畜禽对纤维素饲料的利用率和养殖经济效益。从蛋白质信息数据库UniProt中获取热纤梭菌(Clostridium thermocellum)葡聚糖外切酶CelS的序列信息,经信号肽删除和密码子优化,利用大肠杆菌表达系统,实现了CelS的过量表达。通过自诱导表达条件优化,有效提高了CelS可溶表达的比例。将胞内上清液通过镍离子亲和层析和热处理分离纯化获得可溶CelS,将胞内沉淀通过洗涤、变性和复性后获得包涵体复性CelS。酶学特性检测发现,两种表达形式CelS的酶活力无显著性差异,最适反应温度均为70℃,最适反应pH值为5.5~6.0,对无定形纤维素(PASC)的活性最高,对结晶纤维素(Avicel)和玉米秸秆(CS)次之。CelS与海栖热袍菌(Thermotoga maritima)葡聚糖内切酶EG12B协同作用水解CS,比单独水解酶活力提高了81.8%。试验结果表明,重组CelS表现出优越的耐热性能和纤维素水解活性,为进一步开发酶制剂提供了有力支持,有利于提高纤维素饲料的利用率。

关键词:热纤梭菌;;葡聚糖外切酶;;可溶表达;;包涵体;;酶学特性

基金资助:陕西省教育厅重点科学研究计划项目(项目编号:20JY006)