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作者：张婉莹;孙君珂;李雪晖;邓若竹;王娟;胡凡;柯涛;
单位：南阳师范学院生命科学与农业工程学院河南省生物质资源化高校工程中心;自然资源部第三海洋研究所海洋生物资源综合利用工程技术研究中心;
摘要：β-葡聚糖酶能水解谷物中的β-葡聚糖，在食品及饲料工业中被广泛应用。文章通过对前期筛选的可降解天然纤维素的复合菌系CM3宏基因组测序数据筛选获得的一个新型糖苷水解酶GH8家族的β-葡聚糖和壳聚糖双功能酶基因Glu7进行原核表达和酶学性质研究。通过密码子优化合成基因全长序列，并构建重组表达载体pET-30a(+)-Glu7，转化到大肠杆菌BL21(DE3)中进行诱导表达。重组酶Glu7分子量约为42.60 kDa,IPTG终浓度0.25 mmol/L,37℃诱导6 h表达量最高，其β-葡聚糖酶和壳聚糖酶的酶活力分别达到112.76 U/mL和63.32 U/mL。β-葡聚糖酶和壳聚糖酶最适温度均为50℃，最适pH分别为6.0和7.0，且β-葡聚糖酶在50℃下处理60 min仍保持80%以上酶活；经Ni-NTA柱纯化后Glu7的β-葡聚糖酶和壳聚糖酶比活力分别为153.89 U/mg和79.05 U/mg。此外，5 mmol/L的Cu~(2+)和Co~(2+)对双酶同时具有最高激活作用，分别提高了壳聚糖酶活力的80.73%和4.38%,β-葡聚糖酶活力的18.18%和134.03%。水解大麦葡聚糖和壳聚糖的最终主要产物分别是纤维二糖、葡萄糖和壳三糖，水解香菇多糖和牛肝菌多糖的主要产物分别是葡糖胺和纤维二糖。通过生物信息学分析及水解产物表明该酶属于1,3-1,4-β-葡聚糖酶。
关键词：宏基因组学;;β-葡聚糖和壳聚糖双功能酶;;原核表达;;酶学性质;;水解特性
基金资助：国家自然科学基金项目[G180101];; 河南省科技攻关项目[202102310022]
