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生氰糖苷酶是存在于大戟科、豆科、蔷薇科等植物中的降解生氰糖苷的酶,反应过程中产生氢氰酸,称为生氰作用。植物体利用生氰作用在体内形成了一套独特的生氰防御系统。当植物受到外界的侵害时,原来不能接触的生氰糖苷酶和生氰糖苷接触后发生反应,产生有毒的氢氰酸,从而形成植物至关重要的化学防御系统。该系统不仅在植物体内起到了重要的防御的作用,而且经过科研人员的不断努力,已经逐渐被用于癌症的治疗,可见对生氰糖苷酶的研究是迫切需要的。亚麻仁苷酶(Linamarase)是生氰糖苷酶的一种,是木薯、巴豆等作物中降解生氰葡萄糖苷(亚麻仁苷,Linamaiin)的酶。此酶在结构上与芥子酶有很大的相似性,经生物信息学和生物化学研究,有假说猜测生氰葡萄糖苷酶可能是芥子酶的祖先,对它的研究有利于揭示生氰葡萄糖苷酶和芥子酶之间的关系以及芥子酶的起源问题。本试验主要是对木薯的Linamarase进行深入研究,包括木薯华南8号(SC8)的组织差异性表达、高氰和低氰木薯的组织差异性表达、酶学特性等。通过RT-PCR方法,证实木薯Linamarase在地上部分表达,然后运输到地下部分;高氰和低氰木薯在顶芽上的表达量基本相同,但是在叶和茎中,低氰木薯的表达量要高于高氰木薯,在块根中两者均无表达。克隆木薯条Linamarase基因,构建酵母表达载体,转化毕赤酵母GS115,经诱导表达和亲和纯化,获得纯化的Linamarase重组蛋白。SDS-PAGE分析表明,重组蛋白分子量集中在71kDa左右。该酶最适反应温度在37℃左右,最适pH约为5。以pNPG为底物时,K为1.70mmol/L,最大反应速率同Vmax为8.36μmol/(min·mg)。