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本实验中,以来源于AspergillususamiiE001的高比活木聚糖酶xynII为亲本,将TfxA的前31个氨基酸连接在xynII的N端,成功地构建了融合酶TPL,该酶在大肠杆菌和毕赤酵母中获得了成功的表达,其热稳定性比原酶有一定的提高。编码TfxA的前31个氨基酸的核酸片段-A段,作为融合基因txl的5’序列;编码木聚糖酶xynII的成熟肽的核酸片段-B段,作为融合基因txl的3’序列。A段和B段采用重叠延伸法构建融合基因txl,将之克隆到载体pTG19-T中,经测序得到完全正确的融合基因。
将融合基因txl克隆到表达载体pET28a(+),构建重组质粒pET-txl,并转化到大肠杆菌BL21(DE3)中。融合酶TPL在大肠杆菌BL21(DE3)中进行表达,并对表达条件进行了优化,表达产物的酶学性质进行了分析。结果表明,该工程菌在对数生长中期(OD600为0.6~0.8),使用终浓度为0.8mmol/L的IPTG在28℃诱导培养5h时,酶活最高达2.67U/mL;SDS-PAGE分析表明TPL融合蛋白分子量大小约为28.5kD。融合酶TPL最适pH为4.5,最适温度为45℃,和xynTI相差不大,但在热稳定性上有一定的提高,在50℃处理10min,TPL和xynII的残余酶活分别为15.72%和6.92%。
将融合基因克隆到表达载体pPIC9K,构建重组质粒pPIC9K-txl,电转化到毕赤酵母GS115中。融合酶TPL在毕赤酵母GS115中表达成功,酶活最高达110.88U/ml,纯化后对它的酶学性质进行了分析。融合酶TPL最适pH为4.0,最适温度为50℃,和xynII相差不大,但是融合酶TPL的热稳定性较xynII有一定的提高,在55℃分别处理5min和10min,xynII的残余酶活分别为58.17%和20.61%,而TPL的残余酶活分别为79.1%和44.77%。在40℃保温1h的条件下,TPL在pH3.5时稳定性最好,而xynII在pH4.0时稳定性最好。