论文部分内容阅读
普鲁兰降解酶(pullulan degrading enzymes)广泛存在于动物、植物和微生物中,它能够专一水解普鲁兰多糖α-1,6糖苷键或特定位置的α-1,4糖苷键。普鲁兰降解酶在工业、洗涤去污业、医疗保健等行业中应用十分广泛,具有重要的应用意义。本研究以稻田、菜地土壤及污泥为采集样品,采用唯一碳源法筛选到1株产普鲁兰降解酶的菌株3G2,在可溶性淀粉为底物诱导条件下表达,摇瓶发酵产普鲁兰酶的水平达到24.8 U/mL。通过对该菌株的形态观察及16S rDNA分析鉴定3G2菌株来源于细菌中的气单胞菌属(Aeromonas sp.3G2),本研究首次通过实验的方法筛选到气单胞菌属来源的产普鲁兰酶菌株。通过设计保守引物,PCR方法获得Aeromonas sp.3G2普鲁兰酶基因pluAs,全长4053 bp,鉴定为新的普鲁兰酶基因。该基因编码1351个氨基酸,蛋白具有4个保守结构域(PUD、CBM48、GH13、DUF)。本研究通过PCR的方法扩增了pluAs基因不同的区段,分别是:PluAs蛋白的四个核心结构域(22~1114位氨基酸,PluAs-1),去除PUD结构域的基因片段(149~1344位氨基酸,PluAs-2),革兰氏阴性菌普鲁兰酶的保守结构域(149~1114位氨基酸,PluAs-3),GH13核心催化结构域(538~935位氨基酸,PluAs-4)。利用大肠杆菌表达体系重组表达并获得了多种具有活性的普鲁兰酶片段(PluAs-1、PluAs-2、PluAs-3)。重组表达的普鲁兰酶最适pH均为8.0,最适反应温度为60℃;在55℃处理1h,重组普鲁兰酶的残余活性达到了70%~90%;在pH7~9的条件下非常稳定。通过TLC和HPAEC方法鉴定重组表达的普鲁兰酶为Ⅰ型普鲁兰酶,能够专一水解普鲁兰多糖中的α-1,6葡萄糖糖苷键产生麦芽三糖。本发明提供的重组普鲁兰酶有望应用于淀粉加工、环保、食品、医疗保健等行业。