结合区部分缺失的纤维素酶基因的克隆与表达及酶学性质初步探究

来源 :湖北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dnaln_xcl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
纤维素是一种可再生的资源,含量巨大,资源极其丰富。人们一直在探索如何充分高效利用该资源。纤维素酶在生物能源、纺织、食品、畜牧等行业被广泛使用,目前利用纤维素酶催化纤维素降解进而生产生物新能源是研究的热点课题之一。高效降解纤维素的纤维素酶是该课题的核心问题。本研究从腐枝样本中,利用底物平板的筛选方法,筛选得到了一株对纤维素降解活力强的细菌菌株,采用16S r DNA和gyr B基因进行分子鉴定,鉴定并命名其为Bacillus cereus strain M-3。克隆菌株M-3的内切纤维素酶基因,命名为egt。通过对基因序列进行分析,本研究首次发现了自然界中存在的在结合区前端有一个8 bp的缺失,导致移码,且蛋白翻译提前终止的纤维素新突变基因egt。利用Overlapping PCR技术,合成无突变的纤维素酶基因命名为egf。将突变的纤维素酶基因egt和无突变的egf,构建原核表达载体,转化到大肠杆菌BL21(DE3)中,进行异源表达,比较两种纤维素酶之间的区别。基因egt全长为1146 bp,编码翻译381个氨基酸,蛋白分子量为40.06 k Da。具有催化结构域、连接区和部分结合区。基因egf全长1500 bp,编码翻译499个氨基酸。具有催化结构域、连接区和完整的结合区,蛋白分子量为56.21 k Da。纤维素酶EGT和EGF均仅具有羧甲基纤维素降解活性,无脱脂棉酶、微晶纤维素酶、滤纸酶和葡萄糖苷酶水解活性。不同条件对工程菌E.coli/pET-egt和E.coli/pET-egf产酶的影响。实验发现,该工程菌均在诱导6小时后,产酶量可达到最高;诱导剂IPTG最适诱导终浓度为0.4 m M;诱导温度对工程菌的产酶影响不大;工程菌株E.coli pET-egt最适初始培养基p H和最适诱导p H值均为7.0,而E.coli pET-egf最适初始培养基p H和最适诱导p H值菌为8.0。纤维素酶EGT和EGF酶学性质之间的差别。纤维素酶EGT和EGF的最适反应温度分别为45℃和55℃,纤维素酶EGF比EGT,热稳定性更好、更加耐高温;纤维素酶EGT和EGF最适反应p H均为7.0,在p H=7.0的缓冲液中,具有较好的稳定性,处理4小时仍然具有未处理酶活性的90%;Mn2+、Fe2+对两者具有激活作用,Fe2+的促进作用最大,Zn2+、Ca2+、K+、NH42+和Mn2+对其均具有一定的抑制作用;酶EGT的Km=3.09 mg/m L、酶EGF的Km=8.654 mg/m L,纤维素酶EGT结合区的部分缺失导致酶与底物羧甲基纤维素的亲和能力更强;酶EGT比酶活力为98.4 U/mg,酶EGF比酶活为53.53 U/mg。纤维素酶EGT的比酶活比酶EGF的高,催化水解能力更强。本研究通过对自然缺失部分结合区纤维素酶基因egt和合成完整的纤维素酶基因egf,进行异源表达、发酵条件优化和酶学性质比较,发现结合域的部分缺失提高了纤维素酶的比酶活,为纤维素酶应用及结合区的研究奠定基础。
其他文献
Taq DNA聚合酶作为生物技术中重要的工具酶,在PCR技术中发挥了至关重要的作用。耐高温Taq DNA聚合酶的出现突破了PCR技术中聚合酶高温失活的瓶颈,使PCR技术得到飞速发展,不仅加快了基因分型、分子克隆、定点诱变、DNA测序以及DNA多态性等生物学领域的研究,同时也广泛应用于癌症早期诊断与预防、病原体检测与鉴定、产前诊断以及司法鉴定等医学领域。随着生物技术的迅速发展,现有DNA聚合酶已经不
随着绿色生态建筑的推广,装配式建筑作为新兴的建造方式相比传统现浇建筑,其优势在于节约工期及劳动力、质量稳定、节能、节水、节材、减少湿作业及建筑垃圾等。论文以磷建筑石膏预制构件应用于装配式建筑中为研究对象,对比PC(Precast Concrete)构件住宅和PG(Phosphorus construction gypsum)构件住宅的施工成本,对施工成本差异进行分析,并对PG构件在装配式住宅中应用
我们使用上海天马射电望远镜(TMRT)对448个大质量恒星形成区做了一个6.7 GHz甲醇脉泽的观测巡查。这些恒星形成区样本一部分来自于Urquhart等人于2009年利用Karl G.Jansky Ve
茯砖茶属于我国特有黑茶种类之一,因其能利用夏秋茶叶资源,产品具有降脂降压健胃等作用,被人们所喜爱。茯砖茶在发酵的过程中能够产生黄色闭囊壳,俗称“金花”。“金花”在茯
在机电设备安装工程中,电气设备安装是焦点,具有很重要的位置,它涉及的工序对照多,并且程序安装繁琐,从施工开始到工程落成,一向电气安装都要从头到尾的和其他单位共同合作。
大数据环境下,大规模且复杂的跨境数据流动业已成为常态,亦推动着全球治理体系不断变革与发展。作为当前国家、地区间政策博弈最为复杂之领域之一,跨境数据治理问题备受关注,其不仅关乎个人数据安全,同时对于企业商业利益以及国家安全维护都产生深远影响。从20世纪70年代开始,欧盟着手构建规则,一方面确保数据跨境流通过程中欧盟公民个人数据安全风险得到有效控制,另一方面也极力拓展欧盟规则在个人数据保护领域之影响力
轻骨料混凝土有很长的发展历史,其相比于普通混凝土有质量轻、耐久性好的优点。但同时,这种材料抗压强度低、弹性模量小、易脆性等缺点制约了其在实际工程中的广泛应用。作为
近年来,随着全球范围的肥胖与代谢综合征的流行,非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)引起了世界范围的广泛关注,成为了我国第一大慢性肝病,该病的疾
《幻想交响曲》是法国作曲家柏辽兹的管弦乐队作品代表作之一,其音乐发展与标题相结合、同一音乐主题的反复出现和变形以及进一步探索管弦乐队中的音色使用和扩大管弦乐队乐器编制使其成为19世纪管弦乐队作品中的里程碑。柏辽兹追随贝多芬古典主义到浪漫主义的管弦乐作品上的扩张与表现,在管弦乐队中进一步扩充低音铜管声部来表达特定的音乐主题和效果:运用蛇管号和奥菲克莱伊德号与三支长号扩充了浪漫派管弦乐队的低音铜管声部
海参是一类重要的海产经济动物,产量与消费量增长迅速,海参的产品品质可以直接影响其经济价值,嫩度是评价产品优劣的首要指标。本文采用低温加热嫩化方法,探究几种常见内源性