【摘 要】
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β-葡萄糖苷酶能够水解多种化合物中的β-葡萄糖苷键,广泛存在于动植物及微生物中,常应用于食品和医疗等多个领域。嗜糖黄杆菌（Flavobacterium saccharophilum）能够降解糖类化合物,基因组中含有多个编码β-葡萄糖苷酶的基因。目前,嗜糖黄杆菌来源的β-葡萄糖苷酶尚无文献报道。本论文重组表达嗜糖黄杆菌来源的β-葡萄糖苷酶,系统研究重组酶的性质和功能,主要研究成果如下:从数据库中检索
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β-葡萄糖苷酶能够水解多种化合物中的β-葡萄糖苷键,广泛存在于动植物及微生物中,常应用于食品和医疗等多个领域。嗜糖黄杆菌（Flavobacterium saccharophilum）能够降解糖类化合物,基因组中含有多个编码β-葡萄糖苷酶的基因。目前,嗜糖黄杆菌来源的β-葡萄糖苷酶尚无文献报道。本论文重组表达嗜糖黄杆菌来源的β-葡萄糖苷酶,系统研究重组酶的性质和功能,主要研究成果如下:从数据库中检索出15个来源于嗜糖黄杆菌的β-葡萄糖苷酶基因,序列相似度较低,可能存在多种不同功能的β-葡萄糖苷酶。以嗜糖黄杆菌基因组为模板,克隆15个目的基因,与p ET28a载体连接并转化至大肠杆菌后,8个目的基因成功表达并获得可溶性蛋白。糖基选择性结果表明,6种重组蛋白主要具有β-葡萄糖苷酶活性,其余2种分别具有β-木糖苷酶活性和α-半乳糖苷酶活性。根据底物专一性及酶活力高低筛选出4种β-葡萄糖苷酶SA2629、SA2851、SA0236和SA0238。酶学性质结果表明:4种β-葡萄糖苷酶都表现出中温中性（40-45 oC,p H 6.0-7.0）的特点,化学试剂及多数金属离子的存在会抑制酶活力。4种酶都具有较广泛的底物选择性,但是在功能上存在差异。对于p NP糖苷底物,SA2629酶活性最高(比酶活78.7U/mg,催化效率27.38±1.40 s-1);对于二糖和多糖底物,SA2851和SA0236对纤维二糖具有较强水解活性,并且能够完全水解大麦多糖;对于皂苷底物,SA0236的水解活性最高,而SA2629展现出独特的水解功能,除了对苷元C-20位上β-1,6-葡萄糖苷键具有水解活性外,还对C-3位内侧葡萄糖苷键具有水解活性。利用本实验室已报道的糖苷酶CcΒgl1A分别与SA0236和SA2629组合转化人参皂苷Rb1,可实现稀有人参皂苷F2和CK的制备。综上所述,本论文从嗜糖黄杆菌中克隆表达了4种不同功能的β-葡萄糖苷酶SA2629、SA2851、SA0236和SA0238。研究结果表明,SA2851和SA0236对二糖和多糖底物具有更高的水解活力,能够完全水解大麦多糖。SA0236和SA2629可用于制备稀有人参皂苷F2和CK;本论文通过系统研究SA2629、SA2851、SA0236和SA0238的性质与功能,填补了嗜糖黄杆菌中糖苷酶研究的空白,丰富了β-葡萄糖苷酶的功能和性质,同时为活性糖苷的制备和多糖降解提供了有效工具。
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