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海藻糖分子是由两个吡喃葡萄糖环以α,α-1,1-糖苷键连接而成的一种十分稳定的非还原二糖,它广泛存在于自然界的很多生物体内。海藻糖作为一种天然的非特异性生物保护物质,能够保护生物细胞和生物活性物质抵抗脱水、冷冻、高温、高渗、干旱、氧化、辐射乃至有毒化合物等不良环境。海藻糖已经被应用到医药、化妆品、食品等多个领域,有很好的市场前景。目前,海藻糖的生产方法以生物酶法制备为主。其中,利用TreS途径由麦芽糖生产海藻糖和利用TreY-TreZ途径由淀粉生产海藻糖最为经济可行。本文针对谷氨酸棒杆菌TreY-TreZ途径的TreZ蛋白,即麦芽寡糖基海藻糖水解酶(MTHase)的基因克隆和异源表达进行研究。首先经PCR克隆到谷氨酸棒杆菌ATCC13032 MTHase的编码基因treZ,长度为1764bp,将其插入大肠杆菌表达质粒pRSET-B,在宿主菌E.coli BL21(DE3)pLysS中诱导表达,结果得到特异表达的目的蛋白。优化诱导条件后,溶解表达的目的蛋白约占胞内可溶总蛋白的40%,每毫升发酵液可以表达可溶目的蛋白0.27mg,仍有部分目的蛋白聚集形成包涵体。经薄层层析和离子色谱检测证实,该目的蛋白与谷氨酸棒杆菌麦芽寡糖基海藻糖合成酶(MTSase)共同作用于糊精后,可以产生海藻糖,具有MTHase的相应活性。继续构建毕赤酵母表达载体pPIC9K-treZ和枯草芽孢杆菌表达载体pHT43-treZ,分别转化毕赤酵母(Pichia pastoris GS115)和枯草芽孢杆菌(B. subtilis WB800N),研究谷氨酸棒杆菌MTHase能否在毕赤酵母和枯草芽孢杆菌中分泌表达。尝试不同诱导条件后,在重组毕赤酵母和重组枯草芽孢杆菌的诱导培养基上清液中没有观察到明显的目的蛋白。