【摘 要】
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L-赖氨酸脱羧酶（EC 4.1.1.18）是生物体内高度专一性的诱导性胞内酶,在磷酸吡哆醛作用下可将L-lys脱羧生成尸胺,尸胺又名戊二胺,是“铁亲和系统”的主要组成成份,尸胺在关闭孔蛋白通道方面也有着不可或缺的作用,此外尸胺还是一些严格厌氧的革兰氏阴性菌的肽聚糖组成成分,在植物方面尸胺具有延缓衰老,刺激生长的作用,并与植物的抗逆性有关,也有报道认为尸胺可作为“第二信使”,调节植物的生长,除此之外
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L-赖氨酸脱羧酶（EC 4.1.1.18）是生物体内高度专一性的诱导性胞内酶,在磷酸吡哆醛作用下可将L-lys脱羧生成尸胺,尸胺又名戊二胺,是“铁亲和系统”的主要组成成份,尸胺在关闭孔蛋白通道方面也有着不可或缺的作用,此外尸胺还是一些严格厌氧的革兰氏阴性菌的肽聚糖组成成分,在植物方面尸胺具有延缓衰老,刺激生长的作用,并与植物的抗逆性有关,也有报道认为尸胺可作为“第二信使”,调节植物的生长,除此之外尸胺也可以影响植物的DNA、RNA、蛋白质的生物合成,尤其近几十年来有相关研究发现尸胺和己二酸可按一定比例化工合成新型尼龙从而代替市面上已有的尼龙6.6解决原有材料带来的环境问题,使得人们对其就颇为关注。目前国内对赖氨酸脱羧酶的研究报道屡见不鲜,但是由于其酶活催化能力低下没有满足工业化生产。本研究工作利用微生物纯培养技术,从环境中筛选分离得到1株产赖氨酸脱羧酶的菌株,通过微生物学鉴定与分子生物学方法相结合的策略,确定其为尸胺产生菌,根据形态特征、生理生化特性和16S r DNA序列比对及系统进化树的构建对菌株进行分析,鉴定其为Klebsiella pneumoniae sp.并命名其为GXW-1。并对其赖氨酸脱羧酶的粗酶液进行了研究发现其最适作用温度为40℃,最适p H为5.4,金属离子Cd2+和Sr2+可以刺激酶活的提升,而Trition试剂对酶活性也有微弱的激活作用,该酶的比活力为2.52 U/mg。本研究工作根据Gen Bank数据库中肺炎克雷伯氏菌赖氨酸脱羧酶基因（ldc1）序列设计引物,通过PCR扩增获得赖氨酸脱羧酶基因。并以p ET-32a（+）为表达载体、E.coli DH5α为宿主细胞,构建了重组表达克隆。生物信息学分析结果表明重组表达质粒包含的一个长为2133 bp的ORF可以编码一个由710个氨基酸组成的多肽,分子量约为80.1 k Da,该基因被命名为ldc B。将重组表达质粒导入宿主细胞E.coli BL21（DE3）,0.05%的L-赖氨酸和IPTG可诱导重组ldc B基因表达。利用Ni柱亲和层析技术完成了重组表达蛋白的纯化。研究发现重组Ldc B蛋白最适温度为40℃;最适p H为4.6;Na+、Mg2+Sr2+和Ba2+对Ldc B蛋白有激活作用;化学试剂1%SDS、吐温-80对该蛋白酶活有激活作用,该酶的比活力为4.14 U/mg,Km值为1.74 m M,Vmax值为0.934μg/min。本研究工作完成了具有生物学功能优势的Klebsiella pneumoniae sp.GXW-1相关生理生化功能研究,完成了相应赖氨酸脱羧酶基因编码工作,并对其进行了生物信息学的分析,为以后的工业化生产尸胺提供了新材料。
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