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α-L-鼠李糖苷酶(EC32140)是在生物技术领域具有潜在价值的重要糖苷水解酶,能够特异性水解大部分天然产物(柚皮苷,橙皮苷,芦丁,槲皮苷,萜烯类糖苷和其它含有α-L-鼠李糖的糖苷)的末端α-L-鼠李糖基。不同来源的α-L-鼠李糖苷酶酶学性质和氨基酸序列均存在较大差异,并且不同的理化特性的酶在医药和食品领域具有不同的应用价值。本研究在实验室前期研究的基础上,对一株可以产α-L-鼠李糖苷酶的菌株进行鉴定,对克隆得到的该菌株α-L-鼠李糖苷酶的基因进行异源表达和分离纯化,分析其酶学性质。主要结果如下: (1)菌株JMU-TS529通过形态学观察,扫描电镜观察分生孢子,ITS-5.8S rDNA区域和钙调蛋白序列分析绘制系统进化树,最终鉴定该菌株JMU-TS529是Aspergillus tubingensis;以柚皮粉为基础培养基对该菌株分别进行液态发酵和固态发酵,确定两种发酵方式均能产α-L-鼠李糖苷酶。 (2)将α-L-鼠李糖苷酶基因与表达载体pPIC9K连接,构建重组质粒,通过电转化方法转化至毕赤酵母GS115菌株中,检测诱导表达后的粗酶液发现具有α-L-鼠李糖苷酶活性。经过硫酸铵沉淀、DEAE-Sepharose层析柱、HiTrapTM Bllue HP亲和柱和SephacrylS-200HR凝胶柱的分离方法,获得高纯度,条带单一,分子量大约为110kDa的目的蛋白。经MALDI TOF/TOF分析确定纯化后的蛋白即是异源表达出的α-L-鼠李糖苷酶。 (3)对重组α-L-鼠李糖苷酶的酶学性质进行分析,发现其最适pH为40,最适温度范围为50-60℃,在60℃和65℃半衰期分别为2909h和3334min;Cu2+,Mg2+,Fe3+和Al3+在浓度为100mM时能够抑制酶的活性,Hg2+在10mM和100mM时均能够抑制酶的活性,效应物轻微抑制酶活性;重组酶只能够高效的水解柚皮苷,对其它底物的水解率较低,并且酶处理柚子汁后只能水解该果汁中的柚皮苷;以柚皮苷为底物,计算动力学参数:Km:1.27mM,Vmax:3445μM·min-1,kcat:27×104s-1,kcat/Km:215s-1·μM-1。 本研究确定一株产α-L-鼠李糖苷酶菌株是A tubingensis,确定一段未被明确命名的氨基酸序列为α-L-鼠李糖苷酶氨基酸序列,发现一种性质新颖的α-L-鼠李糖苷酶,丰富了该类酶性质多样性理论数据,对于深入解析该类酶结构与功能关系及优化酶性质具有重要参考价值。