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海藻糖是由两分子葡萄糖通过半缩醛羟基缩合而成的,自然界中普遍存在的一种非还原性双糖,是一种极好的天然干燥剂和保鲜剂。海藻糖合酶(Trehalose synthase,TreS)属于糖苷水解酶第13家族,能够催化麦芽糖直接转化为海藻糖,该酶在催化反应中的底物特异性和专一性较高,不需要消耗高能物质,是生产海藻糖的首选。为获得具有良好表面展示效果的海藻糖合酶,本研究将其高效稳定的展示于枯草芽孢杆菌芽孢表面,实验先后分别选取增强型绿色荧光蛋白(EGFP)和海藻糖合酶(TreS)作为模型蛋白,首先以来自枯草芽孢杆菌的芽孢衣壳蛋白Cot C、Cot B、Cot G、Cot X作为枯草芽杆菌表面展示的增强型绿色荧光蛋白进行表面展示研究。利用流式细胞仪和荧光显微镜分析EGFP在芽孢表面展示的情况,结果表明上述芽孢衣壳蛋白均可以将EGFP固定在芽孢的表面。然后将荧光蛋白基因egfp通过酶切替换为海藻糖合酶基因tres,将重组菌株使用pH 7.5的缓冲液清洗并重悬,与底物浓度为30%的麦芽糖在40℃水浴条件下作用2h,反应产物利用HPLC检测,能够检测到海藻糖峰,说明海藻糖合酶基因通过与芽孢衣壳蛋白Cot C融合后可被展示在芽孢的表面。通过对重组菌的产芽孢培养基在碳源、氮源和无机盐方面的优化,可知在添加量为2%的麸皮、2%的大豆蛋白胨、0.1%的CaCl2和0.002%的MnSO4·H2O,在pH7.5,40℃条件下芽孢形成率最高。根据优化后的酶促反应条件为pH 7.5,40℃时,表面展示海藻糖合酶的酶活最高为27.2U/mL。40℃-45℃温度范围内保温6h其相对酶活在83%以上,在pH 7.0-7.5范围内处理6h其相对酶活仍保持在70%以上。