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肌酐是人体代谢的一种重要产物,一般通过肾脏的代谢排出体外。在临床测定中,血清中的肌酐浓度是一项判断肾功能的重要指标。目前肌酐的测定一般是用Jaffe法进行测定,该方法是基于化学反应基础上的,特异性差,血清中许多化学物质都能干扰测定结果,给疾病的正确诊断造成了困难。而酶促的催化反应比一般化学反应具有更高的专一性,因而近年来人们寄希望于研究开发出酶促肌酐的测定方法,以提高测定结果的可靠性。 本文分离筛选到一株产肌酐水解酶的菌株42-1,经鉴定为节杆菌属,研究了菌株的产酶发酵条件、酶的提取纯化方法及酶的性质。试验结果分述如下: 1.菌株的分离筛选及鉴定:经过富集培养和划线分离纯化后,得到7株产肌酐水解酶的菌,分别为菌株42-1、42-2、30-1、A11、SAO-C、SAO-I、SAO-S。通过产酶活性及酶热稳定性测定,菌株42-1表现较高的酶活性且所产的肌酐水解酶具有较好的热稳定性,因此确定菌株42-1为最佳产肌酐水解酶菌株。菌株42-1的形态学、生理生化及16S rRNA序列比对结果表明该菌为节杆菌(Arthrobacter sp.)。 2.菌株产酶条件:菌株42-1的最适产酶培养基为:肌酸,4g;酵母膏,7.2g;玉米浆,4.8g;葡萄糖,10g;K2HPO43H2O,2g:KH2PO4,0.5g;MgSO47H2O,0.1g;KCI,0.0005g;MnCl2,0.1g;水,1000mL;pH7.5。最适产酶条件为:培养温度20℃,100mL三角瓶装15mL培养基,于120rpm转速下培养36h。 3.酶的提取纯化:肌酐水解酶经55℃水浴保温30min去除热不稳定蛋白后,在硫酸铵饱和度为30~50%之间大部分沉淀下来,经过DEAE-Cellulose离子交换、Toyopearl HW-65C疏水层析后,酶提纯了145倍,比活力达209U/mg。聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)显示为一条带,SDS-PAGE测定亚基分子量为33 700Da。 4.酶的性质:酶的最适pH为7.5,最适作用温度为60℃;在pH6.0~9.0、60℃以下稳定;对肌酐和肌酸的Km值分别为21.14mmol/L,40.8mmol/L;Ag+、Hg2+和邻菲罗啉能使酶完全丧失活性,Cu2+、Li+对酶活性有明显的抑制作用,Co2+、Mn2+对酶活性有明显促进作用,表面活性剂Tween20和Tween80对酶 活性没有影响。