嗜熱木聚糖酶基因Umxyn10A在大腸桿菌中的重組表達及其熱穩(wěn)定性的改造
發(fā)布時間:2020-12-12 02:59
木聚糖是一種非均相聚合物,是半纖維素的主要成分之一。在過去的幾十年里,作為生物質(zhì)降解酶系中主要成員的木聚糖酶成為研究的熱點,其在紡織品、食品、飼料、造紙以及醫(yī)藥等多個工業(yè)領域中都得到了廣泛的應用。木聚糖酶主要作用于木聚糖的β-1,4-糖苷鍵,水解產(chǎn)生不同分子量的低聚木糖和木糖。目前,國內(nèi)外已報道的克隆表達的木聚糖酶基因中大多數(shù)在高溫下的熱穩(wěn)定性都比較差,不能滿足工業(yè)生產(chǎn)需求,這也使木聚糖酶的應用受到了極大的限制。因此,對木聚糖酶的熱穩(wěn)定性的研究具有十分重要的意義。木聚糖酶Umxyn10A(Gen Bank序列號ABL73-883.1)是由本實驗室前期從堆肥未培養(yǎng)微生物中篩選得到,屬于GH 10家族。將木聚糖酶基因Umxyn10A去掉跨膜結(jié)構(gòu)域的編碼序列并進行密碼子優(yōu)化后,將其在大腸桿菌中進行表達,結(jié)果發(fā)現(xiàn),木聚糖酶Umxyn10A最適反應溫度為80℃,但熱穩(wěn)定性較差,當溫度超過60℃時酶活力大幅度下降,其在65℃下的半衰期為15 min,在75℃下保溫4 min就幾乎失活。木聚糖酶 Umxyn 10A的最適pH為6.0,在pH 4.5~10.0范圍能保持80%以上的酶活。該酶除了對木聚...
【文章來源】:廣西大學廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3木聚糖酶的空間結(jié)構(gòu)128]??
圖2-1?PCR擴增突變酶基因的流程圖??Fig.2-1?Flow?chart?of?PCR?amplification?of?mutant?enzyme?genes??第一輪:以質(zhì)粒pET30a-Umxynl0A為模板,YSXL-F,T121E-Lefi-R分別為上下物,擴增出以突變位點為界的左片段(A片段),以T121E-Right-F,?YSXL-R分上下游引物擴增出右片段(B片段)。具體反應體系如下表2-4?(以擴增突變點T121A片段為例)。對于突變位點靠近UmxynlOA的N端或C末端(如A26P,N312D)突變位點,因需要擴增的片段太短,以pET30a的前引物(T7)或后引物(T7terminnato行片段擴增。PCR反應條件,除退火溫度、退火時間不同,其它條件和UmxynlO因的擴增保持一致。??
富?蛟詿蟪Ω司?械鬧刈楸澩錛捌淙妊}定性的改造??據(jù)測定的結(jié)果繪制木糖標準曲線,如圖2-3所示:??3.5?-?y?=?3.4078x-0.0202??R2?=?0.999??I15'??〇?2?X??1?X??。::z??0??1?1?.?1?1???0?0.2?0.4?0.6?0.8?1??Concentration?(ug/ml)??圖2-3木糖標準曲線??Fig.?2-3?Xylose?standard?curve??2.木聚糖酶酶活的測定方法:酶活測定參照Miller。福保莸姆椒ǎ锰囟ǖ木彌_液配制??1%木聚糖(beechwood?xylan)作為底物,取450?|iiL于2?mLEP管中(每組三個平行),??在最適溫度下預熱5?min后,加入50?pL適當稀釋后的酶液(滅活后的酶液作為空白對??照),反應10min,反應結(jié)束后分別加入lmL的DNS終止反應。然后,將EP管架放??入沸水中,煮沸10?min,冷卻至室溫。最后吸。玻埃?pL的溶液到96孔酶標板中,測定??其在540?nm下的吸光值。根據(jù)標準曲線計算出其酶活力。??2.2.6.4蛋白濃度標準曲線的制備??1.蛋白濃度標準曲線的制備方法如下:配制lmg/ml的小牛血清蛋白(BSA)標準??溶液,按表2-10所示的量吸取各種溶液到EP管中并混合均勻,在室溫放置5?min,吸??取200?pL的混合溶液到96孔酶標板中,在595?nm處檢測吸收光值,以蛋白濃度為橫??坐標
【參考文獻】:
期刊論文
[1]碳水化合物結(jié)合組件的點突變研究[J]. 馮玉亮,黃明月,王菲,曹啟龍,馮家勛,段承杰. 基因組學與應用生物學. 2014(04)
[2]木聚糖酶的作用機理及其在飼料中的應用[J]. 方微,單玉萍,李峰,單安山. 中國飼料. 2011(21)
[3]小麥藍矮植原體免疫膜蛋白(Imp)的跨膜區(qū)影響其在大腸桿菌中的表達[J]. 孫潤紅,于祥泉,陶燁,楊洋,吳云鋒,張銀武,李艷. 植物病理學報. 2010(06)
[4]大腸桿菌表達系統(tǒng)的影響因素[J]. 許崇利,楊梅,許崇波. 中國動物檢疫. 2010(08)
[5]N13D、S40E點突變提高木聚糖酶XYNB的熱穩(wěn)定性[J]. 楊浩萌,王亞茹,伍寧豐,姚斌. 微生物學通報. 2007(03)
[6]脯氨酸對蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性的貢獻[J]. 朱國萍,滕脈坤,王玉珍. 生物工程進展. 2000(04)
[7]SDS-PAGE 法測定His-tag 融合蛋白分子量產(chǎn)生偏差的原因[J]. 唐威華,張景六,王宗陽,洪孟民. 植物生理學報. 2000(01)
[8]二硫鍵對蛋白質(zhì)穩(wěn)定性的作用[J]. 張瑜虹. 生物技術通訊. 1996(03)
博士論文
[1]宇佐美曲霉木聚糖酶AusXyn10A的克隆表達及耐熱性的改造研究[D]. 汪俊卿.江南大學 2014
[2]蛋白質(zhì)二硫鍵結(jié)構(gòu)特征與序列關系的生物信息學研究[D]. 宋江寧.江南大學 2005
碩士論文
[1]通過N-端置換及定點突變提高木聚糖酶AoXyn11A耐熱性的研究[D]. 何瑤.江南大學 2016
本文編號:2911726
【文章來源】:廣西大學廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3木聚糖酶的空間結(jié)構(gòu)128]??
圖2-1?PCR擴增突變酶基因的流程圖??Fig.2-1?Flow?chart?of?PCR?amplification?of?mutant?enzyme?genes??第一輪:以質(zhì)粒pET30a-Umxynl0A為模板,YSXL-F,T121E-Lefi-R分別為上下物,擴增出以突變位點為界的左片段(A片段),以T121E-Right-F,?YSXL-R分上下游引物擴增出右片段(B片段)。具體反應體系如下表2-4?(以擴增突變點T121A片段為例)。對于突變位點靠近UmxynlOA的N端或C末端(如A26P,N312D)突變位點,因需要擴增的片段太短,以pET30a的前引物(T7)或后引物(T7terminnato行片段擴增。PCR反應條件,除退火溫度、退火時間不同,其它條件和UmxynlO因的擴增保持一致。??
富?蛟詿蟪Ω司?械鬧刈楸澩錛捌淙妊}定性的改造??據(jù)測定的結(jié)果繪制木糖標準曲線,如圖2-3所示:??3.5?-?y?=?3.4078x-0.0202??R2?=?0.999??I15'??〇?2?X??1?X??。::z??0??1?1?.?1?1???0?0.2?0.4?0.6?0.8?1??Concentration?(ug/ml)??圖2-3木糖標準曲線??Fig.?2-3?Xylose?standard?curve??2.木聚糖酶酶活的測定方法:酶活測定參照Miller。福保莸姆椒ǎ锰囟ǖ木彌_液配制??1%木聚糖(beechwood?xylan)作為底物,取450?|iiL于2?mLEP管中(每組三個平行),??在最適溫度下預熱5?min后,加入50?pL適當稀釋后的酶液(滅活后的酶液作為空白對??照),反應10min,反應結(jié)束后分別加入lmL的DNS終止反應。然后,將EP管架放??入沸水中,煮沸10?min,冷卻至室溫。最后吸。玻埃?pL的溶液到96孔酶標板中,測定??其在540?nm下的吸光值。根據(jù)標準曲線計算出其酶活力。??2.2.6.4蛋白濃度標準曲線的制備??1.蛋白濃度標準曲線的制備方法如下:配制lmg/ml的小牛血清蛋白(BSA)標準??溶液,按表2-10所示的量吸取各種溶液到EP管中并混合均勻,在室溫放置5?min,吸??取200?pL的混合溶液到96孔酶標板中,在595?nm處檢測吸收光值,以蛋白濃度為橫??坐標
【參考文獻】:
期刊論文
[1]碳水化合物結(jié)合組件的點突變研究[J]. 馮玉亮,黃明月,王菲,曹啟龍,馮家勛,段承杰. 基因組學與應用生物學. 2014(04)
[2]木聚糖酶的作用機理及其在飼料中的應用[J]. 方微,單玉萍,李峰,單安山. 中國飼料. 2011(21)
[3]小麥藍矮植原體免疫膜蛋白(Imp)的跨膜區(qū)影響其在大腸桿菌中的表達[J]. 孫潤紅,于祥泉,陶燁,楊洋,吳云鋒,張銀武,李艷. 植物病理學報. 2010(06)
[4]大腸桿菌表達系統(tǒng)的影響因素[J]. 許崇利,楊梅,許崇波. 中國動物檢疫. 2010(08)
[5]N13D、S40E點突變提高木聚糖酶XYNB的熱穩(wěn)定性[J]. 楊浩萌,王亞茹,伍寧豐,姚斌. 微生物學通報. 2007(03)
[6]脯氨酸對蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性的貢獻[J]. 朱國萍,滕脈坤,王玉珍. 生物工程進展. 2000(04)
[7]SDS-PAGE 法測定His-tag 融合蛋白分子量產(chǎn)生偏差的原因[J]. 唐威華,張景六,王宗陽,洪孟民. 植物生理學報. 2000(01)
[8]二硫鍵對蛋白質(zhì)穩(wěn)定性的作用[J]. 張瑜虹. 生物技術通訊. 1996(03)
博士論文
[1]宇佐美曲霉木聚糖酶AusXyn10A的克隆表達及耐熱性的改造研究[D]. 汪俊卿.江南大學 2014
[2]蛋白質(zhì)二硫鍵結(jié)構(gòu)特征與序列關系的生物信息學研究[D]. 宋江寧.江南大學 2005
碩士論文
[1]通過N-端置換及定點突變提高木聚糖酶AoXyn11A耐熱性的研究[D]. 何瑤.江南大學 2016
本文編號:2911726
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