普魯蘭酶(EC 3.2.1.41)是α-淀粉酶家族中的淀粉脫支酶,能選擇性水解普魯蘭糖、β-極限糊精、糖原和支鏈淀粉中的α-1,6-糖苷鍵,是淀粉脫支、徹底水解的限速酶。該酶應(yīng)用于淀粉糖和抗消化淀粉的生產(chǎn)及啤酒釀造,可以明顯提高生產(chǎn)效率、改善產(chǎn)品品質(zhì)和降低生產(chǎn)成本�？膳c真菌葡萄糖淀粉酶協(xié)同作用的酸性普魯蘭酶,如Klebseilla pneumonia、Bacillus acidopullulyticus、Bacillus naganoensis和Bacillus deramificans等菌株的普魯蘭酶,已經(jīng)成功地實現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用,并獲得了相關(guān)專利保護。受制于國外相關(guān)公司的專利保護,國內(nèi)普魯蘭酶的應(yīng)用成本居高不下,限制了我國淀粉深加工產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展;同時,隨著淀粉深加工領(lǐng)域的不斷拓展,對普魯蘭酶的催化性能也提出了新的要求,需要進一步發(fā)掘新型普魯蘭酶,以滿足工業(yè)應(yīng)用對普魯蘭酶的多樣化需求。文中通過功能篩選和酶學(xué)性質(zhì)評價獲得了新型弱酸耐熱普魯蘭酶,并對該酶的編碼基因進行了克隆表達和酶學(xué)性質(zhì)鑒定;通過截斷和定點突變優(yōu)化了該酶的催化性能;最后通過磁性納米顆粒表面化學(xué)修飾實現(xiàn)了該酶的高...

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圖1-1淀粉結(jié)構(gòu)示意圖

圖1-1淀粉結(jié)構(gòu)示意圖[1]Fig.1-1Schematicdiagramofstarchstructure[1]淀粉（圖1-1）是α-D-吡喃葡萄糖以4C1構(gòu)象形成的α-葡聚糖，在較長的α-1,4-上分布著數(shù)目不等的α-1,6-糖苷鍵連接的α-1,4....

圖1-2α-葡聚糖脫支酶保守基序[21]

圖1-2α-葡聚糖脫支酶保守基序[21]X為疏水性氨基酸，B為親水性氨基酸，Z與酶特異性相關(guān)的重要氨基酸Fig.1-2Consensussequenceregionsinstarch-debranchingenzymes

圖1-3淀粉脫支酶的系統(tǒng)發(fā)育[21]

圖1-3淀粉脫支酶的系統(tǒng)發(fā)育[21]Fig.1-3Phylogenetictreeforstarch-debranchingenzymesGH13家族又稱α-淀粉酶家族，包括水解酶、糖基轉(zhuǎn)移酶和異構(gòu)酶。該家族酶的氨基酸序列相似性極為有限，僅有四段短的保守氨基酸....

圖1-4普魯蘭酶I的結(jié)構(gòu)組成與拓撲結(jié)構(gòu)

圖1-4普魯蘭酶I的結(jié)構(gòu)組成與拓撲結(jié)構(gòu)[21]Fig.1-4Comparisonofpullulanasestructures至今已有多個PULI的晶體結(jié)構(gòu)得到解析，如B.acidopullulyticus、B.subtilisstr.168、Klebs....

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