棘孢木霉GH11家族木聚糖酶的異源表達(dá)及酶學(xué)性質(zhì)
發(fā)布時間:2021-10-23 03:28
從棘孢木霉(Trichoderma asperellum)中克隆得到一個糖香水解酶(glycoside hydrolase,GH)11家族木聚糖酶基因TaXyn11A,并在大腸桿菌中進(jìn)行了異源表達(dá)。該基因含有一個672 bp的開放閱讀框,編碼223個氨基酸,編碼的蛋白與來自哈茨木霉C4(Trihoderma harzianum)的GH11家族木聚糖酶xynⅡ(NCBI accession No.B5A7N4.1)的同源性為85.2%。粗酶液經(jīng)Ni-NTA親和層析一步純化得到電泳級純酶(TaXyn11A),該酶分子質(zhì)量為24.2 kDa。研究了純酶的酶學(xué)性質(zhì),結(jié)果表明:TaXyn11A為酸性中溫木聚糖酶,最適pH值和最適溫度分別是5.0和50℃,在pH值為4.0~10.0時和45℃及以下保持穩(wěn)定,45℃時半衰期為14.3 h。EDTA、Mn2+和Cr3+對該酶有激活作用,而SDS和CTAB對該酶有抑制作用。底物特異性及水解特性分析表明:TaXyn11A可特異性水解燕麥木聚糖、小麥阿拉伯木聚糖、櫸木木聚糖和樺木木聚糖等木聚糖底物,比酶活力分別為9...
【文章來源】:食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報. 2020,38(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
搖TaXyn11A的克隆與表達(dá)結(jié)果Fig.1搖CloningandexpressionofTaXyn11AM.DL2000DNAMarker;1.TaXyn11A的PCR擴(kuò)增產(chǎn)物
TaXyn11A的分子質(zhì)量與其他GH11家族木聚糖酶相近,如嗜熱踝節(jié)菌(Talaromycesthermophilus)木聚糖酶T鄄XynC(22郾6kDa)[15]、繩狀踝節(jié)菌(Talaro鄄mycesfuniculosus)木聚糖酶xynC(23郾6kDa)[16]、異宗毀絲霉(Myceliophthoraheterothallica)木聚糖酶r鄄ec鄄XylMh(24郾7kDa)[17]和宏基因組來源木聚糖酶MetXyn11(28kDa)[18]。M.低分子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)蛋白;1.粗酶液;2.純酶。圖3搖TaXyn11A純化分析結(jié)果Fig.3搖ResultofpurificationofTaXyn11A搖2郾2郾2搖pH值對酶活力的影響一般來說,GH11家族木聚糖酶最適pH值為6郾5~7郾5[5]。圖4為pH值對TaXyn11A酶活力影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,由圖4(a)可知,TaXyn11A在pH值為5郾0時顯示出最大酶活力,為酸性木聚糖酶。與其他GH11家族木聚糖酶相比,該酶的最適pH值與T.funiculosus木聚糖酶xynC[16]、枯草芽孢桿菌(Ba鄄cillussubtilis)木聚糖酶MxynA[19]和P.citrinum木聚糖酶[20]一致,低于M.heterothallica木聚糖酶r鄄ec鄄Xy鄄lMh[17]和駱駝瘤胃宏基因組來源木聚糖酶XylCMS[21](pH值均為6郾0),但高于A.pullulans[8]木聚糖酶(pH值為4郾0)。由圖4(b)可知,TaXyn11A在pH值為4郾0~10郾0時保溫30min,殘余酶活力保持在80%以上,顯著優(yōu)于其他大多數(shù)GH11木聚糖酶的酸堿穩(wěn)定范圍,如MetXyn11[18](pH值為6郾0~9郾0)、SWT[22](pH值為4郾5~7郾0)和MxynA[19](pH值為4郾0~8郾0)。TaXyn11A較好的耐酸性和酸堿穩(wěn)定性使其在食品、飼料等行業(yè)具有潛在應(yīng)
0郾0時保溫30min,殘余酶活力保持在80%以上,顯著優(yōu)于其他大多數(shù)GH11木聚糖酶的酸堿穩(wěn)定范圍,如MetXyn11[18](pH值為6郾0~9郾0)、SWT[22](pH值為4郾5~7郾0)和MxynA[19](pH值為4郾0~8郾0)。TaXyn11A較好的耐酸性和酸堿穩(wěn)定性使其在食品、飼料等行業(yè)具有潛在應(yīng)用價值。緩沖液包括檸檬酸緩沖液(姻)、乙酸緩沖液(蔭)、MES緩沖液(音)、MOPS緩沖液(銀)、磷酸緩沖液(▼)、Tris鄄HCl緩沖液(陰)、CHES緩沖液(〇)和CAPS緩沖液(吟)。圖4搖pH值對TaXyn11A酶活力的影響Fig.4搖EffectofpHonactivityofTaXyn11A搖2郾2郾3搖溫度對酶活力的影響大多數(shù)真菌木聚糖酶的最適溫度在45~60益[8]。圖5為溫度對TaXyn11A酶活力影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由圖5(a)可知,TaXyn11A為中溫木聚糖酶,最適溫度為50益,低于T.funiculosus木聚糖酶(55益)[16]和T.asperellum木聚糖酶(60益)[10]。由圖5(b)可知,TaXyn11A在45益及以下保持穩(wěn)定,在45益時保溫30min能分別保持初始酶活力的87郾9%,而來源于M.heterothallicaF.2郾1郾4的木聚糖酶r鄄ec鄄XylMh在40益以下保溫30min,僅能保持初始酶活力的72%[17]。由圖5(c)可知,TaXyn11A在40、45、50益的半衰期分別為28郾8h、14郾3h、18min,在55益以上迅速失活;而來源于黑曲霉(Aspergillusniger)GH11木聚糖酶xynEV鄄34在45益時的半衰期僅為23min[23]。通常來說,烘焙行業(yè)中面團(tuán)的醒發(fā)溫度為35~38益[8],因此在中溫條件下表現(xiàn)出最大酶活力的木聚糖酶可能更加適用于
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]酸性木聚糖酶交聯(lián)酶聚集體的制備條件優(yōu)化[J]. 吳春玲,李璠,馬超,袁月,范光森,李秀婷. 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報. 2016(05)
[2]N-端二硫鍵及芳香族氨基酸對木聚糖酶XynZF-2熱穩(wěn)定性的影響[J]. 李同彪,周晨妍,朱新術(shù),王燕. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2016(01)
[3]超濾和納濾集成膜技術(shù)純化蒸汽爆破秸稈木聚糖酶酶解液[J]. 趙黎明. 北京工商大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(03)
[4]產(chǎn)木聚糖酶菌株JF8的鑒定及固態(tài)發(fā)酵條件研究[J]. 袁宏偉,黃俊生. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2008(05)
本文編號:3452382
【文章來源】:食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報. 2020,38(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
搖TaXyn11A的克隆與表達(dá)結(jié)果Fig.1搖CloningandexpressionofTaXyn11AM.DL2000DNAMarker;1.TaXyn11A的PCR擴(kuò)增產(chǎn)物
TaXyn11A的分子質(zhì)量與其他GH11家族木聚糖酶相近,如嗜熱踝節(jié)菌(Talaromycesthermophilus)木聚糖酶T鄄XynC(22郾6kDa)[15]、繩狀踝節(jié)菌(Talaro鄄mycesfuniculosus)木聚糖酶xynC(23郾6kDa)[16]、異宗毀絲霉(Myceliophthoraheterothallica)木聚糖酶r鄄ec鄄XylMh(24郾7kDa)[17]和宏基因組來源木聚糖酶MetXyn11(28kDa)[18]。M.低分子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)蛋白;1.粗酶液;2.純酶。圖3搖TaXyn11A純化分析結(jié)果Fig.3搖ResultofpurificationofTaXyn11A搖2郾2郾2搖pH值對酶活力的影響一般來說,GH11家族木聚糖酶最適pH值為6郾5~7郾5[5]。圖4為pH值對TaXyn11A酶活力影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,由圖4(a)可知,TaXyn11A在pH值為5郾0時顯示出最大酶活力,為酸性木聚糖酶。與其他GH11家族木聚糖酶相比,該酶的最適pH值與T.funiculosus木聚糖酶xynC[16]、枯草芽孢桿菌(Ba鄄cillussubtilis)木聚糖酶MxynA[19]和P.citrinum木聚糖酶[20]一致,低于M.heterothallica木聚糖酶r鄄ec鄄Xy鄄lMh[17]和駱駝瘤胃宏基因組來源木聚糖酶XylCMS[21](pH值均為6郾0),但高于A.pullulans[8]木聚糖酶(pH值為4郾0)。由圖4(b)可知,TaXyn11A在pH值為4郾0~10郾0時保溫30min,殘余酶活力保持在80%以上,顯著優(yōu)于其他大多數(shù)GH11木聚糖酶的酸堿穩(wěn)定范圍,如MetXyn11[18](pH值為6郾0~9郾0)、SWT[22](pH值為4郾5~7郾0)和MxynA[19](pH值為4郾0~8郾0)。TaXyn11A較好的耐酸性和酸堿穩(wěn)定性使其在食品、飼料等行業(yè)具有潛在應(yīng)
0郾0時保溫30min,殘余酶活力保持在80%以上,顯著優(yōu)于其他大多數(shù)GH11木聚糖酶的酸堿穩(wěn)定范圍,如MetXyn11[18](pH值為6郾0~9郾0)、SWT[22](pH值為4郾5~7郾0)和MxynA[19](pH值為4郾0~8郾0)。TaXyn11A較好的耐酸性和酸堿穩(wěn)定性使其在食品、飼料等行業(yè)具有潛在應(yīng)用價值。緩沖液包括檸檬酸緩沖液(姻)、乙酸緩沖液(蔭)、MES緩沖液(音)、MOPS緩沖液(銀)、磷酸緩沖液(▼)、Tris鄄HCl緩沖液(陰)、CHES緩沖液(〇)和CAPS緩沖液(吟)。圖4搖pH值對TaXyn11A酶活力的影響Fig.4搖EffectofpHonactivityofTaXyn11A搖2郾2郾3搖溫度對酶活力的影響大多數(shù)真菌木聚糖酶的最適溫度在45~60益[8]。圖5為溫度對TaXyn11A酶活力影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由圖5(a)可知,TaXyn11A為中溫木聚糖酶,最適溫度為50益,低于T.funiculosus木聚糖酶(55益)[16]和T.asperellum木聚糖酶(60益)[10]。由圖5(b)可知,TaXyn11A在45益及以下保持穩(wěn)定,在45益時保溫30min能分別保持初始酶活力的87郾9%,而來源于M.heterothallicaF.2郾1郾4的木聚糖酶r鄄ec鄄XylMh在40益以下保溫30min,僅能保持初始酶活力的72%[17]。由圖5(c)可知,TaXyn11A在40、45、50益的半衰期分別為28郾8h、14郾3h、18min,在55益以上迅速失活;而來源于黑曲霉(Aspergillusniger)GH11木聚糖酶xynEV鄄34在45益時的半衰期僅為23min[23]。通常來說,烘焙行業(yè)中面團(tuán)的醒發(fā)溫度為35~38益[8],因此在中溫條件下表現(xiàn)出最大酶活力的木聚糖酶可能更加適用于
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]酸性木聚糖酶交聯(lián)酶聚集體的制備條件優(yōu)化[J]. 吳春玲,李璠,馬超,袁月,范光森,李秀婷. 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報. 2016(05)
[2]N-端二硫鍵及芳香族氨基酸對木聚糖酶XynZF-2熱穩(wěn)定性的影響[J]. 李同彪,周晨妍,朱新術(shù),王燕. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2016(01)
[3]超濾和納濾集成膜技術(shù)純化蒸汽爆破秸稈木聚糖酶酶解液[J]. 趙黎明. 北京工商大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(03)
[4]產(chǎn)木聚糖酶菌株JF8的鑒定及固態(tài)發(fā)酵條件研究[J]. 袁宏偉,黃俊生. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2008(05)
本文編號:3452382
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