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      Cyclobacterium qasimii脫乙酰酶的異源表達(dá)及酶學(xué)性質(zhì)

      2021-01-07 01:04:30馬佳菲范立強(qiáng)趙黎明蔣麗華
      關(guān)鍵詞:乙酰氨基葡萄糖

      馬佳菲,秦 臻,范立強(qiáng),趙黎明,*,蔣麗華,*

      (1.華東理工大學(xué) 生物工程學(xué)院/發(fā)酵工業(yè)分離提取技術(shù)研發(fā)中心/生物反應(yīng)器工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200237; 2.上海大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 上海 201900)

      氨基葡萄糖(glucosamine,GlcN)是天然的氨基單糖,在自然界中廣泛存在,其衍生物N-乙酰氨基葡萄糖(N-acetyl-D-glucosamine,GlcNAc)是甲殼素(又稱為幾丁質(zhì))的結(jié)構(gòu)單元。GlcN是唯一的堿性單糖,游離的氨基使其具有生物活性。GlcN不僅可用于治療關(guān)節(jié)炎,促進(jìn)關(guān)節(jié)生理活性的正常運(yùn)行[1-4],而且具有多種生物活性,如抗癌[5-7]、抗氧化[8-11]、抑菌[12-13]、抗病毒[14]等。GlcN已被廣泛應(yīng)用到醫(yī)藥、飼料、保健食品、化妝品等領(lǐng)域中。

      GlcN的廣泛使用促使其需求量不斷增加,刺激了其工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展。目前GlcN的生產(chǎn)方法有酸水解法、微生物發(fā)酵法和生物催化法。傳統(tǒng)的甲殼素酸水解法[15-17]需在高溫條件下,并在濃酸中進(jìn)行水解,存在環(huán)境污染嚴(yán)重、設(shè)備要求高等問題。通過微生物發(fā)酵法制備GlcNAc[18-19],并進(jìn)一步脫乙酰基獲得GlcN,已逐漸成為規(guī)?;镏圃霨lcN的主要途徑;然而該方法的脫乙酰反應(yīng)仍需要采用酸水解來實(shí)現(xiàn)。Deng等[20-21]還報(bào)道了微生物發(fā)酵法直接生產(chǎn)GlcN,但在發(fā)酵過程中,GlcN降解速度快,且GlcN及其降解產(chǎn)物對(duì)宿主細(xì)胞具有抑制作用,導(dǎo)致產(chǎn)量較低。Jiang等[22-23]報(bào)道了以GlcNAc為底物,全細(xì)胞催化生產(chǎn)GlcN,此方法環(huán)境污染少,但仍未達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)的需求。基于已有的生產(chǎn)方法,利用微生物發(fā)酵法得到的GlcNAc,再利用一種環(huán)境友好、成本低、生產(chǎn)效率高且工藝簡(jiǎn)單的生物酶催化法將GlcNAc脫乙?;a(chǎn)GlcN,將是一種更理想的GlcN生產(chǎn)方法。

      已報(bào)道的可應(yīng)用于GlcN生產(chǎn)的脫乙酰酶存在反應(yīng)溫度高、底物親和力差等問題;因此,挖掘穩(wěn)定性好、反應(yīng)條件溫和、底物親和力高的N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶具有重要的意義。來源于Cyclobacteriummarinum的脫乙酰酶CmCBDA是第一個(gè)報(bào)道的能夠在體外溫和條件下催化GlcNAc脫乙?;蒅lcN的酶,且能耐受較高的底物濃度[24]。本研究擬利用生物信息學(xué)手段篩選與CmCBDA氨基酸序列相似性最高的卡西氏菌Cyclobacteriumqasimii來源脫乙酰酶(CqCBDA),對(duì)CqCBDA的編碼基因進(jìn)行克隆、表達(dá)及純化,并進(jìn)行酶學(xué)性質(zhì)表征,以期為工業(yè)化生產(chǎn)GlcN提供具有應(yīng)用價(jià)值的生物酶制劑。

      1 材料與方法

      1.1 材料與試劑

      Cyclobacteriumqasimii脫乙酰酶基因CqCBDA由生工生物工程(上海)股份有限公司合成;大腸桿菌(E.coli)DH5α和BL21(DE3)感變態(tài)細(xì)胞,購(gòu)自上??禐樵噭┥锟萍脊?;帶有卡那霉素抗性基因的載體pET28a(+),購(gòu)自美國(guó)Novagen有限公司;Taq DNA聚合酶,購(gòu)自南京Vazyme生物科技有限公司;T4 DNA連接酶和限制性內(nèi)切酶,購(gòu)自美國(guó)New England Biolabs有限公司;DNA Marker DL2000和蛋白 Marker,購(gòu)自大連TaKaRa生物工程有限公司;SanPrep柱式質(zhì)粒DNA小量抽提試劑盒、DNA膠回收試劑盒、PCR產(chǎn)物純化試劑盒,購(gòu)自生工生物工程(上海)股份有限公司;N-乙酰氨基葡萄糖,購(gòu)自上海麥克林生化科技有限公司。

      LB液體培養(yǎng)基:5 g酵母提取物,10 g胰蛋白胨,10 g NaCl,用去離子水定容至1 L。LB固體培養(yǎng)基:5 g酵母提取物,10 g胰蛋白胨,10 g NaCl,20 g瓊脂粉,用去離子水定容至1 L。

      1.2 儀器與設(shè)備

      MyCycler聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)擴(kuò)增儀、Power Pac Basic電泳儀,美國(guó)Bio-Rad公司;JY92- IIN型超聲波細(xì)胞粉碎機(jī),寧波新芝生物科技股份有限公司;UV765型紫外- 可見分光光度計(jì),上海佑科儀器有限公司;1200型高效液相色譜儀,安捷倫科技(中國(guó))有限公司。

      1.3 實(shí)驗(yàn)方法

      1.3.1基因序列篩選與分析

      根據(jù)NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)提供的已報(bào)道的具有N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶活性的Cyclobacteriummarinum來源脫乙酰酶基因CmCBDA的編碼序列(GenBank登錄號(hào):WP_149392827),利用BlastP (https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)分析其與其他蛋白的序列相似性,篩選得到Cyclobacteriumqasimii來源的具有潛在N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶活性的CqCBDA基因序列(GenBank登錄號(hào):WP_020891027)。使用DNAMAN軟件分析CqCBDA核酸序列并確定酶切位點(diǎn),并使用Primer Premier 5軟件設(shè)計(jì)引物。根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中脫乙酰酶氨基酸序列,使用MEGA 7.0軟件按照 Neighbor- joining運(yùn)算方法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹[25],使用ClustalX2軟件進(jìn)行多重序列比對(duì)。

      1.3.2重組質(zhì)粒的構(gòu)建

      1.3.3重組CqCBDA的表達(dá)與純化

      將含有重組質(zhì)粒pET- 28a- CqCBDA的陽(yáng)性工程菌接種至含50 μg/mL卡那霉素的LB液體培養(yǎng)基中,37 ℃、200 r/min條件下培養(yǎng)至OD600達(dá)到0.6~0.8,加入終濃度為1 mmol/L的異丙基硫代半乳糖苷,30 ℃誘導(dǎo)培養(yǎng)12 h。離心收集菌體,用緩沖液A(20 mmol/L咪唑,20 mmol/L Tris-HCl,0.5 mol/L NaCl,pH值8.0)重懸,超聲破碎后10 000 r/min離心10 min,得到的上清液即為含有可溶性重組蛋白的粗酶液。將粗酶液上樣至預(yù)先平衡好的Ni-IDA柱后,先用緩沖液A和緩沖液B(40 mmol/L咪唑,20 mmol/L Tris-HCl,0.5 mol/L NaCl,pH值8.0)洗滌,再用緩沖液C(200 mmol/L咪唑,20 mmol/L Tris-HCl,0.5 mol/L NaCl,pH值8.0)沖洗,收集帶有組氨酸標(biāo)簽(Histidine tag,His-tag)的重組CqCBDA。SDS- PAGE法檢測(cè)重組蛋白表達(dá)純化效果。

      1.3.4酶學(xué)性質(zhì)表征

      1.3.4.1 蛋白定量和酶活力的檢測(cè)

      1)蛋白定量檢測(cè)[26]。以牛血清蛋白作為標(biāo)準(zhǔn)品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定蛋白濃度。在1 mL的考馬斯亮藍(lán)試劑中,加入100 μL適當(dāng)稀釋的酶液,迅速混勻,室溫反應(yīng)3 min后,以加入等量蒸餾水的試劑作為空白對(duì)照。使用分光光度計(jì)檢測(cè)樣品在595 nm波長(zhǎng)下的吸光值,根據(jù)測(cè)得的吸光值和標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出純酶中的蛋白濃度。

      薄層層析色譜法(thin-layer chromatography,TLC)定性檢測(cè)得到的可溶性重組酶是否具有N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶活性。TLC條件:展開劑為異丙醇、水和氨水混合液(三者體積比為15.0∶1.0∶7.5);顯色劑的配制方法為,將適量的大茴香醛溶于乙醇中,緩緩加入少量的濃H2SO4,再加入少量的醋酸混合,展開時(shí)間為60 min。

      2)酶活力檢測(cè)。將270 μL用緩沖液配制而成的10 g/L GlcNAc溶液在水浴鍋中預(yù)熱2 min,然后加入30 μL適當(dāng)稀釋的酶液,反應(yīng)10 min,立即沸水浴加熱5 min終止反應(yīng)。采用高效液相色譜法(high performance liquid chromatography,HPLC)檢測(cè)反應(yīng)液中GlcN的濃度,計(jì)算酶活力。

      酶活力單位(U)定義:在酶促反應(yīng)條件下,每分鐘生成1 μmoL GlcN(N-乙酰氨基葡萄糖)所需的脫乙酰酶酶量。

      HPLC條件[27]:色譜柱為氨基柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);檢測(cè)器為紫外檢測(cè)器,檢測(cè)波長(zhǎng)為195 nm;流動(dòng)相為體積分?jǐn)?shù)為35%的水相(稱取3.5 g K2HPO4,加水溶解,加入0.25 mL氨水,混勻,用磷酸調(diào)節(jié)pH值至7.5,用水定容至1 L)和65%的乙腈,流速為1 mL/min;色譜柱溫度為35 ℃;進(jìn)樣量為10 μL。

      1.3.4.2 最適溫度和熱穩(wěn)定性的測(cè)定

      重組CqCBDA在不同溫度(25~60 ℃)下分別進(jìn)行反應(yīng),測(cè)定其酶活力。以測(cè)得的最高酶活力為100%,計(jì)算不同溫度下的相對(duì)酶活力,確定該酶的最適溫度。

      以未經(jīng)處理的酶液的酶活力為100%,將重組CqCBDA分別置于不同溫度(30~80 ℃)下孵育60 min后,在最適溫度下測(cè)定殘余酶活力,確定該酶的熱穩(wěn)定性。

      1.3.4.3 最適pH值和酸堿穩(wěn)定性的測(cè)定

      重組CqCBDA在不同pH值(pH值為6.0~10.0)的緩沖液中,在最適溫度下分別進(jìn)行反應(yīng),測(cè)定其酶活力。以測(cè)得的最高酶活力為100%,計(jì)算不同pH值條件下的相對(duì)酶活力,確定該酶的最適pH值。

      以未經(jīng)處理的酶液的酶活力為100%,將重組CqCBDA分別置于不同pH值(pH值為6.0~10.0)的緩沖液中,在最適溫度條件下孵育60 min后,在最佳反應(yīng)條件下測(cè)定殘余酶活力,確定該酶的酸堿穩(wěn)定性。

      1.3.4.4 動(dòng)力學(xué)參數(shù)的測(cè)定

      為了測(cè)定重組CqCBDA的動(dòng)力學(xué)參數(shù),將其分別置于不同質(zhì)量濃度(0.25~64.00 mg/mL)的GlcNAc溶液中,在最適反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng),測(cè)定其酶活力。通過Sigma plot軟件計(jì)算Vmax和Km值,從而計(jì)算出Kcat值和Kcat/Km值。

      1.3.4.5 金屬離子和EDTA對(duì)酶活力影響的測(cè)定

      在反應(yīng)液中分別加入終濃度為10 mmol/L的不同金屬離子(Ni2+、Mn2+、Ca2+、K+、Ba2+、Mg2+、Co2+、Cu2+、Zn2+)和EDTA,以不加金屬離子的酶液的酶活力為100%,測(cè)定金屬離子和EDTA對(duì)重組CqCBDA酶活力的影響。

      1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

      采用軟件MEGA7.0和Clustacx2進(jìn)行氨基酸序列分析,采用軟件Origin 9.0對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和圖形繪制。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 CqCBDA的序列分析結(jié)果

      為了篩選得到具有N-氨基葡萄糖脫乙酰酶活性的脫乙酰酶,利用Blast比對(duì)CmCBDA與其他蛋白的序列相似性,得到Cyclobacteriumqasimii來源的脫乙酰酶基因(CqCBDA),基因全長(zhǎng)879 bp,編碼292個(gè)氨基酸。Blast分析結(jié)果顯示:CqCBDA氨基酸序列與CmCBDA序列相似度最高,達(dá)78.40%。圖1為CqCBDA的序列分析結(jié)果,圖1(a)的CqCBDA氨基酸序列系統(tǒng)發(fā)育樹同樣顯示:CqCBDA與CmCBDA具有最近的進(jìn)化關(guān)系。

      CqCBDA多重序列比對(duì)包括:海環(huán)桿菌(WP_149392827)、幽門螺桿菌(WP_111636464.1)以及鼠尾菌(WP_108424554.1、WP_119608117.1)來源的脫乙酰酶。圖上方的數(shù)字表示氨基酸的殘基序號(hào);保守的氨基酸標(biāo)以紅色陰影,活性中心的兩個(gè)催化氨基酸殘基(His230和Arg253)以星號(hào)標(biāo)注。圖1 CqCBDA的序列分析結(jié)果Fig.1 Results of sequence analysis of CqCBDA

      圖1(b)為CqCBDA與Ydjc家族其他來源的脫乙酰酶多重序列比對(duì)結(jié)果。圖1(b)顯示:有多處高度保守的氨基酸序列重合[28],如與產(chǎn)物乙酸分子的氧原子形成氫鍵的Arg253,與乙酸分子的另一個(gè)氧原子形成氫鍵的His230,尤其是與Ydjc家族脫乙酰酶氨基酸序列中高度保守的Asp22、His72和His143氨基酸殘基也完全一致;因而,推斷CqCBDA可能歸屬于Ydjc家族。

      2.2 重組質(zhì)粒的構(gòu)建結(jié)果

      以含目的基因的菌體作為模板,進(jìn)行PCR擴(kuò)增,PCR擴(kuò)增產(chǎn)物的瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果如圖2。圖2顯示:PCR擴(kuò)增得到一條900 bp左右的特異性條帶,其大小符合理論預(yù)期,與CqCBDA基因大小一致。經(jīng)雙酶切的基因和表達(dá)載體連接后,轉(zhuǎn)化至E.coliDH5α感受態(tài)細(xì)胞,經(jīng)測(cè)序鑒定,成功構(gòu)建并得到重組表達(dá)質(zhì)粒pET- 28a- CqCBDA。

      M:DNA Marker;1:PCR擴(kuò)增產(chǎn)物。圖2 PCR擴(kuò)增產(chǎn)物瓊脂糖凝膠電泳Fig.2 Agarose gelelectrophoresis result of gene fragment

      2.3 重組蛋白的表達(dá)與純化結(jié)果

      表達(dá)質(zhì)粒pET- 28a- CqCBDA轉(zhuǎn)化至E.coliBL21感受態(tài)細(xì)胞后,在LB液體培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng),并用IPTG誘導(dǎo)表達(dá),采用Ni- IDA親和層析柱對(duì)上清液中的可溶性目的蛋白進(jìn)行純化。通過SDS- PAGE分析蛋白表達(dá)情況和純度,蛋白凝膠電泳結(jié)果如圖3。圖3顯示:全細(xì)胞液和上清液中均含有33 kDa大小的條帶,與目的蛋白分子質(zhì)量大小相同,表明已成功表達(dá)了可溶性重組目的蛋白;可溶性蛋白的含量較高,且成功獲得高純度的可溶性目的蛋白。

      M:蛋白marker;1:全細(xì)胞液;2:超聲破碎上清液;3:超聲破碎沉淀;4:純化的目的蛋白。圖3 重組CqCBDA的表達(dá)和純化結(jié)果Fig.3 Results of expression and purification of recombinant CqCBDA

      2.4 酶學(xué)性質(zhì)分析

      2.4.1重組CqCBDA的催化活性

      以適當(dāng)濃度的GlcNAc溶液作為反應(yīng)底物,檢測(cè)重組CqCBDA的N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶活性,TLC檢測(cè)結(jié)果如圖4。圖4顯示:隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),GlcN的顏色加深,GlcNAc的顏色變淺,說明GlcNAc不斷脫乙?;蒅lcN,這表明重組CqCBDA具有N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶活性。

      圖4 重組CqCBDA的N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰 酶活性的TLC檢測(cè)結(jié)果Fig.4 TLC analysis of recombinant CqCBDA N-acetylglucosamine deacetylase activity

      GlcNAc和GlcN的高效液相色譜圖如圖5。圖5顯示:GlcNAc和GlcN的出峰時(shí)間分別為4.925 min和8.259 min,兩者的出峰時(shí)間差距較大,說明GlcNAc和GlcN能很好地分離。以GlcNAc為底物,重組CqCBDA的比酶活力為11.5 U/mg。

      圖5 GlcNAc和GlcN的HPLC色譜圖Fig.5 HPLC chromatograms of GlcNAc and GlcN

      2.4.2溫度對(duì)重組CqCBDA酶活力的影響

      在不同溫度下測(cè)定酶活力,重組CqCBDA的最適溫度測(cè)定結(jié)果如圖6。圖6顯示:CqCBDA的最適反應(yīng)溫度為40 ℃,在該反應(yīng)溫度下酶活力達(dá)到最大值。當(dāng)溫度低于30 ℃或高于45 ℃時(shí),CqCBDA的相對(duì)酶活力降低至50%以下;當(dāng)溫度高于50 ℃時(shí),酶活力大幅度降低,相對(duì)酶活力降至10%以下。GlcN不穩(wěn)定,會(huì)發(fā)生褐變,尤其是在較高溫度下會(huì)加速褐變和副反應(yīng)的發(fā)生,且溫度越高褐變?cè)矫黠@[29]。已報(bào)道的、可應(yīng)用于GlcN生產(chǎn)的脫乙酰酶屬于高溫酶[22],在溫度較高條件下進(jìn)行反應(yīng),GlcN褐變損失增加。CqCBDA能在溫和條件下催化GlcNAc脫乙?;a(chǎn)GlcN,減少褐變損失。

      將酶液在30~80 ℃條件下孵育60 min,測(cè)定其殘余酶活力。重組CqCBDA的熱穩(wěn)定性的測(cè)定結(jié)果如圖6(b)。圖6(b)顯示:當(dāng)孵育溫度低于40 ℃時(shí),CqCBDA具有高穩(wěn)定性,其殘余酶活力仍能保持在90%以上;當(dāng)孵育溫度高于40 ℃時(shí),穩(wěn)定性出現(xiàn)大幅度下降,這說明CqCBDA不耐高溫。

      2.4.3pH值對(duì)重組CqCBDA酶活力的影響

      在不同pH值條件下測(cè)定酶活力,重組CqCBDA的最適pH值測(cè)定結(jié)果如圖7。圖7(a)顯示:CqCBDA的最適反應(yīng)pH值為7.6,在該pH值條件下酶活力達(dá)到最大值;當(dāng)pH值在6.8~7.6時(shí),CqCBDA的活性較高,其相對(duì)酶活力均在80%以上;當(dāng)pH值小于6.4或大于8.0時(shí),CqCBDA的相對(duì)酶活力降低至60%以下。GlcN的褐變與pH值密切相關(guān),美拉德反應(yīng)發(fā)生在pH值為4~9,隨著pH值上升,褐變加劇[25]。CmCBDA的最適pH值為9.0[24],相比于CmCBDA,在CqCBDA的最適反應(yīng)pH值條件下,GlcN的非酶褐變減緩。

      將酶液稀釋于不同pH值的緩沖液中,在40 ℃條件下孵育60 min,測(cè)定其殘余酶活力。重組CqCBDA的酸堿穩(wěn)定性測(cè)定結(jié)果如圖7(b),圖7(b)顯示:在較廣的pH值范圍內(nèi)(pH值為6.0~10.0),CqCBDA能保持良好的酸堿穩(wěn)定性,殘余酶活力均維持在70%以上;尤其是當(dāng)pH值在7.5~8.5時(shí),其殘余酶活力仍能維持在90%以上,說明CqCBDA在弱堿性條件下穩(wěn)定性高。

      圖6 溫度對(duì)重組CqCBDA酶活力的影響Fig.6 Effects of temperature on purified recombinant CqCBDA

      圖7 pH值對(duì)重組CqCBDA酶活力的影響Fig.7 Effects of pH on purified recombinant CqCBDA

      2.4.4動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)定結(jié)果

      在40 ℃、pH值為7.6的最適反應(yīng)條件下,以不同濃度的GlcNAc溶液作為底物,分別測(cè)定重組CqCBDA的比酶活力,通過Sigma plot軟件計(jì)算其動(dòng)力學(xué)常數(shù),動(dòng)力學(xué)擬合曲線如圖8。CqCBDA的Vmax和Km分別為11.69 U·mg-1和3.90 mmol·L-1,計(jì)算可得Kcat和Kcat/Km分別為6.43 s-1和1.64 (s·mmol·L-1)-1。CmCBDA的Km值為(48±18)mmol·L-1[25],相比于CmCBDA,CqCBDA與底物GlcNAc的親和力更高,更有利于酶催化反應(yīng)的進(jìn)行。

      圖8 重組CqCBDA的酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程擬合曲線Fig.8 Enzymatic reaction kinetic equation fitting curve of recombinant CqCBDA

      2.4.5金屬離子對(duì)重組CqCBDA酶活力的影響

      金屬離子通常作為輔因子參與到生物催化反應(yīng)過程,或者參與到酶高級(jí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定化中,因而金屬離子對(duì)酶活力影響的考察對(duì)于指導(dǎo)生物催化劑的制備和穩(wěn)定化具有重要的意義。不同的金屬離子對(duì)于重組CqCBDA酶活力的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1。表1顯示:Co2+、Cu2+、Zn2+對(duì)酶活力有顯著的抑制作用,其他金屬離子影響較小,EDTA對(duì)CqCBDA的酶活力影響也不大。結(jié)果表明:CqCBDA不是金屬依賴型酶,也不嚴(yán)格依賴某種金屬離子。

      表1 金屬離子和EDTA對(duì)重組CqCBDA酶活力的影響Tab.1 Effects of metal ions and EDTA on activity ofrecombinant CqCBDA

      3 結(jié) 論

      GlcN具有多種生理活性,N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶作為酶法綠色制備GlcN中具有重要意義的水解酶,受到廣泛關(guān)注。本研究篩選得到了具有N-乙酰氨基葡萄糖脫乙酰酶活性的卡西氏菌Cyclobacteriumqasimii來源的脫乙酰酶(CqCBDA),并通過構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹和序列相似性比對(duì)分析,推斷其應(yīng)歸屬于Ydjc家族。利用基因工程的手段將CqCBDA在E.coliBL21(DE3)中進(jìn)行異源表達(dá),成功得到可溶性重組CqCBDA。酶學(xué)性質(zhì)研究表明:CqCBDA的最適反應(yīng)溫度為40 ℃,最適pH值為7.6,能在溫和條件下選擇性催化GlcNAc生產(chǎn)GlcN,可減少反應(yīng)過程中GlcN因褐變而導(dǎo)致的損失;在溫度低于40 ℃的條件下,CqCBDA能保持90%以上的相對(duì)酶活力,具有良好的穩(wěn)定性,金屬離子對(duì)其酶活性的影響較小。CqCBDA具有酶法生產(chǎn)制備GlcN的應(yīng)用潛力,希望能為GlcN的酶法制備提供理論依據(jù)。

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