湖羊瘤胃微生物葡聚糖酶基因GH5-47的原核表达与酶学性质研究

摘要

β-葡聚糖是谷物类饲料中主要的一种抗营养因子,β-葡聚糖酶能打断β-葡聚糖主链糖环间的糖苷键并释放出低聚寡糖或单糖,作为饲用酶制剂在畜牧生产中具有重要应用价值.本课题组前期采用宏转录学技术筛选获得多个葡聚糖酶基因候选序列,本研究利用PCR技术扩增瘤胃微生物cDNA获得新型葡聚糖酶基因GH5-47,采用同源重组技术构建相应的大肠杆菌工程菌.结果表明:GH5-47蛋白的理论分子量和等电点分别为40.6 ku和4.62;重组GH5-47在pH4.0～6.0或50°C以下较为稳定,其最适反应pH为5.0,最适反应温度为50°C,对0.5～10 mmol/L K+或EDTA表现较强耐受能力;重组GH5-47能催化大麦葡聚糖、苔藓地衣多糖和魔芋胶底物,最大反应速率(Vmax)分别为1111、895.8、15.15μmol/(min·mg protein).此外,该蛋白对魔芋胶具有一定降解能力.本研究克隆、表达了一种来自瘤胃未培养微生物的新型葡聚糖酶GH5-47,该酶属弱酸性、嗜温的多底物活性酶.