极端嗜热菌海栖热袍菌α-葡萄糖醛酸酶的高效表达和重组酶的纯化

摘要

α-葡萄糖醛酸酶作为木聚糖降解的限速酶之一,在木聚糖类半纤维素的生物转化中起着重要的作用.海栖热袍菌Thermotoga maritima是一个嗜极端高温的厌氧细菌,其产生的极耐热性酶类具有非常可观的工业应用前景.但热袍菌属Thermotoga的基因在大肠杆菌中的表达一般较困难.研究了T. maritima中的极耐热性α-葡萄糖醛酸酶基因在大肠杆菌不同菌株中的表达水平及纯化技术.结果表明,稀有密码子AGA、AGG和AUA限制了该基因在大肠杆菌中的表达,在大肠杆菌BL21-CodonPlus(DE3)-RIL可得到高效表达,重组蛋白表达量达20%,比酶活比野生菌株提高5倍;重组蛋白经热处理和金属Ni2+的亲和层析提纯后,达到了电泳纯,提纯倍数为5.1倍,收率为55.1%.对重组菌诱导表达条件的研究表明,营养丰富的TB培养基有助于重组菌的生长, 重组菌生长至OD600为0.7～0.8时添加IPTG诱导5h后重组蛋白的表达量最高.