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菊粉酶基因的异源表达、分离纯化及酶学性质

生物工程学报 2015年第5期31卷 670-681页

作者：李益民高教琪袁文杰相瑞娟侯胜博大连理工大学生命科学与技术学院辽宁大连116024

为进一步提高菊粉酶在生物技术领域的应用,研究了来源于马克斯克鲁维酵母Kluyveromyces marxianus YX01的菊粉酶性质。通过在毕赤酵母GS115宿主细胞中异源表达该菊粉酶基因(inu),获得了一种外切型菊粉酶,经聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE... 详细信息

为进一步提高菊粉酶在生物技术领域的应用,研究了来源于马克斯克鲁维酵母Kluyveromyces marxianus YX01的菊粉酶性质。通过在毕赤酵母GS115宿主细胞中异源表达该菊粉酶基因(inu),获得了一种外切型菊粉酶,经聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)验证其分子量为86.0 k Da。进一步在该菊粉酶上增加6个His标签,采用聚乙二醇(PEG)20 000透析浓缩和Ni-NTA Agarose静态亲和吸附作用的方法,完成菊粉酶的分离纯化,纯化倍数和酶回收率分别为3.6和33.1%。比较发现粗酶液与纯酶的酶学性质相似,且菊粉酶的最适反应温度为60℃,最适p H值为4.62,并测得该酶的Km和Vmax值,以菊粉为底物时,Km和Vmax值分别为80.53 g/L和4.49 g/(L·min);以蔗糖底物时,Km和Vmax值分别为183.10 g/L和20.20 g/(L·min)。金属离子Mn2+、Ca2+、Cu2+、Zn2+和Fe2+对酶活力具有不同程度的抑制作用,其中Cu2+、Zn2+和Fe2+的抑制作用最为显著。这些研究为进一步提高菊粉酶在工业化的应用奠定了基础。

关键词：马克斯克鲁维菊粉酶重组表达分离纯化酶学性质

菊粉酶降低N-羟乙酰神经氨酸含量机制的分子模拟研究

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核农学报 2020年第9期34卷 2032-2044页

作者：常瑞罗先锟何江梁美莲朱秋劲贵州大学酿酒与食品工程学院/贵州省农畜产品贮藏与加工重点实验室贵州贵阳550025 贵阳市农产品质量安全监督检验测试中心贵州贵阳550004

为探究菊粉酶降低红肉风险物质N-羟乙酰神经氨酸(Neu5Gc)含量的效果和分子机制,本研究首先采用菊粉酶处理Neu5Gc标准品并对其进行液相质谱检测,其次选择外切型菊粉酶(蛋白数据序列号:1Y9G)和内切型菊粉酶(蛋白数据序列号:3SC7)与Neu5Gc... 详细信息

为探究菊粉酶降低红肉风险物质N-羟乙酰神经氨酸(Neu5Gc)含量的效果和分子机制,本研究首先采用菊粉酶处理Neu5Gc标准品并对其进行液相质谱检测,其次选择外切型菊粉酶(蛋白数据序列号:1Y9G)和内切型菊粉酶(蛋白数据序列号:3SC7)与Neu5Gc进行分子对接和分子动力学模拟,并以氨基酸虚拟突变验证菊粉酶结合Neu5Gc的关键残基。最后利用密度泛函理论(DFT)和独立密度梯度模型(IGM)分析动力学平衡后Neu5Gc和菊粉酶活性残基复合物的分子间弱相互作用强度与分布。结果表明,外切和内切型菊粉酶对Neu5Gc标准品含量的平均降低率分别为55.33%和43.81%;理论计算表明,Neu5Gc主要以羟基氧、酰胺氮原子与菊粉酶活性位点残基发生弱相互作用而稳定结合到活性口袋中,水环境下对外切和内切菊粉酶的结合能分别为-22.71和-8.46 kJ·mol^-1。本研究结果为菊粉酶的理性设计和在红肉安全性控制中的应用提供了一定的参考。

关键词：菊粉酶 N-羟乙酰神经氨酸(Neu5Gc) 分子动力学模拟密度泛函理论

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菊粉酶特性的初步研究

食品与发酵工业 2005年第11期31卷 39-42页

作者：牟艳英宋国勇李虹中国食品发酵工业研究院

以菊粉为底物研究了pH值、温度、底物浓度、金属离子对菊粉酶活性的影响及酶活随反应时间的变化情况，并测定该菊粉酶的米氏常数和酶活。实验结果表明，该菊粉酶反应的最适pH值为4.7，最适温度为60℃，Ca^(2+)和Zn^(2+)对菊粉酶有激活... 详细信息

以菊粉为底物研究了pH值、温度、底物浓度、金属离子对菊粉酶活性的影响及酶活随反应时间的变化情况，并测定该菊粉酶的米氏常数和酶活。实验结果表明，该菊粉酶反应的最适pH值为4.7，最适温度为60℃，Ca^(2+)和Zn^(2+)对菊粉酶有激活作用。该菊粉酶的米氏常数Km为0.35mol／L，V_(max)为0.52mg／min。

关键词：菊粉菊粉酶酶活性质米氏常数

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菊粉酶高活力菌株的筛选和发酵条件的研究

厦门大学学报（自然科学版） 1993年第3期32卷 360-364页

作者：郑忠辉刘月英蔡文铮魏文铃郑志成厦门大学生物学系

从101林酵母中筛选出一株高菊粉酶活力的菌株克鲁维酵母(Kluyveromyces sp.)y-85,该菌株菊粉酶的合成受木糖或菊粉的诱导,产酶适宜的培养基组成(％)为:菊芋抽提液7.0,尿素2.0,玉米浆3.0,产酶的最适温度和pH分别为30℃和5～6,在这些条件... 详细信息

从101林酵母中筛选出一株高菊粉酶活力的菌株克鲁维酵母(Kluyveromyces sp.)y-85,该菌株菊粉酶的合成受木糖或菊粉的诱导,产酶适宜的培养基组成(％)为:菊芋抽提液7.0,尿素2.0,玉米浆3.0,产酶的最适温度和pH分别为30℃和5～6,在这些条件下,摇瓶培养24h,该菌株产生的酶活力可达1403u/ml。

关键词：菊粉酶克鲁维酵母高果糖浆发酵

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菊粉酶的酶学特性与分子生物学

食品与生物技术学报 2009年第5期28卷 577-588页

作者：陈晓明陈寒青陈天祥金征宇徐学明食品科学与技术国家重点实验室江南大学江苏无锡214122 江南大学食品学院江苏无锡214122 淮阴工学院生命科学与化学工程学院江苏淮阴223001

菊粉酶是一类能水解菊粉生产果糖和果聚糖的酶。目前,已有许多关于各种霉菌、酵母和细菌生产菊粉酶的报道。但这些不同微生物来源的菊粉酶在生物物理、生物化学性质方面存在着相当大的差异。本文对菊粉酶的酶学性质、基因和基因工程的... 详细信息

菊粉酶是一类能水解菊粉生产果糖和果聚糖的酶。目前,已有许多关于各种霉菌、酵母和细菌生产菊粉酶的报道。但这些不同微生物来源的菊粉酶在生物物理、生物化学性质方面存在着相当大的差异。本文对菊粉酶的酶学性质、基因和基因工程的最新研究成果进行了综述。

关键词：菊粉酶酶学特性分子生物学

用于高果糖浆制备的宛氏拟青霉嗜热嗜酸菊粉酶酶学特性分析

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食品科学 2019年第8期40卷 94-101页

作者：高兆建王先凤芦宁李宝林张抗震许祥陈雪莲徐州工程学院食品(生物)工程学院江苏徐州221018 江苏智荟生物科技有限公司江苏徐州221018 江苏太合食品有限公司江苏徐州221018

为实现酶法水解菊糖制备高果糖浆,从宛氏拟青霉(Paecilomyces variotii)XS27发酵液中分离纯化菊粉酶,并对其酶学特性进行研究。发酵液经过硫酸铵盐析、透析、DEAE-Sepharose Fast Flow层析、Sephacry S-100分子筛过滤层析,得到电泳纯的... 详细信息

为实现酶法水解菊糖制备高果糖浆,从宛氏拟青霉(Paecilomyces variotii)XS27发酵液中分离纯化菊粉酶,并对其酶学特性进行研究。发酵液经过硫酸铵盐析、透析、DEAE-Sepharose Fast Flow层析、Sephacry S-100分子筛过滤层析,得到电泳纯的菊粉酶,比活力327.4 U/mg,纯化倍数37.85。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳测得菊粉酶为单一亚基的酶蛋白,分子质量62.0 kDa。菊粉酶能在较宽的pH值范围(3.5～6.5)内保持高活性,最适作用pH 4.0。在温度40～65℃之间,酶活力较高,最适作用温度为60℃。薄层色谱分析显示菊粉酶水解菊糖最终产物为果糖。以菊糖为底物,酶的K_m和V_(max)分别为5.93μmol/L和75.18μmol/(L·min)。Mg2+、Mn2+、Ca2+对酶有显著激活作用,Ba2+、Ni2+和Hg2+对酶有一定抑制作用。β-巯基乙醇、二硫苏糖醇和乙二胺四乙酸对酶有抑制作用,表面活性剂(十二烷基硫酸钠、Tween 80和Trition X100)以及乙醇对酶活力没有影响。从宛氏拟青霉XS27发酵液中分离纯化的菊粉酶在强酸高热的环境下具有强活性和稳定性,对表面活性剂乙醇有高耐受性,适合于果葡糖浆的工业化生产。

关键词：菊粉酶高果糖浆分离纯化酶学特性

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菊粉酶高活力菌株的筛选及其产酶研究

微生物学通报 1996年第4期23卷 210-213页

作者：贾英民赵学慧河北农业大学食品科学系武汉华中农业大学食科系

利用透明圈法从３０个菊粉酶活力菌株中筛选出两个高活力菌株Ｈ８和Ｍ８９，两菌株均鉴定为黑曲霉。Ｈ８和Ｍ８９产酶的最佳碳源是菊粉，Ｈ８最适氮源是（ＮＨ４）２ＳＯ４，Ｍ８９以草酸胺最好，（ＮＨ４）２ＳＯ４仅次于草酸胺。两菌... 详细信息

利用透明圈法从３０个菊粉酶活力菌株中筛选出两个高活力菌株Ｈ８和Ｍ８９，两菌株均鉴定为黑曲霉。Ｈ８和Ｍ８９产酶的最佳碳源是菊粉，Ｈ８最适氮源是（ＮＨ４）２ＳＯ４，Ｍ８９以草酸胺最好，（ＮＨ４）２ＳＯ４仅次于草酸胺。两菌株产酶的环境条件有一定差异，Ｈ８菌株以起始ｐＨ７．０、２９℃、１５０ｒ／ｍｉｎ摇瓶培养产酶活力较高，Ｍ８９以。ｐＨ７．０、３２℃、对价／ｍｉｎ为宜，菊芋汁产酶水平较合成培养基高，在菊芋汁添加（ＮＨ４）２ＳＯ４的发酵液中，Ｈ８和Ｍ８９产酶分别在１２０ｈ和１３０ｈ达到高峰，Ｈ８在液体发酵时产酶活力低于Ｍ９０，在固体发酵时，Ｈ８菌株产酶明显高于Ｍ８９菌株。

关键词：食品微生物黑曲霉菊粉酶筛选产酶活力

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菊粉酶分离纯化方法的研究

食品与发酵工业 2006年第5期32卷 42-44页

作者：闫位娟陈燕珍广西师范大学生命科学学院

探究了Sephadex凝胶层析法和DEAE-纤维素离子交换层析法分离纯化菊粉酶的条件.结果显示,用SephadexG-75凝胶层析分离菊粉酶,经pH4.7 0.01 mol/L的NaAC-HAC缓冲液洗脱,得到2个洗脱峰,仅SⅠ峰有酶活力,聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）电泳检测... 详细信息

探究了Sephadex凝胶层析法和DEAE-纤维素离子交换层析法分离纯化菊粉酶的条件.结果显示,用SephadexG-75凝胶层析分离菊粉酶,经pH4.7 0.01 mol/L的NaAC-HAC缓冲液洗脱,得到2个洗脱峰,仅SⅠ峰有酶活力,聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）电泳检测SⅠ峰有4条蛋白带,SⅡ峰有1条带,较粗酶液提纯4.7倍,酶活回收率60.8%;用DEAE-纤维素离子交换层析分离,pH6.0,0.01 mol/L的柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液平衡,用含0～0.5 mol/LNaCl的洗脱液线性梯度洗脱,得7个洗脱峰,仅DⅡ峰有酶活力,用PAGE检测该活力峰只有1条蛋白带,达到电泳纯,较粗酶液提纯11.2倍,酶活回收率55.1%.

关键词：菊粉酶层析聚丙烯酰胺凝胶电泳

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菊粉酶的分离纯化与鉴定

食品与发酵工业 2007年第11期33卷 30-34页

作者：彭英云江波江苏省盐城工学院化生学院食品科学与工程系江南大学食品科学与安全教育部重点实验室江苏无锡214036

将无花果曲霉(Aspergillus ficuum)SK004菌株所产菊粉酶系进行分离纯化。通过活性炭脱色、硫酸铵分级沉淀、透析脱盐、DEAE-Sepharose CL-6B离子交换层析、Sephadex G-75凝胶色谱后,主要得到1种菊粉酶。经SDS-PAGE分析此菊粉酶为单一谱... 详细信息

将无花果曲霉(Aspergillus ficuum)SK004菌株所产菊粉酶系进行分离纯化。通过活性炭脱色、硫酸铵分级沉淀、透析脱盐、DEAE-Sepharose CL-6B离子交换层析、Sephadex G-75凝胶色谱后,主要得到1种菊粉酶。经SDS-PAGE分析此菊粉酶为单一谱带,分子质量为53665u。

关键词：菊粉酶分离纯化离子交换层析凝胶过滤色谱 SDS-PAGE