2個枯草芽孢桿菌源纖維素酶基因的克隆、融合表達及其酶學性質分析

丁 軻 邱靜靜 羅偉光 李 旺 李元曉, 曹平華 何萬領 趙龍妹 王玉琴 張春杰

(1.河南科技大學宏翔生物飼料實驗室，洛陽471023；2.河南省動物疫病與公共衛生重點實驗室，洛陽471023；3.河南省肉羊繁育工程技術研究中心，洛陽471023)

2個枯草芽孢桿菌源纖維素酶基因的克隆、融合表達及其酶學性質分析

丁 軻1,2邱靜靜1羅偉光1李 旺1李元曉1,3曹平華1何萬領1趙龍妹1王玉琴3張春杰2

(1.河南科技大學宏翔生物飼料實驗室，洛陽471023；2.河南省動物疫病與公共衛生重點實驗室，洛陽471023；3.河南省肉羊繁育工程技術研究中心，洛陽471023)

本試驗旨在構建不同纖維素酶的融合表達系統及探討融合纖維素酶的酶學性質。利用PCR技術從實驗室前期分離的枯草芽孢桿菌中分別擴增2個纖維素酶基因Cel42和Cel22，設計一段柔性接頭(GSGGGS)，通過酶切連接將2個纖維素酶基因構建在一個開放閱讀框(ORF)內，插入到pET32a(+)中構建重組表達載體pET32a(+)-Cel42-Cel22，轉化大腸桿菌BL21(DE3)進行誘導表達，并對其酶學性質進行研究。結果表明：本試驗成功克隆了2個纖維素酶基因Cel42和Cel22，并構建了重組表達系統BL21(DE3)/pET32a(+)-Cel42-Cel22，十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)估計其分子質量約為101 ku，粗酶液中葡聚糖內切酶活性為57.62 U/mL，葡聚糖外切酶活性為32.57 U/mL。試驗所得融合纖維素酶Cel42-Cel22的最適反應溫度為50 ℃，最適反應pH為6.0，溫度在30～70 ℃范圍內時可維持70%以上的纖維素酶活性，pH在4.0～9.0范圍內時可保持75%以上的纖維素酶活性,除Mn2+外的其他金屬離子對纖維素酶的活性均具有一定的抑制作用，其中Hg2+和Cu2+對的抑制作用較明顯。……