白囊耙齒菌錳過氧化物酶基因的表達和酶學分析

崔周磊， 王洪成， 武俊明， 陳華友

(1. 江蘇大學 生命科學研究院, 鎮江 212000; 2. 江蘇中興藥業有限公司, 鎮江 212000)

玉米秸稈較經濟的處理方式是運用生物轉化方法發酵處理，使之成為優質牛羊生物粗飼料[1]。未經處理的玉米秸稈口感粗糙且消化和吸收率較低，這是因為玉米秸稈中的木質素包被在纖維素的外層，這種緊密的網絡結構阻礙了纖維素酶與纖維素的接觸[2-3]，是秸稈飼料化生產過程中最大的難點之一。NCBI數據庫顯示，白囊耙齒菌Irpexlacteus(I.lacteus)有一整套木質素降解酶系統，包括木質素過氧化物酶、錳過氧化物酶(manganese peroxidase，MnP)、漆酶、多功能酶以及其他協同酶，可在9 d內降解玉米秸稈中86.3%的纖維素、83.5%的半纖維素和74.9%的木質素[4]。錳過氧化物酶可以氧化木質素中的酚類結構單元及其他難以降解的化學結構，是一種高效的木質素降解酶[5]。自然界中的I.lacteus誘導性表達MnP，但生長速度緩慢，如果直接應用于玉米秸稈發酵會增加發酵時間和生產成本[6-8]。因此，本研究旨在將I.lacteus中的錳過氧化物酶基因轉入到合適的表達系統中，進行MnP的異源表達，從而初步有效地了解錳過氧化物酶的酶學性質，以期為后續錳過氧化物酶基因導入生物安全性的飼用酵母工程菌中奠定基礎，為秸稈飼料行業發酵技術進一步研究提供參考和依據。

1 材料與方法

1.1 菌株和質粒

E.coliDH5α和E.coliBL21(DE3)感受態菌株購自上海生物工程有限公司。質粒pET-28a由本實驗室保存。

1.2 培養基

LB液體培養基配制參考文獻[9]。如需添加硫酸卡那霉素 (kan) ，待高壓滅菌后冷卻至50 ℃時,再加kan混勻，kan的質量濃度為50 mg/L。……