谷氨酸棒杆菌核苷水解酶的酶学性质研究

核苷水解酶是一类催化核苷生成D-核糖及嘌呤或嘧啶的酶,广泛存在于除哺乳动物以外的生物中。该研究表达并纯化了3个来源于谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum ATCC 13032的核苷水解酶Cgl1364、Cgl1977和Cgl2835并考察其酶学特性。酶学实验结果表明,重组Cgl1364、Cgl1977和Cgl2835均具有核苷水解酶活性;能够催化腺苷、胞苷、鸟苷、黄苷、肌苷和尿苷生成D-核糖和相应的嘌呤或嘧啶,但底物特异性有所差异;重组酶在15~55℃以及pH 4~10条件下均具有活性,其最适温度和pH分别为35℃和7.0;Cgl1977的热稳定性优于Cgl1364和Cgl2835。利用BL-cgl1364静息细胞为酶源催化水解尿苷,底物转化率达到89.5%。该研究首次报道了谷氨酸棒杆菌核苷水解酶的功能和性质,可为D-核糖、嘌呤及嘧啶的“一锅法”生物合成提供重要参考。

多形拟杆菌肝素酶Ⅰ的SUMO融合表达及酶学特性分析

【目的】克隆多形拟杆菌(Bacteroides thetaiotaomicron) Heparinase I基因,在大肠杆菌(Escherichiac。")中进行基因工程表达获得重组酶SUMO-Bt-HepI和Bt-HepI,并研究其酶学特性。【方法】对B.thetaiotaomicron肝素酶I (Bt-HepI)的基因序列进行密码子优化,PCR扩增得到目的基因,构建表达载体pET-28a-Bt-HepI和pE-SUMO-Bt-HepI,并转化至E. colt Rosetta (DE3)进行表达,分别得到重组产物Bt-HepI和SUMO-Bt-HepI,以肝素钠为底物研究两者的酶学性质。【结果】SDS-PAGE检测显示Bt-HepI和SUMO-Bt-HepI的分子量大小分别约为42.5 kDa和55 kDa。与Bt-HepI相比,融合SUMO-Tag后的肝素酶I比酶活提高了 48.9%。酶学性质表明:Bt-HepI和SUMO-Bt-HepI的最适pH和温度均为pH 9、45℃,二者在pH 5-9都具有很好的稳定性,但pH<5时,SUMO-Bt-HepI的耐酸性明显高于Bt-HepI0同时,在温度低于50 ℃时,SUMO-Bt-HepI的比酶活高于Bt-Hepl。此外,Ca^2+和Mg^2+对重组肝素酶I具有明显的促进作用,而CU^2+、Mr^2+、Zt^2+则表现出一定的抑制作用,提示在多形拟杆菌肝素酶I的结构中除了存在已知的Ca2+结合位点外,可能还存在Mg2+的结合位点。【结论】本研究首次将多形拟杆菌来源的肝素酶I和SUMO-Tag进行了融合表达,使其比酶活得到了显著的提高,为其生产应用奠定了基础。