嗜盐白蚁菌褐藻胶裂解酶的重组表达与改造优化

为进一步拓展褐藻胶裂解酶在枯草芽孢杆菌体系中的高效表达,该研究以来源于海洋嗜盐白蚁菌WX(Isoptericola halotolerans WX)的一段褐藻胶裂解酶基因aly-ih为目的片段,成功构建Bacillus subtilis-pMA5-aly-ih工程菌,并利用启动子改造与培养基优化的方法提高酶催化活性。采用同源重组方法,将内源性启动子HpaⅡ替换为mpr,Aly-IH酶活力较初始酶活力提高至4倍;进一步通过启动子的串联多拷贝提高酶活力,当拷贝数为3时,重组酶酶活力较初始酶活力提高至5.1倍。在此基础上,优化发酵培养基配方,在16 g/L甘油、16 g/L大豆蛋白胨、25 mmol/L Mn^(2+)的培养条件下,Aly-IH酶活力提高到320 U/mL,是初始酶活力的10.7倍。该酶可高效降解褐藻胶得到平均聚合度为2.3的寡糖产物。研究结果表明,经枯草芽孢杆菌表达并改造优化的褐藻胶裂解酶Aly-IH具有良好的催化性能和应用潜力。