羽毛降解菌Deinococcus actinosclerus RM的分离、鉴定及其产生的蛋白酶酶学性质

从羽毛废弃物的排水沟污泥中采集污泥样品,通过富集培养、分离、纯化、发酵筛选,获得一株降解羽毛效果最佳的RM菌株.对该菌株进行形态特征、16S rDNA序列以及生理生化试验初步鉴定RM菌株为Deinococcus actinosclerus.该菌株在4%羽毛含量条件下,培养7 d后对羽毛的降解率高达60%,且羽毛水解产物含有多种氨基酸,如丝氨酸、天冬氨酸.RM菌株产生的胞外蛋白酶以丝氨酸蛋白酶为主,也含有天冬氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶.粗酶液最适反应温度为45℃,最适pH为10.0;金属离子Cu^(2+)、Mg^(2+)能够提高蛋白酶活性,而Ca^(2+)、Ni^(2+)、Zn^(2+)及蛋白酶抑制剂苯甲基磺酰氟、乙二胺四乙酸、亮抑蛋白酶肽对酶活性有抑制作用.通过以上结果可知,RM菌株对羽毛的高效降解具有较高的潜在应用价值.

对Deinococcus actinosclerus RM菌株分泌蛋白的预测

为探究Dactinosclerus actinosclerus RM菌株的分泌蛋白的氨基酸组成和信号肽序列的特点,基于该菌株的全基因测序结果,利用生物信息学知识和软件对其编码的基因进行了分析.结果表明:RM菌株有3869个基因,其中439个基因编码的蛋白质含有信号肽,这些蛋白质中含侧链基团较小的氨基酸残基(如丙氨酸、亮氨酸、甘氨酸、苏氨酸和缬氨酸)的数量多,占总数摩尔比49.72%;含侧链基团较大的氨基酸残基(如酪氨酸、甲硫氨酸、色氨酸和组氨酸)的数量少,占总数摩尔比为4.37%;RM菌株有321个胞外分泌型蛋白,84个分泌型膜蛋白.这些胞外分泌蛋白的信号肽中,富含疏水性氨基酸残基(摩尔比为63.65%),而带正电荷(摩尔比为9.15%)和负电荷(摩尔比为1.15%)的残基较少,信号肽的切割位点序列主要为X-A-X-A型.胞外分泌蛋白中含有10个(6种类型)的蛋白酶,这些蛋白酶的信号肽氨基酸残基组成基本相似,不以蛋白酶种类差异而具有差异.