α-L-鼠李糖苷酶以催化活性包涵体形式异源表达及其酶学性质

从解肝磷脂土地杆菌(Pedobacter heparinus)基因组DNA扩增获得两个α-L-鼠李糖苷酶基因PhRha78E和PhRha78G,构建于表达载体pET-28a;将重组表达质粒转入大肠杆菌BL21(DE3)进行异源表达,PhRha78E和PhRha78G以不溶性包涵体形式大量表达于沉淀中,每克菌体可分别获得0.42 g和0.39 g含目的酶包涵体的沉淀。酶活实验显示二者的不溶性包涵体具有催化活性,可以催化水解底物对硝基苯酚-α-L-吡喃鼠李糖苷(p-nitrophenol-α-L-rhamnopyranoside,PNPR),表明二者在大肠杆菌中以催化活性包涵体形式异源表达。PhRha78E和PhRha78G的最适反应pH值相近,分别为6.5和7.0,PhRha78E在酸性pH 4.8仍能保持62%酶活力,而PhRha78G在碱性pH 8.6依然保持72%酶活力;PhRha78E和PhRha78G的最适反应温度却相差很大,分别为60℃和40℃,PhRha78E在高温70℃条件下仍能保持69%酶活力,而PhRha78G在低温20℃条件下仍有43%酶活力;动力学常数k_(cat)分别为0.18 s^(-1)和0.12 s^(-1),K_m分别为0.55 mmol/L和0.40 mmol/L。本研究揭示新型α-L-鼠李糖苷酶PhRha78E和PhRha78G在大肠杆菌中以催化活性包涵体形式异源表达,蛋白表达量大,二者酶学性质差异较大,可应用于不同的生物催化领域,并丰富了现有α-L-鼠李糖苷酶资源库。