多位点突变提高大肠杆菌植酸酶AppA热稳定性

为提高大肠杆菌植酸酶AppA(一种已得到广泛应用的饲料添加剂,其酶活高,pH作用范围广,但热稳定性较差)热稳定性,在appA基因上组合突变了W46E、Q62W、A73P、K75C、S146E、R159Y、N204C、Y255D、Q258N和Q349N等10个位点,突变后的基因命名为appAM10。将野生型appAppA和突变体appAM10ppAM10基因转入毕赤酵母GS115进行表达,并对重组蛋白AppA和AppAM10进行了酶学性质研究与比较。结果表明:AppAM10分子量约为55kDa,比活性为3022U/mg,AppAM10的K_m=330μmo1/L,V_(max)=3147U/mg。AppAM10的最适pH值为4.5,最适反应温度为65℃。与野生型的AppA的最适pH无明显区别,比AppA的最适温度提高了5℃。经90℃孵育15min后,AppA完全失活,而AppAM10仍残留17.5%的活性,T_m值提高约8℃,说明上述10个位点的组合突变有利于提高大肠杆菌植酸酶AppA热稳定性,其中与N-糖基化有关的N204C、Q258N和Q349N3个位点可能起着重要作用。

在酵母中表达的大肠杆菌植酸酶对仔鸡、仔猪中肌醇六磷酸结合磷的释放的影响

实施4个仔鸡试验和一个仔猪试验，用来研究在没有添加无机磷的玉米一豆粕日粮中添加两种商业植酸酶(Natuphos和Ronozyme)和一种试验用大肠杆菌植酸酶(ECP)＜对于磷的释放效率的作用。在一个13或14天的仔鸡试验中，用添加磷酸二氢钾的方式在基础日粮中添加四个水平的P(0％、0．05％、0．10％、0．15％)，以建立一个标准曲线，以此计算出用植酸酶处理的有效磷释放量。在各处理中，植酸酶的添加水平以植酸酶预混料的活性为基础(即在pH为5.5时从肌醇六磷酸钠中释放出磷的效率)。在所有的分析中，添加无机磷都于胫骨灰分和体重增加呈线性反应。在第一个仔鸡试验中，同添加500FTU／kgNatuphos相比。

大肠杆菌植酸酶在毕赤酵母中的表达与纯化

为探讨植酸酶的结构与功能,研究了来源于大肠杆菌的植酸酶基因在酵母中的表达和纯化条件.将含有大肠杆菌植酸酶基因的毕赤酵母工程菌在不同甲醇浓度和不同诱导时间下培养,检测植酸酶的表达情况.结果表明:诱导培养基中一次性添加2.5%的甲醇,诱导96 h后,蛋白浓度达到1.36 mg mL-1,酶活力达到6 530 U mL-1;将在毕赤酵母中表达的植酸酶粗酶液经过硫酸铵盐析、Resource S柱和Superdex-75三步纯化,得到单峰纯的蛋白,比活力为137 280 Umg-1.用圆二色谱分析纯化后的蛋白在pH 5.0和8.0环境中的结构变化,结果显示pH 8.0环境使大肠杆菌植酸酶发生了变性.

重组植酸酶appAM8的异源表达与性质比较

为比较在不同宿主中表达的大肠杆菌植酸酶突变体app AM8的性质,将app AM8基因分别在大肠杆菌BL21(DE3)和毕赤酵母GS115中进行表达,对纯化后的植酸酶进行酶学性质分析与比较.结果显示:(1)在大肠杆菌中表达的app AM8(E-app AM8)和酵母中表达的app AM8(P-app AM8)的最适p H值均为4.5,最适反应温度均为65℃,与野生型的app A的最适p H无明显区别,比app A的最适温度高了5℃;(2)经SDS-PAGE检测,E-app AM8分子量(Mr)大小为47×103,而P-app AM8为53×103左右,由于在酵母中的糖基化修饰电泳显示为两条带;(3)在60-80℃之间,E-app AM8的热稳定性性明显下降,而且在70℃处理15 min后,E-app AM8残余活性仅为4%,而P-app AM8仍保留50%的残余活性,表明酵母表达的植酸酶经过糖基化修饰后提高了酶的热稳定性.(4)E-app AM8的Km=0.245 mmol/L,Vmax=3196 U/mg,P-app AM8的Km=0.36 mmol/L,Vmax=3333 U/mg.本研究表明,糖基化修饰对植酸酶app AM8的热稳定性起着重要作用,8个位点的突变对该植酸酶的稳定性也起到了一定作用.