大黄欧文菌中蔗糖异构酶基因的克隆表达及应用

以大黄欧文菌(Erwinia rhapontici)NX-5基因组DNA为模板,PCR扩增得到编码蔗糖异构酶(SIase)的基因palⅠ,构建克隆载体pUC18-palⅠ。经测序正确后,将palⅠ亚克隆至表达载体pET-22b(+)上,并在E.coliBL21(DE3)中成功表达相对分子质量约为66 000的可溶性蛋白。通过Ni-NTA柱对表达产物进行纯化,纯酶的比活为40 U/mg。转化条件研究表明:重组菌能够高效转化质量分数为50%的蔗糖溶液,转化液中异麦芽酮糖得率为85%。

大黄欧文氏菌蔗糖异构酶控制产物特异性基序的定点突变

大黄欧文氏菌(Erwinia rhapontici)蔗糖异构酶催化蔗糖异构为异麦芽酮糖和海藻酮糖,具有一个可能控制产物特异性的325RLDRD329基序。本研究以定点突变方法对该基序的带电荷氨基酸进行突变,共构建R325D、R328A、R328D、R328Q和D329N5个突变体。通过对突变体的酶学特性及突变体转化蔗糖的产物组成分析,结果显示所构建突变体的Km值上升约2～5倍,比活力下降至野生型SI比活力的11.8%～25.3%。HPLC分析显示Arg325和Arg328分别突变为Asp,导致产物中异麦芽酮糖/海藻酮糖的比例从6.93分别降至0.96和2.92,并伴随一个未知寡糖出现。Arg328突变为Ala和Gln同样导致反应产物中海藻酮糖比例上升,异麦芽酮糖比例下降。但是突变体D329N反应产物比例没有变化。以上结果表明325RLDRD329基序对大黄欧文氏菌蔗糖异构酶的酶活具有重要作用,并对酶的产物特异性产生影响。本研究结果将为该酶的作用机理研究奠定基础。

大黄欧文氏菌蔗糖异构酶基因克隆表达及其酶学特性研究

通过PCR克隆得到了不包括信号肽序列的109～1803bp大黄欧文氏菌蔗糖异构酶基因,以pQE30为表达载体可以在大肠杆菌中高效表达SI基因,但容易形成包涵体。通过降低诱导剂IPTG至10μmol/L,28℃低温诱导表达可以改进表达产物的可溶性。重组SI的最适pH为6.0,最适反应温度为30℃。测定的Km为46.8mmol/L,Vmax为152.2U/mg。重组SI对麦芽糖、海藻糖、棉子糖、三氯蔗糖及α-甲基葡萄糖苷等均不起作用,只利用蔗糖为底物转糖苷,也可以水解对硝基苯酚-α-葡萄糖苷。同时发现重组SI具有转化异麦芽酮糖生成海藻酮糖的活性。

海藻糖酶产生菌的选育、鉴定及其酶学特性初探

海藻糖酶可特异性将1分子海藻糖分解为2分子葡萄糖,在乙醇工业、食品等行业中具有广阔的应用前景。从环境土壤中筛选到1株海藻糖酶产生菌C2,根据形态学分析和分子生物学鉴定将其命名为大黄欧文氏菌(Erwinia rhapontici)。该菌株产海藻糖酶的最适温度为40℃,最适pH为5.0,在酸性及低于35℃条件下,该酶具有较高的稳定性,Ca^2+、Zn^2+、Ni^2+、Mn^2+、Cu^2+、K^+、Na^+和Fe^2+对海藻糖酶酶活具有促进作用,DMSO和DTT对酶活具有一定的提升作用,而Triton X-114、SDS和PMSF则对酶活具有抑制作用。

一种重要的植物病原细菌——大黄欧文氏菌

大黄欧文氏菌是一种重要的种传植物病原细菌,影响豌豆的品质而降低其商业价值。本文介绍了大黄欧文氏菌的地理分布、寄主范围、生理生化特性、危害症状、发病规律以及防治等内容。该病菌寄主范围广、中国未见分布报道,深入了解该病菌对防治和植物检疫具有重要意义。

固定化细胞生物催化合成异麦芽酮糖

采用海藻酸钠固定化大黄欧文氏菌细胞生物催化蔗糖合成异麦芽酮糖,考察了固定化条件对转化过程的影响,确定了固定化优化条件为:海藻酸钠浓度为2%,细胞包埋量为20%,CaCl_2浓度为2%,固定化时间为12 h;利用该条件下的固定化菌体细胞催化初始浓度为550 g/L的蔗糖溶液,异麦芽酮糖平均转化率在80%以上,半衰期为40 d。