橙黄小单孢菌(Micromonospora aurantiaca)几丁质酶基因的克隆、表达、鉴定及应用

从海洋微生物橙黄小单孢菌(Micromonosprra aurantiaca)的基因组DNA中克隆到一条新型的碳水化合物18家族几丁质酶基因Machi3,并成功在大肠杆菌(Escherichia coli)中表达。该酶的最适反应温度和pH分别为55℃和7.0,在低于55℃和pH 6.0~9.0范围内稳定性较好。镁离子(Mg^(2+))、钙离子(Ca^(2+))、吐温40(Tween 40)和吐温80(Tween 80)对MaChi3的酶活力有轻微的促进作用。该重组酶对α-几丁质、胶体几丁质、虾壳粉、不同脱乙酰度(50%~95%)的壳聚糖、淀粉及纤维素均具有水解活性,其中以胶体几丁质为底物时酶活力最高(2.24 U·mg^(−1))。由扫描电镜结果可知,几丁质经盐酸(HCl)预处理后得到的胶体几丁质纤维结构变得松散,更有利于MaChi3的水解作用。以胶体几丁质为底物时动力学参数K_(m)和V_(max)值分别为5.93 mg·mL^(−1)和8.58μmol·(min·mg)^(−1)。此外,胶体几丁质经MaChi3酶解后生成的主产物为N,N-二乙酰基壳二糖,产率(几丁质)为285.54 mg·g^(−1)。该酶展现出良好的酶学特性,为其在几丁质资源中的开发和应用奠定了基础。