成莉凤  刘正初*  段盛文  冯湘沅  郑科 

                               （中国农业科学院麻类研究所  湖南  长沙  410205）

 

[基金项目：国家高技术发展计划（“863”, 2006AA02Z249）；国家麻类产业技术体系建设专项（No.CARS-19-E24）

摘要：【目的】克隆麻类脱胶高效菌株Dickeya sp. DCE-01的果胶裂解酶基因并进行原核表达，对表达产物进行纯化和酶学性质研究。【方法】根据该菌株全基因组序列预测的果胶裂解酶基因Q59419设计引物，PCR扩增后将该基因连接到pEASY-E1和pACYCDuet-1载体上，导入E. coli BL21（DE3）进行表达。选择酶活力高的阳性克隆子进行大量诱导表达后，采用超滤和Sephdex G-100凝胶层析两步法纯化出果胶裂解酶，研究其酶学性质。【结果】克隆到果胶裂解酶基因pel（GenBank登录号：JX964997），其序列全长1 128 bp，编码375个氨基酸。pACYCDuet-1-pel-BL表达胞外果胶裂解酶活力最高，发酵液粗酶活达298.8 IU/mL。其最适反应温度为50 ℃，最适pH为9.0；保温1 h，酶活稳定温度≤ 45 ℃，稳定pH为9.0-10.0。酶催化作用依赖于Ca2+，其最适作用浓度为2 mmol/L；Zn2+、Ca2+和NH4+促进酶活力，Fe3+和Pb2+严重抑制酶活力；聚半乳糖醛酸钠为该酶的最适底物。【结论】从麻类脱胶高效菌株中发掘出碱性果胶裂解酶基因，其表达产物在生物质加工过程中具有重要工业化应用前景。