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来自南极假单胞菌的新型外切β-琼胶酶Aga3463的鉴定与生化性质研究

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行业新闻
两天前

  一种能降解琼胶的南极细菌被分离并被鉴定为假单胞菌属(Pseudoalteromonas sp. NJ21)。该菌株显示出较高的琼胶降解活性,并且可以琼脂为唯一碳源生长。本研究从Pseudoalteromonas sp. NJ21的基因组中挖掘、克隆并鉴定了一个新型β-琼胶酶基因aga3463。该基因编码366个氨基酸,其中包括含21个氨基酸的信号肽。BLAST分析显示,预测的aga3463所编码蛋白序列与其他已性质研究的琼胶酶相似性低于36%,同源性分析表明其归属于糖苷水解酶GH86家族。虽然产酶菌来源于南极,但Aga3463的最适反应温度为50℃,最适pH为7.0,并且在10℃至50℃的环境中仍能保持大于60%的活性,这一性质在酶的工业化应用中具有优势。金属离子Cd2+,Ca2+,Fe3+和Mn2+可增强Aga3463的活性,而Cu2+,Si2+,Fe2+和Ni2+会降低其活性。

  值得注意的是,Aga3463在Ca2+存在下表现出良好的热稳定性。本研究为了研究其含有的两个钙结合结构域与Aga3463活力稳定性之间的关系,构建了三个突变体,突变体1缺失一个钙结合结构域,突变体2缺失另一个钙结合结构域,突变体3缺失两个钙结合结构域。三个突变体表现出与Aga3463相似的琼脂降解活力,但在Ca2+存在下,其热稳定性在较高温度(50℃)下与未突变Aga3463相比显著下降,这一结果表明Ca2+可促进β-琼胶酶的热稳定性,但不是催化活性的必要因素。Aga3463的Km和Vmax值分别为6.17mg/mL和557U/mg。薄层色谱、液质联用、核磁共振光谱和使用对硝基苯基-α/β-D-吡喃半乳糖苷的酶活测定法等结果表明Aga3463是一种外切型β-琼胶酶,其降解终产物主要为新琼二糖。

  

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