编码草菇中性内切葡聚糖酶Ⅰ基因(egⅠ)的克隆与表达研究

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本论文以草菇VolvariellavolvaceaV23总RNA为模板,采用RT-PCR法,克隆了包括自身信号肽在内的中性内切葡聚糖酶I基因(egI)的cDNA序列。测序结果表明,cDNA序列全长1167bp,编码389个氨基酸,推测第1-23位氨基酸为信号肽,第24-389位氨基酸为成熟肽,属于糖苷水解酶第五家族。 将EGI成熟肽编码序列克隆进大肠杆菌表达载体pET-28a,构建了重组表达载体pET/egI,转化大肠杆菌BL21(DE3)获得了重组菌株BL21/egI。SDS-PAGE分析表明:EGI在大肠杆菌中实现了胞内表达,分子量约为39.5kD,但不具有酶活力。 将EGI成熟肽编码序列克隆进分泌型表达载体pPIC9K,构建了重组表达载体pPIC9K/egI,用SalI线性化后电转化毕赤酵母GS115,经过G418抗性和产酶能力的筛选,得到了一株高产菌株Ppastoris-EGI1,SDS-PAGE分析表明:EGI在毕赤酵母中实现了分泌表达,分子量约为42kD,大于39.5kD的理论分子量,原因可能是表达产物在翻译后修饰时发生了糖基化。 对毕赤酵母发酵生产EGI的条件进行了优化,结果显示:在诱导时间为96h,甲醇诱导浓度为2.0%,最初诱导pH为7.5,BMGY培养基甘油浓度为4.O%,BMMY培养基补加甘油0.75%和表面活性剂吐温20浓度为0.15%时,产酶效率最高,达到4612U/mL。 对EGI的部分酶学性质进行了研究,结果显示:酶的最适反应温度为55℃;最适反应pH为7.5;当温度在55℃以下时,酶有很好的温度稳定性,当超过55℃时快速下降,但是到65℃时仍然保存60%的酶活力;在pH6.5-9.0的范围内,酶液有较好的pH稳定性,其酶活力保存90%以上。
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