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海藻酸裂解酶是一种重要的工具酶,广泛应用于寡糖制备、生物能源生产和制药工程等领域。海藻酸分解菌拥有复杂的海藻酸分解系统,往往在其基因组包含多个海藻酸裂解酶基因,这些酶在海藻酸降解过程中的作用模式和适应环境条件变化的生物学意义研究的较少。本文研究了Sunxiuqinia sp.SH-52的海藻酸裂解酶SHA-6的酶学性质,在此基础上分析了来自该菌的6种海藻酸裂解酶对不同环境条件的响应,同时制备了海藻酸寡糖的制备以及不同海藻酸裂解酶的降解机理进行初步研究,获得结果如下:1.海藻酸裂解酶SHA-6的原核表达及酶学特性分析SHA-6基因的大小为2040 bp,编码679个氨基酸,属于PL17家族,包含两个结构域Alginate lyase和Heparinase-II/III,对该基因成功克隆并异源表达后,酶活可达13.5 U/mg,最适pH为7.0;最适温度为50℃;偏好性降解海藻酸;Na+能促进SHA-6的酶活,而Zn2+和Cu2+抑制其活性。2.不同环境对6种海藻酸裂解酶基因表达的影响运用实时荧光定量PCR(QPCR)的方法分析了不同的碳源、温度、pH条件对Sunxiuqinia sp.SH-52菌株的6种海藻酸裂解酶基因表达的影响。分别以PolyM、PolyG、海带处理液、海藻酸和葡萄糖为碳源的培养基中培养时,SH-52菌株的6种海藻酸裂解酶表现出不同的响应。在海藻酸培养基上的整体表达量较高,而在海带处理液上最低;在不同温度下,基因的表达量出现明显的差异,高于或低于该菌株的最适生长温度30℃时,SHA-1和SHA-5基因的表达量明显上调,而SHA-4和SHA-6基因却下调;在不同pH下,高于和低于pH7.5时6种海藻酸裂解酶的总趋势基本相同,SHA-4和SHA5的基因表达量均上升,SHA-3和SHA-6的基因表达量均下降。3.海藻酸寡糖的制备和鉴定以聚甘露糖醛酸为原料进行高压酸水解,通过Q Sepharose Fast Flow阴离子交换和Sephadex G-10脱盐进行分离纯化后得到级分M51和M52,采用衍生化HPLC、1H-NMR和ESI-MS进行结构和纯度分析,表明分别为纯度较高的甘露糖醛酸四糖和五糖。应用上述所建立的纯化方法对海藻酸裂解酶ZH0-I、ZH0-II以及两种酶组合降解海藻酸的终产物进行制备与分离纯化,为海藻酸裂解酶降解机制的研究提供实验基础。