古菌來源海藻糖合成關(guān)鍵酶類的克隆、表達(dá)及性質(zhì)研究.pdf

1、海藻糖是一種重要的非還原性雙糖，該糖在生物體內(nèi)具有抗干旱、抗高溫、抗堿和抗?jié)B透壓的作用，并廣泛應(yīng)用于食品、農(nóng)業(yè)和生物技術(shù)領(lǐng)域。目前常用發(fā)酵法、合成法、酶轉(zhuǎn)化法以及基因工程法來生產(chǎn)制備海藻糖。而酶法生產(chǎn)又是研究的熱點(diǎn)之一。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴古菌來源的某些海藻糖代謝酶類具有耐高溫、抗酸堿、提高反應(yīng)速率等優(yōu)良性質(zhì)，具有大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)海藻糖的研究價(jià)值。因此繼續(xù)發(fā)掘、利用其他微生物尤其是古菌來源的海藻糖代謝酶類具有重要意義。在本文

2、中，針對嗜熱古菌Sulfolobus tokodaii strain7來源的麥芽寡糖基海藻糖合酶(MTSase)與麥芽寡糖基海藻糖水解酶(MTHase)以及古菌Thermoplasma acidophilum來源的海藻糖-6-磷酸磷酸化酶（TPP）進(jìn)行克隆表達(dá)研究，以期通過對古菌來源的海藻糖合成關(guān)鍵酶類的研究，為酶法工業(yè)生產(chǎn)海藻糖提供理論依據(jù)。⑵麥芽寡糖基海藻糖合酶與麥芽寡糖基海藻糖水解酶是TreY/TreZ海藻糖合成途徑的關(guān)鍵酶。在本

3、研究中，首先從嗜熱古菌S. tokodaii strain7中克隆、表達(dá)了麥芽寡糖基海藻糖合酶與麥芽寡糖基海藻糖水解酶，然后進(jìn)一步對麥芽寡糖基海藻糖合酶的酶學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。酶學(xué)性質(zhì)研究表明，該酶的最適溫度為75℃，最適pH為5，并且具有很強(qiáng)的熱穩(wěn)定性和pH穩(wěn)定性。該酶能夠?qū)Χ喾N金屬離子和有機(jī)溶劑具有一定的耐受性。底物特異性研究發(fā)現(xiàn)該酶能夠利用麥芽糊精和麥芽五糖作底物，而不能利用殼寡糖、麥芽糖、β-環(huán)糊精。通過以上酶學(xué)性質(zhì)的研究，說明來

4、源于嗜熱古菌S. tokodaii strain7的麥芽寡糖基海藻糖合酶在工業(yè)生產(chǎn)海藻糖領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用前景。⑶古菌T.acidophilum來源的海藻糖-6-磷酸磷酸化酶（taTPP）是TPS/TPP途徑中參與海藻糖合成的關(guān)鍵酶之一。從古菌T. acidophilum中克隆、表達(dá)純化了海藻糖-6-磷酸磷酸化酶。酶學(xué)性質(zhì)研究表明該酶最適反應(yīng)溫度為50℃，最適pH為9。該酶的溫度穩(wěn)定性 pH穩(wěn)定性不強(qiáng)。在金屬離子方面，Mg2+對酶的活性