極耐熱雙功能酶的表達純化及性質(zhì)研究

王銳麗　王玉　薛業(yè)敏

摘要：將含海棲熱袍菌B-木糖苷酶（Xvl）基因的重組質(zhì)粒pET-28a-xyl導入大腸桿菌BL21-codonPlus（DE3）-RIL中，經(jīng)誘導實現(xiàn)高效表達，經(jīng)熱處理和Ni2+親和層析純化達到電泳均一，并對純化的重組酶Xvl的酶學性質(zhì)進行研究。結(jié)果表明，重組xyl同時具有木糖苷酶和阿拉伯糖酶活性，即為雙功能酶。以對硝基苯酚-a-阿拉伯呋喃糖苷（pNPAF）作為底物，重組酶xvl的最適作用溫度和最適pH分別為80～90℃和5.8，90℃的半衰期為1.0h，在pH 7.0～7.8區(qū)間重組酶保持較高的穩(wěn)定性。金屬離子Mn2+對重組Xvl的雙活性有促進作用，而cu2+和SDS對酶的抑制作用最明顯。重組Xvl能將低聚木糖中的木二糖和木三糖徹底分解為木糖。

關鍵詞：極耐熱；雙功能酶；海棲熱袍菌木糖苷酶（xyl）；純化；性質(zhì)

中國每年都產(chǎn)生大量的秸稈、玉米芯等農(nóng)業(yè)廢棄物，其中蘊藏著豐富的可利用的半纖維素資源。木聚糖是半纖維素的主要成分，有著復雜的結(jié)構(gòu)和獨特的降解方式，徹底降解需要多種水解酶（B-1，4-木聚糖酶、B-木糖苷酶和a-L-阿拉伯糖苷酶等）的協(xié)同作用。通過酶降解作用產(chǎn)生木糖和阿拉伯糖等多種單糖，可用作基本碳源來生產(chǎn)各種發(fā)酵產(chǎn)品。

B-木糖苷酶作為降解酶系的關鍵酶之一，已有很多來源細菌和真菌的B-木糖苷酶被純化和辨別，但一般不具有其他酶活性，只有少數(shù)B-木糖苷酶被證明為雙功能酶或多功能酶。在酶的眾多生物學、動力學性狀中，很重要的一條就是熱穩(wěn)定性。但從嗜熱細菌得到B-木糖苷酶只有少數(shù)，如嗜熱菌。