葡聚糖酶木聚糖酶融合酶论文-陆平

葡聚糖酶木聚糖酶融合酶论文-陆平

导读:本文包含了葡聚糖酶木聚糖酶融合酶论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:β-葡聚糖酶,木聚糖酶,植酸酶,β-葡聚糖酶-木聚糖酶融合酶

葡聚糖酶木聚糖酶融合酶论文文献综述

陆平[1](2008)在《双功能β-葡聚糖酶—木聚糖酶与β-葡聚糖酶—植酸酶融合酶的优化构建及其酶学特性分析》一文中研究指出β-葡聚糖酶(Glu)、木聚糖酶(Xyl)和植酸酶(Phy)是饲用复合酶制剂的常规组分,用于消除日粮中最重要的叁种抗营养因子——β-葡聚糖、木聚糖和植酸(盐),以提高饲料营养素的生物利用率。复合酶制剂一般是将分别生产的各种酶进行混配生产,通过基因工程技术生产双(或多)功能酶将大大降低复合酶制剂的生产成本。因此,本研究以上述叁种酶的基因为出发点,分别进行了β-葡聚糖酶-木聚糖酶和β-葡聚糖酶-植酸酶两两间无连接肽的头尾相连融合,继而在对融合酶和亲本酶定性比较的基础上进行了连接肽的优化筛选。通过在拟融合的两个功能单位之间嵌入适当的多肽,获得了两个功能单位的催化特性均显着提高的β-葡聚糖酶-木聚糖酶融合酶和成功表达双功能活性的β-葡聚糖酶-植酸酶融合酶。主要研究内容和结果分述如下:β-葡聚糖酶-木聚糖酶和β-葡聚糖酶-植酸酶无连接肽融合酶构建应用基因重迭延伸技术(splicing-by-overlap extension,SOE),分别构建了β-葡聚糖酶-木聚糖酶和β-葡聚糖酶-植酸酶无连接肽融合酶的基因gx和gp,并转化大肠杆菌BL21,均获得成功表达。融合酶gx表现出同时具有β-葡聚糖酶和木聚糖酶两种酶活的双功能。酶学特性分析表明,与亲本酶相比,融合酶gx的Glu部分的催化效率(K_(cat)/K_m=6492)达到亲本酶(K_(cat)/K_m=1563)的4.15倍,而Xyl部分的催化效率(K_(cat)/K_m=903)却只有亲本(K_(cat)/K_m=1311)的69%。除Glu部分的热稳定性不如亲本外,融合酶gx所有酶学特性(最适温度、最适pH及耐酸碱的稳定性)均类似于亲本。但是,融合酶gp检测不出β-葡聚糖酶和植酸酶任一亲本的活性。由此暗示,融合酶的功能单位间存在不一定不利的互作,通过适当连接肽的嵌入,使两单位间保持合适的距离,有可能获得两个功能单位效率均得到提高的β-葡聚糖酶-木聚糖酶融合酶。对融合酶gp而言,两个功能单位的活性丧失,有可能与两两间的过分靠拢有关,所以嵌入适当连接肽也有可能获得同时具有β-葡聚糖酶和植酸酶活性的β-葡聚糖酶-植酸酶融合酶。连接肽的优化与β-葡聚糖酶-木聚糖酶融合酶基因的构建以柔性肽[GGGGS]_n(n≤3)和具有α-螺旋的刚性肽[EAAAK]_n(n≤3)以及另两条多肽为连接肽,构建α-葡聚糖酶-木聚糖酶融合酶基因,其中编码(GGGGS)_3的五个碱基序列包括S3、S3-1、S3-2、S3-3和S3-4。应用SOE技术构建融合酶基因12个,获得了表现双功能活性的8个融合蛋白Glu-S3-Xyl、Glu-S2-Xyl、Glu-S1-Xyl、Glu-S-Xyl、Glu-H-Xyl、Glu-α3-Xyl、Glu-α2-Xyl和Glu-α1-Xyl,但连接肽S3-1、S3-2、S3-3和S3-4对应的融合酶基因未能在BL21中正常表达。上述结果显示,富含GC的(GGGGS)_3碱基编码序列区域可能会因为形成稳定的二级结构而导致融合基因的翻译效率降低。此外,由mRNA翻译过程中核糖体A和P位上相邻两个氨酰-tRNA同工受体的兼容性引起密码子对的偏爱性,也可能直接影响mRNA的解码速度和准确性。因此,在连接肽的氨基酸残基序列组成确定的情况下,其碱基编码序列的设计也须给予足够重视。连接肽对双功能β-葡聚糖酶-木聚糖酶融合酶的影响通过硫酸铵分级沉淀、缓冲液(pH 5.0)沉淀及阳离子交换等步骤,分别纯化了8个具有双功能的β-葡聚糖酶-木聚糖酶融合酶,并对其进行了双功能酶学特性分析。与亲本相比,所有融合酶Glu部分的催化效率(K_(cat)/K_m∶4748-6658)均优于亲本(K_(cat)/K_m=1563),分别达到亲本的3.0-4.3倍;而融合酶Xyl部分的催化效率(K_(cat)/K_m=1073-1875)达到亲本的82%-143%,均高于无连接肽的gx对应部分(K_(cat)/K_m=903)。连接肽S2的融合效果最佳,融合酶Glu-S2-Xyl的Glu和Xyl部分的催化效率分别比亲本提高了326%和43%;其次是α3作为连接肽的融合酶Glu-α3-Xyl,其Glu和Xyl的催化效率分别高于亲本262%和31%。结果表明,通过嵌入适当的连接肽,使融合酶的两个功能单位形成有益的互作,可以达到双功能催化效率都优于亲本的效果。不同结构类型的柔性肽(如S2)和具有α-螺旋结构的刚性肽(如α3)都有可能实现双优的结果。结构类型相同的连接肽的长度也在一定程度上影响融合酶两个功能单位的催化效率。因此,连接肽的筛选对于融合蛋白的构建是完全必要的。β-葡聚糖酶-植酸酶融合酶基因的优化构建以柔性肽(GGGGS)_2、(GGGGS)_3和α-螺旋刚性肽(EAAAK)_1及(EAAAK)_2为连接肽,构建4个β-葡聚糖酶-植酸酶融合酶基因,并分别在BL21中成功表达4个β-葡聚糖酶-植酸酶融合酶蛋白Glu-S2-Phy、Glu-pS3-Phy、Glu-α1-Phy及Glu-α2-Phy。其中,后叁者表现出双功能活性,而Glu-S2-Phy仅具有β-葡聚糖酶活性。根据所用连接肽的氨基酸残基数,本研究中柔性和刚性两类连接肽在β-葡聚糖酶-植酸酶融合酶中的折迭类型必然有所不同。结合连接肽S2对应融合酶Glu-S2-Xyl的双功能催化效率最佳的事实,证明连接肽的选择与需融合的两亲本酶结构及大小之间存在关联。综上所述,本研究的主要结果,一是通过连接肽的优化筛选而获得了叁个Glu及Xyl部分催化效率均大幅或显着提高的双功能β-葡聚糖酶-木聚糖酶融合酶,说明筛殉龅牧与氖谷诤厦傅牧礁龉δ艿ノ恍纬闪撕侠淼挠欣プ鳌6腔竦昧巳鼍哂兴δ艿摩?葡聚糖酶-植酸酶融合酶,并由此证明连接肽的选择与所需融合的两个功能蛋白的结构和大小相关。这些结果将为双(或多)功能饲料酶制剂的发展提供新的技术路线,也为多功能饲用酶的融合构建奠定了基础。(本文来源于《浙江大学》期刊2008-05-01)

李相前,邵蔚蓝[2](2006)在《海栖热袍菌内切葡聚糖酶Cel12B与木聚糖酶XynA CBD结构域融合基因的构建、表达及融合酶性质分析》一文中研究指出海栖热袍菌内切葡聚糖酶Cel12B是极耐热胞外酶,氨基酸序列分析表明不含有纤维素结合结构域(CBD),对结晶纤维素无活性,但同样菌种来源的木聚糖酶XynA有催化结构域和纤维素结合结构城。用同样极耐热酶CBD区域和Cel12B融合构建重组质粒pET-20b-Cel12B-CBD,经诱导表达后,对结晶纤维素有活性,酶学特性研究表明:最适反应温度为100℃、最适pH为5.8、在pH4.5~7.0时酶活力稳定,90℃保温2h仍有87%的酶活。(本文来源于《微生物学报》期刊2006年05期)

葡聚糖酶木聚糖酶融合酶论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

海栖热袍菌内切葡聚糖酶Cel12B是极耐热胞外酶,氨基酸序列分析表明不含有纤维素结合结构域(CBD),对结晶纤维素无活性,但同样菌种来源的木聚糖酶XynA有催化结构域和纤维素结合结构城。用同样极耐热酶CBD区域和Cel12B融合构建重组质粒pET-20b-Cel12B-CBD,经诱导表达后,对结晶纤维素有活性,酶学特性研究表明:最适反应温度为100℃、最适pH为5.8、在pH4.5~7.0时酶活力稳定,90℃保温2h仍有87%的酶活。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

葡聚糖酶木聚糖酶融合酶论文参考文献

[1].陆平.双功能β-葡聚糖酶—木聚糖酶与β-葡聚糖酶—植酸酶融合酶的优化构建及其酶学特性分析[D].浙江大学.2008

[2].李相前,邵蔚蓝.海栖热袍菌内切葡聚糖酶Cel12B与木聚糖酶XynACBD结构域融合基因的构建、表达及融合酶性质分析[J].微生物学报.2006

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