異甘露聚糖酶基因的克隆表達及酶學性質分析

汪立平，穆昭艷，張大兵，趙 勇，冷向軍

（1.上海海洋大學食品學院，上海 201306；2.上海交通大學生命科學技術學院，上海 200240）

異甘露聚糖酶基因的克隆表達及酶學性質分析

汪立平1，穆昭艷1，張大兵2，趙 勇1，冷向軍1

（1.上海海洋大學食品學院，上海 201306；2.上海交通大學生命科學技術學院，上海 200240）

以pET-30（a）為表達載體，將來源于枯草芽孢桿菌K-6（Bacillus subtilis K-6）的異甘露聚糖酶基因（isoman K-6）在Escherichia coli BL21（DE3）中進行了表達。Isoman K-6登錄號為HQ902141，基因全長為1083bp，共編碼360個氨基酸，工程菌酶活為415.9U/mL，SDS-PAGE電泳表明，工程酶ISOMAN K-6分子量約為45000u，與預期分子量相符。經IDA HisBind樹脂柱純化的純酶酶學性質研究表明，該重組酶為金屬酶，Al3+和Ba2+對其有很強的激活作用，其最適反應溫度為55℃、最適pH為6.0，且在pH4.5～7之間有著較好的穩定性，以槐豆膠為底物時，Vmax和Km分別為1.3U/mL和7.3mg/mL。

異甘露聚糖酶，枯草芽孢桿菌，克隆與表達，酶學性質

Abstract：Agene（isoman K-6） encoding an isomannanase of Bacillus subtilis K-6 was cloned using the plasmid vector pET-30（a） and expressed in Escherichia coli BL21（DE3）.Genbank accession number of isoman K-6 was HQ902141，full length of isoman K6 was 1083bp，encoding 360 amino acid residues，activity of recombinant strain was 415.9U/mL.SDS-PAGE demonstrated the molecular mass of recombinant enzyme was 45000u.The isomannanase was purified by IDA HisBind resin column，enzymatic characteristics analysis showed that the enzyme could be activated by Al3+and Ba2+，the optimum temperature was 55℃，the optimum pH for the enzyme was 6.0 and was stable from pH4.5 to 7，The apparent Kmand Vmaxvalues for locust bean gum were 1.3U/mg and 7.3mg/mL，respectively.

Key words：isomannanase；Bacillus subtilis；cloning and eexpression；characterization

甘露聚糖酶是一種半纖維素水解酶，降解產物的非還原末端為甘露糖、甘露寡糖。根據其作用底物不同，甘露聚糖酶可分為β-甘露聚糖酶和異甘露聚糖酶[1]，其中，β-甘露聚糖酶的作用底物為魔芋粉、槐豆膠等植物多糖，這類甘露聚糖是由不同數量的甘露糖、葡萄糖和半乳糖等單糖分子通過β-1，4-D-甘露吡喃糖苷鍵連接而成的直鏈或支鏈聚合糖。異甘露聚糖酶的作用底物為異甘露聚糖，這類甘露聚糖主要存在于酵母等微生物的細胞壁中，為高度分支的多聚體，以α-1，6-D-甘露糖為骨架鏈，其中大部分甚至全部的殘基具有α-1，2-或-1，3-連接的含有2～5個甘露糖殘基的側鏈。由于甘露聚糖酶的降解產物甘露寡糖可以作為一種新型的飼料添加劑代替高密度、集約化動物養殖中抗生素的使用[2]，所以甘露聚糖酶已成為綠色養殖研究的熱點。……