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米曲霉谷氨酰胺酶在黑曲霉中的重组表达与酶学特性

来源:   作者: 发布日期:2022-07-28 访问量:928

本期为您推荐华南理工大学潘力教授研究团队发表在知名期刊《现代食品科技》上的一篇文章:米曲霉谷氨酰胺酶在黑曲霉中的重组表达与酶学特性。

文章摘要内容如下:

谷氨酰胺酶可以催化谷氨酰胺脱氨生成谷氨酸,属于丝氨酸依赖性β-内酰胺酶和青霉素结合蛋白的超家族,有关真菌来源的谷氨酰胺酶表达与性能的报道仍然很少。黑曲霉属于丝状真菌,具有强大的蛋白分泌表达能力以及成熟的蛋白翻译后修饰系统,在工业上已被应用于食品级酶制剂的生产宿主。近年来,黑曲霉的基因组编辑技术已成功建立,将工程菌表达与常压室温等离子体诱变技术(ARTP )结合,可进一步提高工程菌的蛋白产量。

本研究将米曲霉 RIB40来源的谷氨酰胺酶在黑曲霉宿主中分泌表达。基于该研究所建立表型鉴定板与孔板培养的通量鉴定筛选方法成功得到重组表达谷氨酰胺酶的转化子 H-gahB,最高酶活力达到 1.35 U/mL。为了增加目的基因在宿主中的拷贝数,采用 CRISPR/Cas9 基因组编辑技术重新构建高拷贝的谷氨酰胺酶表达菌株C-gahB,其酶活力提高到 3.56 U/mL,约为 H-gahB 的 2.64 倍。进一步采用 ARTP 诱变技术对工程菌进行诱变,获得了谷氨酰胺酶工程菌株 A-gahB,其酶活力提升到 4.16 U/mL,比出发菌株 C-gahB 的酶活力提高了 0.17 倍。纯化后的重组 gahB 的比酶活达到 40.63 U/mg,最适温度为 37 ℃,最适 pH 为 7.0,其在 20 ℃至 40 ℃及 pH 5.5 至 8.0 之间稳定性较好。K+ gahB 的酶活力具有激活作用,Zn2+ Mn2+则对 gahB 的酶活力有较为强烈的抑制作用。当盐浓度为 18%时,gahB 表现出 35.38%的相对酶活力。本研究首次在黑曲霉中实现了来源于米曲霉 RIB40 的谷氨酰胺酶 gahB 的重组分泌表达,为此后对米曲霉谷氨酰胺酶的研究提供了基础。

 

文章精彩内容如下:

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本期为您推荐华南理工大学潘力教授研究团队发表在知名期刊《现代食品科技》上的一篇文章:米曲霉谷氨酰胺酶在黑曲霉中的重组表达与酶学特性。

文章摘要内容如下:

谷氨酰胺酶可以催化谷氨酰胺脱氨生成谷氨酸,属于丝氨酸依赖性β-内酰胺酶和青霉素结合蛋白的超家族,有关真菌来源的谷氨酰胺酶表达与性能的报道仍然很少。黑曲霉属于丝状真菌,具有强大的蛋白分泌表达能力以及成熟的蛋白翻译后修饰系统,在工业上已被应用于食品级酶制剂的生产宿主。近年来,黑曲霉的基因组编辑技术已成功建立,将工程菌表达与常压室温等离子体诱变技术(ARTP )结合,可进一步提高工程菌的蛋白产量。

本研究将米曲霉 RIB40来源的谷氨酰胺酶在黑曲霉宿主中分泌表达。基于该研究所建立表型鉴定板与孔板培养的通量鉴定筛选方法成功得到重组表达谷氨酰胺酶的转化子 H-gahB,最高酶活力达到 1.35 U/mL。为了增加目的基因在宿主中的拷贝数,采用 CRISPR/Cas9 基因组编辑技术重新构建高拷贝的谷氨酰胺酶表达菌株C-gahB,其酶活力提高到 3.56 U/mL,约为 H-gahB 的 2.64 倍。进一步采用 ARTP 诱变技术对工程菌进行诱变,获得了谷氨酰胺酶工程菌株 A-gahB,其酶活力提升到 4.16 U/mL,比出发菌株 C-gahB 的酶活力提高了 0.17 倍。纯化后的重组 gahB 的比酶活达到 40.63 U/mg,最适温度为 37 ℃,最适 pH 为 7.0,其在 20 ℃至 40 ℃及 pH 5.5 至 8.0 之间稳定性较好。K+ gahB 的酶活力具有激活作用,Zn2+ Mn2+则对 gahB 的酶活力有较为强烈的抑制作用。当盐浓度为 18%时,gahB 表现出 35.38%的相对酶活力。本研究首次在黑曲霉中实现了来源于米曲霉 RIB40 的谷氨酰胺酶 gahB 的重组分泌表达,为此后对米曲霉谷氨酰胺酶的研究提供了基础。

 

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