一种松材线虫醛脱氢酶的基因克隆及其生化性质研究

作者:李文硕; 王林松; 杜桂彩; 郭群群; 张廷婷; 杨宏; 李荣贵
来源:生物技术通报, 2022, 1-8.
DOI:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-1450

摘要

松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)是松萎蔫病的病原,可引起数十种松属树种的毁灭性破坏。通过 RT-PCR 成功克隆了松材线虫体内一种醛脱氢酶基因 aldh,aldh 的长度为 1 353 bp,编码 451 个氨基酸残基,前期研究表明,杀线剂甲吡唑处理能使 aldh 表达水平显著上调。序列比对表明,与大多数其他醛脱氢酶中依靠半胱氨酸(Cys)残基发挥催化功能不同,aldh 编码的蛋白质保守的位置是亮氨酸(Leu)残基,但其 C- 端紧邻 Leu 残基的是组氨酸残基(His),而不是常见的 Leu 残基。构建了表达载体 p ET-15b-aldh 并转化大肠杆菌 BL21(DE3),IPTG 诱导 aldh 在工程菌中实现了高表达,重组醛脱氢酶通过 Ni-NTA 亲和层析纯化后进行表征。以甲醛为底物的醛脱氢酶 Km 为 27.87 mmol/L,最适 pH 值为 7.5,最适温度为 25℃,Fe~(3+)和 Ni~(2+)可提高酶活性,Ca~(2+)、Mn~(2+)、Na~+和 K~+可降低酶活性。重组醛脱氢酶对 5 种醛类化合物显示出不同的催化活性,其中香草醛是其最佳底物。该研究为深入了解醛脱氢酶在松材线虫致病过程中的作用打下了基础,也为新型工业用醛脱氢酶的研究提供了参考。

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