粪便宏基因组来源低分子量碱性β-半乳糖苷酶的异源表达及酶学性质

作者：范琴; 曾璐瑶; 杨金茹; 韩楠玉; 杨云娟; 黄遵锡; 吴倩; 许波^*

来源：微生物学通报, 2022, 49(05): 1594-1607.

DOI：10.13344/j.microbiol.china.210511

• β-半乳糖苷酶
• 粪便微生物
• 宏基因组
• 酶学性质

【背景】β-半乳糖苷酶在食品加工、临床医疗及基因工程等领域有重要的应用价值，开发酶活性高、热稳定性强的β-半乳糖苷酶已成为研究热点。【目的】从西黑冠长臂猿(Nomascus concolor)粪便微生物宏基因组中挖掘新型β-半乳糖苷酶并进行酶学性质研究。【方法】以西黑冠长臂猿粪便微生物宏基因组DNA为模板扩增β-半乳糖苷酶基因GalNC1-8，构建重组表达质粒pEASY-E2/GalNC1-8，转化至大肠杆菌(Escherichia coli) BL21(DE3)异源表达，研究其酶学性质。【结果】获得GH35家族碱性β-半乳糖苷酶GalNC1-8，其分子量为28.18 kDa，最适温度为50°C，最适pH为8.0。将该酶在30-50°C下处理1 h，剩余酶活仍保持在80%以上；pH 7.0-9.0下处理1 h，剩余酶活大于54%。在含乙醇的反应体系中，其酶活性几乎不受影响；β-巯基乙醇、丙三醇、甲醇、Na+、K+和Li+对其酶活性有促进作用。在0.5-3.5 mol/L NaCl下处理1 h后，仍保留50%以上的酶活性。【结论】从粪便微生物宏基因组中克隆得到β-半乳糖苷酶基因GalNC1-8，并在E.coli BL21(DE3)中成功表达。GalNC1-8是已知宏基因组来源蛋白质分子量最小的β-半乳糖苷酶，其pH作用范围较广、温度稳定性和NaCl耐受性较好，具有较好的应用前景。

• 单位
  云南师范大学; 生命科学学院