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摘要
褐藻胶裂解酶在食品、医药、农业和能源等领域具有重要应用价值，非催化结构域对褐藻胶裂解酶性质的影响研究对该酶结构与性质的构效关系解析、酶的实践应用具有重要意义。前期，我们从海洋微泡菌ALW1的基因组中发现了一个新的褐藻胶裂解酶AlgL7基因。AlgL7包括碳水化合物结合模块（CBM）、F5/8 C型结构域和C端催化结构域。非催化结构域可能影响褐藻胶裂解酶的生化特性，为了明确非催化结构域CBM和F5/8 C型结构域对AlgL7酶学性质的影响，我们构建并表征了全长酶AlgL7和两个截短酶：CD1（催化结构域）和CD2（包含F5/8 C型结构域和催化结构域）。研究结果表明，与全长AlgL7相比，截短酶CD2表现出更高的比活力、热稳定性和Km值，以及更低的最大反应速度(Vmax值)，表明CBM结构域在保持酶与底物的亲和力方面具有重要作用，但降低了酶的催化活性、热稳定性和Vmax值。与截短酶CD1相比，CD2表现出更高的比活力、最适反应温度、热稳定性、最大反应速度和Km值，表明F5/8 C型结构域有利于提高酶的催化活性、最适反应温度、热稳定性和最大反应速度，但降低了酶与底物的亲和力。以海藻酸钠为底物，截短酶CD2的比活力为183.9 U/mg，最适反应温度和最适反应pH分别为40℃和7.0，Km值和Vmax值分别为39.80 mg/mL和2000 U/mg，酶解产物主要为褐藻胶寡糖二糖和三糖。本研究促进了非催化结构域与褐藻胶裂解酶性质的构效关系研究，为利用非催化结构域改善褐藻胶裂解酶的催化性质奠定了理论基础。
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单位厦门医学院; 集美大学; 食品与生物工程学院
