黑曲霉酸性果胶裂解酶在大肠杆菌中的表达和酶学性质研究

作者：张海云; 马佳宁; 李阳阳; 阳鹏辉; 宋伟艳; 刘松^*

来源：食品与发酵工业, 2023, 49(19): 22-29.

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.034342

• 黑曲霉
• 酸性果胶裂解酶
• 胞内表达
• 蛋白标签优化
• 酶学性质

酸性果胶裂解酶能以β-反式消去作用断裂果胶中的α-1,4糖苷键形成不饱和寡聚半乳糖醛酸，对食品等工业中高酯化果胶降解具有重要意义。该研究将黑曲霉Aspergillus niger AG11来源的酸性果胶裂解酶(pelA)在大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中进行表达，并进行了蛋白标签优化和酶学性质研究。最终确定在N端融合碳水化合物结合结构域(carbohydrate-binding structural domain, CBM)时，pelA的胞内酶活力最高，达到3.25 U/mL,比初始条件下提高4.12倍。对CBM切除前后pelA的酶学性质进行测定，结果表明pelA的比酶活力、最适反应温度及最适反应pH分别为15.45 U/mg、40℃和5.0,pelA在30～50℃孵育2 h保持80%以上活性，这与pelA+CBM相同，在40℃、pH为4.0～5.0时孵育2 h,相对酶活力保持在60%以上，此时pelA+CBM具有80%以上的活性。以柑橘果胶为底物，pelA的Km和kcat分别为4.44 mmol/L和31.44 s-1。该研究结果为pelA的分子改造和在工业生产中的应用奠定了基础。

• 单位
  江南大学; 大连理工大学; 生物工程学院