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摘要
葡萄糖苷酶在食品、医药、生物质转化等领域具有重要的应用价值，因此发掘适应性强、性质优良的β-葡萄糖苷酶是国内外研究热点。本研究从嗜热古菌Infirmifilum uzonense中成功克隆出一个GH3家族的β-葡萄糖苷酶基因，命名为Iubgl3。基因序列分析显示Iubgl3全长为2 109 bp，编码702个氨基酸，理论分子量为77.0 kDa。将该基因在大肠杆菌中进行克隆表达并对纯化后的IuBgl3进行酶学性质研究。结果显示，重组酶IuBgl3最适pH 5.0，最适温度85℃。该酶具有良好的热稳定性，80℃处理2 h后仍能保持85%以上的酶活力。其具有优良的pH稳定性，在pH 4.0-11.0范围内处理1 h，仍维持85%以上的酶活力。通过底物特异性测定发现，该酶对对硝基苯-β-D-吡喃葡萄糖苷（p-nitrophenyl β-D-glucoside,p NPG）和对硝基苯-β-D-吡喃木糖苷（p-nitrophenyl β-D-xylopyranoside,p NPX）均有很高的水解能力，是典型的双功能酶。以p NPG为底物时的动力学参数Km和Vmax分别为0.38 mmol和248.55μmol/（mg·min），催化效率kcat/Km=6 149.20 s-1mmol-1。大多数金属离子对IuBgl3的酶活力没有显著影响，SDS可导致酶完全失活，而EDTA却能提高30%的酶活力。本研究丰富了高温古菌GH3家族的β-葡萄糖苷酶基因，获得了一个稳定性优良的高温酸性双功能酶，具有良好的工业应用前景。
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