基于Fosmid文库筛选山羊瘤胃源酯类水解酶基因及其原核表达验证

作者：李林芳; 刘功炜; 杨凯尧; 王智伟; 崔雯元; 杨雨鑫^*

来源：中国畜牧杂志, 2023, 1-15.

• Fosmid文库
• 酯类水解酶
• 原核表达
• 酶学性质
• 芥子碱

试验旨在挖掘瘤胃微生物中潜在的酯类水解酶基因并进行原核表达，研究其酶学性质及对芥子碱的降解效果。利用功能筛选方法，从前期构建的山羊瘤胃微生物Fosmid文库中鉴定出潜在的酯类水解酶基因，并在大肠杆菌中异源表达，通过酶活测定及芥子碱的降解研究来筛选功能酶，最后分析酯类水解酶的酶学性质。结果表明：从山羊瘤胃微生物Fosmid文库中鉴定到6个酯类水解酶基因Estg1、Estg2、Esty1、Estp、Estk1和Estk2，并在E.coli BL21(DE3)中成功表达，获得的酯类水解酶的活性均高于空载对照(P<0.05)，其中Estp和Estk1的活性最高，分别为205.33 U/mL和212.67 U/mL，其分子量为33、28 ku，且能够降解芥子碱，降解率分别为13.26%和11.66%；酯酶Estp和Estk1在温度为40℃、pH 11时活性最高，在40～50℃、pH 8～11条件下相对稳定；金属离子Mn2+和Ni2+对酯酶Estp和Estk1的活性有促进作用(P<0.01)，有机溶剂正己烷能增强其活性(P<0.05)；而EDTA、金属离子Cu2+、Zn2+、Co2+和Fe3+、有机溶剂乙腈以及表面活性剂吐温-80和曲拉通X-100会抑制Estp和Estk1的活性(P<0.01)。本研究从山羊瘤胃宏基因组文库中筛选了2个高产酯类水解酶的基因，异源表达后具有嗜中温、耐碱、耐有机溶剂等特性，且能够降解芥子碱，可为酯类水解酶的深入挖掘及应用提供理论依据。

• 单位
  西北农林科技大学; 动物科技学院