嗜热玫瑰红球菌嗜热脂肪酶的重组表达与酶学性质研究

作者：周艳杰; 耿鹏; 时祎; 顾正华; 辛瑜; 石贵阳; 张梁^*

来源：食品与发酵工业, 2021, 47(13): 16-22.

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027242

• 嗜热玫瑰红球菌
• 脂肪酶
• 异源表达
• 热稳定性
• 酶学性质

嗜热脂肪酶能克服常温酶生物学性质不稳定的缺陷,在工业应用中有较大的优势,因而成为最近研究的热点。通过合成嗜热玫瑰红球菌Thermomicrobium roseum DSM 5159中的预测脂肪酶基因,在大肠杆菌BL21(DE3)中异源表达,并对该酶进行分离纯化和酶学性质表征。重组脂肪酶的熔融温度Tm和焓变ΔH分别为97.53℃和1 637 kJ/mol,二级结构由56.3%α-螺旋、4.3%β-折叠、19.9%β-转角和20.3%的无规则卷曲组成。以对硝基苯酚棕榈酸酯为底物时,脂肪酶最适反应温度为85℃,最适反应pH为8.5,在80℃孵育12 h后酶活力保留率在80%以上,具有良好的热稳定性;脂肪酶对实验中大部分有机溶剂具有较强的耐受力;K+和Ca2+对酶活力有促进作用;动力学研究证实以对硝基苯酚棕榈酸酯为底物时,亲和力最高,米氏常数Km为0.01 mmol/L,催化常数kcat为3.0 s-1,kcat/Km为299.0 L/(mmol·s)。研究结果有助于更好地了解嗜热菌脂肪酶的基因和酶学性质,为其在生物柴油合成、洗涤剂及高温环境工业等多领域的应用奠定基础。

• 单位
  江南大学; 生物工程学院