古菌來源海藻糖合成關鍵酶類的克隆、表達及性質研究.pdf

1、海藻糖是一種重要的非還原性雙糖，該糖在生物體內具有抗干旱、抗高溫、抗堿和抗?jié)B透壓的作用，并廣泛應用于食品、農(nóng)業(yè)和生物技術領域。目前常用發(fā)酵法、合成法、酶轉化法以及基因工程法來生產(chǎn)制備海藻糖。而酶法生產(chǎn)又是研究的熱點之一。
　　本研究主要內容包括：⑴古菌來源的某些海藻糖代謝酶類具有耐高溫、抗酸堿、提高反應速率等優(yōu)良性質，具有大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)海藻糖的研究價值。因此繼續(xù)發(fā)掘、利用其他微生物尤其是古菌來源的海藻糖代謝酶類具有重要意義。在本文

2、中，針對嗜熱古菌Sulfolobus tokodaii strain7來源的麥芽寡糖基海藻糖合酶(MTSase)與麥芽寡糖基海藻糖水解酶(MTHase)以及古菌Thermoplasma acidophilum來源的海藻糖-6-磷酸磷酸化酶（TPP）進行克隆表達研究，以期通過對古菌來源的海藻糖合成關鍵酶類的研究，為酶法工業(yè)生產(chǎn)海藻糖提供理論依據(jù)。⑵麥芽寡糖基海藻糖合酶與麥芽寡糖基海藻糖水解酶是TreY/TreZ海藻糖合成途徑的關鍵酶。在本

3、研究中，首先從嗜熱古菌S. tokodaii strain7中克隆、表達了麥芽寡糖基海藻糖合酶與麥芽寡糖基海藻糖水解酶，然后進一步對麥芽寡糖基海藻糖合酶的酶學性質進行了研究。酶學性質研究表明，該酶的最適溫度為75℃，最適pH為5，并且具有很強的熱穩(wěn)定性和pH穩(wěn)定性。該酶能夠對多種金屬離子和有機溶劑具有一定的耐受性。底物特異性研究發(fā)現(xiàn)該酶能夠利用麥芽糊精和麥芽五糖作底物，而不能利用殼寡糖、麥芽糖、β-環(huán)糊精。通過以上酶學性質的研究，說明來

4、源于嗜熱古菌S. tokodaii strain7的麥芽寡糖基海藻糖合酶在工業(yè)生產(chǎn)海藻糖領域具有一定的應用前景。⑶古菌T.acidophilum來源的海藻糖-6-磷酸磷酸化酶（taTPP）是TPS/TPP途徑中參與海藻糖合成的關鍵酶之一。從古菌T. acidophilum中克隆、表達純化了海藻糖-6-磷酸磷酸化酶。酶學性質研究表明該酶最適反應溫度為50℃，最適pH為9。該酶的溫度穩(wěn)定性 pH穩(wěn)定性不強。在金屬離子方面，Mg2+對酶的活性