宏基因组来源耐Mn2+、热稳定细菌漆酶的分子克隆及酶学特性

董冰雪; 夏敏; 蔡心清; 李鹏; 押玉柯; 毛润乾

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宏基因组来源耐Mn2+、热稳定细菌漆酶的分子克隆及酶学特性

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[背景]漆酶和锰过氧化物酶(Manganese peroxidase,Mnp)是木质素降解的主要酶,二者有协同效应.Mnp活性依赖于Mn2+,而Mn2+是大多数漆酶的抑制剂.[目的]获得耐Mn2+的细菌漆酶用于木质素降解.[方法]构建许昌市某污水河污泥宏基因组文库,通过活性筛选获得细菌漆酶基因lac1542.使用大肠杆菌异源表达Lac 1542,研究纯化后的重组蛋白酶学性质并进一步检测了含Lac 1542复合酶系降解木质素能力.[结果]测序结果显示lac1542编码一个含513个氨基酸的蛋白.以ABTS为底物Lac1542最适反应pH为4.0,在pH 3.0-6.5范围内酶活性稳定.最适反应温度是75℃,在70℃以下酶活性稳定;100 mmol/L的Mn2+仍能提高酶的活性.动力学参数研究发现,该酶的最适底物顺序为:ABTS＞丁香醛联氮＞儿茶酚＞2,6-DMP＞愈创木酚.Lac 1542/Mnp复合酶系对木质素降解率为47.8％,比单独使用Mnp木质素降解率(22.4％)提高25.4％. Lac1542/Mnp/灰盖鬼伞过氧化物酶(Coprinus cinereus Peroxidase,CIP)复合酶系木质素降解高达71.5％,比Mnp/CIP酶系木质素降解率(48.9％)提高22.6％,加入Lac1542后的复合酶系能明显提高木质素的降解率.[结论]Lac1542的可溶性表达、耐受高浓度Mn2+、热稳定性使得Lac1542可以替代一些经典的真菌漆酶应用于制浆、造纸、纤维素乙醇生产、染料脱色等工业.

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来源
《微生物学通报》 |2018年第6期|1190-1199|共10页
作者
董冰雪; 夏敏; 蔡心清; 李鹏; 押玉柯; 毛润乾;
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作者单位

广东省生物资源应用研究所广东省动物保护与资源利用重点实验室广东省野生动物保护与利用公共实验室广东广州510260;

南阳师范学院生命科学与技术学院河南南阳473061;

南阳师范学院生命科学与技术学院河南南阳473061;

中山大学生命科学学院广东广州 510275;

南阳师范学院生命科学与技术学院河南南阳473061;

南阳师范学院生命科学与技术学院河南南阳473061;

广东省生物资源应用研究所广东省动物保护与资源利用重点实验室广东省野生动物保护与利用公共实验室广东广州510260;

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正文语种 chi
中图分类
关键词
细菌漆酶; Mn2+耐受; 酶学特性; 宏基因组; 木质素降解;

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