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基于支持向量机的脂肪酶耐热序列与嗜热序列分类研究

2011-08-04赵伟许尤厚郑甲王玉光周洪波

中南大学学报(自然科学版) 2011年9期

赵伟,许尤厚,郑甲,王玉光,周洪波

(中南大学 资源加工与生物工程学院,湖南 长沙,410083)

脂肪酶(lipase,E.C.3.1.1.3)即三酰基甘油水解酶(triacylglycerol acylhydrolase)是一类能在油水界面上水解甘油三酯的酶,它的底物三脂酰甘油的醇部分是丙三醇,酸部分则为水不溶的十二碳以上的长链饱和或不饱和脂肪酸。水解反应发生在三脂酰甘油的酯键上。在丝氨酸水解酶家族中,脂肪酶与酯酶、胆碱酯酶属于进化相关的同一家族成员,这一家族涉及真核、原核和古细菌三大领域。由于脂肪酶来源广泛,其蛋白序列总体的同源性不高,序列平均相似度低于30%,但它们在底物结合催化部位的氨基酸序列均含有一小段保守序列,即以丝氨酸残基为中心,周围有组氨酸和精氨酸/谷氨酸组成电子传递链的催化系统[1]。微生物脂肪酶最适pH多数在中性范围内,最适pH范围与微生物种属间的关联并不明显。与真菌脂肪酶的理化性质相比,细菌脂肪酶的耐热性较高,而嗜热脂肪酶序列几乎都集中于古细菌脂肪酶中[2-3]。在水溶液中,大多数脂肪酶的最适作用温度为25~35 ℃,而在有机相中,脂肪酶作用温度可拓宽至0~100 ℃。脂肪酶是一种目前在工业生产中应用最为广泛的微生物酶之一,应用领域涉及食品工业、化妆品行业、医药行业、造纸工业和生物能源行业。由于工业应用范围的拓展,极端工业条件下(如高温,极端酸碱)酶的稳定性研究得到了高度重视。而获得这些酶的途径大多局限于极端微生物的分离培……

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