陈 娜，生吉萍，申 琳*

(中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083)

碱性芽孢杆菌木聚糖酶基因的克隆及表达

陈 娜，生吉萍，申 琳*

(中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083)

本实验从广西红树林土壤中筛选出一株产木聚糖酶的耐碱菌HSL38，经过16S rDNA鉴定，其与碱性芽孢杆菌Bacillus halodurans C-125(GenBank：NC_002570.2)的同源性达到99%。参考Bacillus halodurans C-125的β-1,4-木聚糖酶基因xynA设计引物，扩增出HSL38中的β-1,4-木聚糖酶基因xyl-BH-G10，其与xynA的同源性达到99%，编码396个氨基酸残基(45.27kD)，属于糖基水解酶GH10家族。将xyl-BH-G10基因与表达载体pET-30a-c(+)连接，构建重组载体，转化大肠杆菌E.coli BL21(DE3)，IPTG诱导表达重组蛋白。结果表明，在最佳诱导条件下，木聚糖酶基因xyl-BH-G10在大肠杆菌细胞内高效表达，酶活力达到55.28U/mL，是原菌株HSL38发酵液酶活力的4倍。

碱性芽孢杆菌；木聚糖酶；克隆；表达

木聚糖是植物半纤维素的主要成分，其最终的降解产物是自然界中重要的可再生资源[1]。木聚糖酶是一组可降解木聚糖的水解酶系，主要有β-1,4-木聚糖酶、β-1,4-木糖苷酶、α-葡萄糖醛酸酶、α-L-呋喃阿拉伯糖苷酶、乙酰木聚糖酯酶和酚酶，其中β-1,4-木聚糖酶(EC 3.2.1.8)是木聚糖酶解过程中的关键酶[2-4]。木聚糖酶在自然界中分布广泛，存在于各种真菌、放线菌、细菌、植物、动物瘤胃等环境中，因此不同的木聚糖酶，氨基酸组成差异较大，根据酶催化区域的保守性，木聚糖酶主要归属于糖基水解酶GH10族和GH11族，高分子质量酶(大于30kD)多属于GH10族，低分子质量酶多属于GH11族[5]。通过分析酶的蛋白结构发现，木聚糖酶由催化区和非催化区组成，其中非催化区包括纤维素结合区、木聚糖结合区、热稳定区等，决定酶的温度和pH值稳定性以及底物的专一性[1]。……