共转化大肠杆菌hemA和hemL基因增强小麦过氧化物酶WP1在原核系统中的功能性表达
2012-02-09张超单丽伟苏帅坤南艳妮郭忠玉范三红
生物工程学报 2012年7期
张超,单丽伟,苏帅坤,南艳妮,郭忠玉,范三红
1 西北农林科技大学生命科学学院,陕西 杨凌 712100
2 西北农林科技大学理学院,陕西 杨凌 712100
过氧化物酶广泛存在于植物界,它们参与植物激素代谢、细胞延伸、木质素和软木脂形成、细胞壁组分交联及逆境响应等重要生理及发育过程[1]。同时,植物过氧化物酶也作为重要的商品酶应用于生物催化、临床检测和生物技术研究等领域[2-3]。小麦种子过氧化物酶 1 (Wheat peroxidase 1,WP1) 属于含血红素的Ⅲ型植物过氧化物酶,其以 H2O2为电子受体催化多种芳香族化合物的氧化。该酶具有抗真菌活性,可抑制病原真菌芽管的伸长[4];同时该酶的存在对面粉加工性能有重要影响[5-8]。利用大肠杆菌系统表达植物过氧化物酶已有一些报道,如辣根过氧化物酶HRP C、芜青根过氧化物酶BnPA、烟草阴离子过氧化物酶TOP、杨树细胞壁阳离子过氧化物酶CWPO_C[9-12],但重组蛋白均主要以包涵体的形式存在,只有经过变性复性才能获得具有部分活性的酶蛋白。本研究组曾尝试利用大肠杆菌系统表达 WP1,虽然通过融合麦芽糖结合蛋白(MBP) 标签实现了重组WP1的可溶性表达,但仍只能检测到微弱的过氧化物酶活性[13-14]。导致上述结果可能有两个原因:一是大肠杆菌血红素合成量不能满足需求,导致大部分蛋白以脱辅基形式存在;二是肽链不能正确折叠,二硫键不能正确形成,导致目标蛋白以包涵体形式存在。
关于增加大肠杆菌菌体内血红素的累积已有很多报道,根据原理可分为两种策略。……
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