彭静静

摘要：将来源于嗜热厌氧乙醇菌（Thermoanaerobacter ethanolicus， JW200）的双活性阿拉伯/木糖苷酶（XarB） 构建到pET-20b（+）上，得到质粒pET-20b-xarB。将来源于疏棉状嗜热丝孢菌（Thermomyces lanuginosus DSM 5826）木聚糖酶A（XynA）构建到pET-20b-xarB上，得到表达质粒pET-20b-xarB-xynA。将重组质粒pET-20b-xarB-xynA转入大肠杆菌Escherichia coli JM109（DE3）进行表达。SDS-PAGE结果显示，该重组酶的分子量为108 kDa，与理论值相符。

关键词：阿拉伯/木糖苷酶；木聚糖酶；pET-20b（+）；多功能半纤维素酶；克隆；表达

中图分类号：Q785 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）17-4205-03

Cloning and Expression of a Trifunctional Hemicellulase Using pET-20b in Escherichia coli

PENG Jing-jing

（College of Biology and Enology， Taishan University， Taian 271021， Shandong， China）

Abstract： The structure gene from Thermoanaerobacter ethanolicus JW200 encoding arabinosidase-xylosidase XarB gene was amplified and ligated into pET-20b（+）， resulting in pET-20b-xarB. The structure gene from Thermomyces lanuginosus DSM 5826 encoding xylanase（XynA） was amplified and ligated into pET-20b-xarB， resulting in pET-20b-xarB-xynA. The trifunctional enzyme （XarB-XynA） was obtained after expression pET-20b-xarB-xynA in Escherichia coli JM109（DE3）. SDS-PAGE analysis showed that the molecular mass of the expressed recombinant XarB-XynA was about 108 kDa， the same as the predicted size.

Key words： arabinosidase-xylosidase； xylanase； pET-20b（+）；XarB-XynA； cloning； expression

农业废弃物是指农业生产和农副产品加工后的剩余物，主要包括农作物或果树的秸秆或枝条、果实外壳、玉米芯、甘蔗渣等，其主要化学成分是纤维素、半纤维素、木质素等，是亟待开发的重要可再生资源。我国每年秸秆产量达6亿t左右，目前大部分秸秆用于燃烧或者被废弃[1]。秸秆中半纤维素的含量占总干重的25%～50%，其化学结构较纤维素复杂，其彻底降解的产物主要是木糖和少量阿拉伯糖、葡萄糖醛酸，可以用作基本碳源生产有机酸、氨基酸、单细胞蛋白、糖醇、工业酶类溶剂或燃剂。

来自嗜热厌氧乙醇菌（Thermoanaerobacter ethanolicus，JW200）的阿拉伯/木糖苷酶，以人工底物进行测试，其木糖苷酶活性和阿拉伯糖苷酶活性分别为每毫克蛋白质180和1 000 U，高于其他木糖苷酶或阿拉伯糖苷酶的活性[2]。疏棉状嗜热丝孢菌（T. lanuginosus DSM 5826）所产生的木聚糖酶A（XynA）属于G/11家族，具有较好的热稳定性，在高温和碱性条件下有效且稳定，没有纤维素活性，具有工业化应用前景，且研究发现，该木聚糖酶优先降解高聚合度的木聚糖链，产物是不同聚合度的低聚木糖，不产生木单糖，这对于生产低聚木糖具有很好的应用价值[3]。……