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短小芽孢杆菌LC01漆酶基因在毕赤酵母中的胞外表达及重组漆酶酶学性质研究

2018-04-08李成名王佳懿卢磊

生物技术通报 2018年3期

李成名 王佳懿 卢磊

(东北林业大学生命科学学院,哈尔滨 150040)

漆 酶(EC 1.10.3.2,p-diphenol:dioxygen oxidoreductase)是一种多铜氧化还原酶,铜中心催化底物的单电子氧化过程,将电子转移到分子氧并生成水,氧化底物产生的自由基可以进行非酶反应,包括单体交联、聚合物的降解和芳香化合物的环裂,具有催化底物的广谱性[1]。近些年来的研究表明漆酶在造纸工业、食品工业、纺织工业、有机合成和污染物降解等领域具有广泛用途[2]。

一般真菌漆酶在酸性条件下(pH 4-6)和30-55℃下保持较高的活性[3],而造纸和纺织等工业领域往往伴随着高温、强碱等反应条件,使真菌漆酶的应用受到限制且使用成本较高。随着分子生物学的发展,越来越多的证据表明漆酶广泛分布在细菌中,研究较深入的是枯草芽孢杆菌的芽孢外壁蛋白CotA,该漆酶具有较高的热稳定性,在80℃的半衰期高达2 h[4]。由于芽孢特殊构造,CotA蛋白与芽孢内壁其他蛋白紧密相连[5],不易分离纯化,在一定程度上限制了其应用。重组表达是克服这一障碍的有效方法[6-7]。毕赤酵母(Pichia pastoris)表达系统在进行外源基因表达时,具有生长周期短、可进行胞外分泌表达、目的蛋白易于纯化和易于高密度发酵培养等优点[8]。

实验室前期从森林土壤中筛选分离到一株具有较高漆酶活性的短小芽孢杆菌LC01,本研究通过克隆出短小芽孢杆菌的漆酶基因,并在毕赤酵母中进行高活性分泌表达,同时研究重组漆酶的酶学性质以及对染料的脱色能力,旨在为推动细菌漆酶在染料废水处理中的应用奠定基础。……

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