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黑曲霉羧肽酶CapA的克隆表达与酶学性质解析

2021-09-16冯玮宋鹏

食品研究与开发 2021年17期

冯玮,宋鹏

(聊城大学生命科学学院,山东 聊城 252000)

羧肽酶(caboxypeptidases,CPs)是一类重要的外切蛋白酶,水解蛋白或多肽链的C端特定肽键,逐个降解释放游离氨基酸。根据催化机制不同,羧肽酶分为丝氨酸羧肽酶(EC3.4.16.-)、金属羧肽酶(EC3.4.17.-)和半胱氨酸羧肽酶(EC3.4.18.-)[1]。羧肽酶由于具有独特的水解作用,在食品工业中常用于酶法生产氨基酸[2]、制备寡肽[3]、蛋白水解物脱苦和提升风味[4],部分特殊种类的羧肽酶还应用到生物技术领域中多肽的特异性裂解[5]和多肽氨基酸序列测定[6]。

羧肽酶在动植物、真菌及细菌中均有发现[7],但动植物体内羧肽酶含量低、成分复杂,提取成本较高,利用微生物发酵是当今获得羧肽酶的主要方法。目前已有多种来源的羧肽酶被克隆表达,主要是微生物羧肽酶尤其是真菌来源的羧肽酶[8]。其中,已被克隆表达的黑曲霉羧肽酶有2种:羧肽酶D-I(PepF)和羧肽酶DII(PepG)[9]。

黑曲霉CBS 513.88的基因组序列于2007年完成解析并公布,但黑曲霉的蛋白数据库显示还有许多功能未确定的蛋白[10]。本文通过对黑曲霉CBS 513.88基因组全面阅读和必要的比对分析,发现了一个疑似编码丝氨酸羧肽酶的基因,并将该基因在毕赤酵母进行克隆与表达,系统解析了重组酶的酶学性质,为进一步挖掘其应用价值奠定了良好的基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

黑曲霉CGMCC 3.7193:中国普通微生物菌种保藏管理中心保藏;克隆宿主菌大肠杆菌(E.coli JM109)、表达宿主菌毕赤酵母(P.pastoris GS115)、表达质粒pPIC9K:聊城大学生物工程实验室保藏;马铃薯葡萄糖琼脂(potato dextrose agar,PDA)培养基、LB 培养基:北京奥博星生物技术有限公司;……

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