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解淀粉芽孢杆菌YP6中碱性磷酸酯酶AP2的生物信息学分析及酶学性质

2021-12-21孟迪江威郝之奎廖祥儒

食品研究与开发 2021年23期

孟迪,江威,郝之奎,廖祥儒*

(1.江南大学 工业生物技术教育部重点实验室,江苏 无锡 214122;2.商丘师范学院 生物与食品学院,河南 商丘 476000;3.台州职业技术学院 应用生物技术研究所,浙江 台州 318000)

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)是第一批通过美国食品和药物管理局安全认证的菌株,也是国内微生物肥料使用的免检菌株[1]。解淀粉芽孢杆菌属革兰阳性芽孢杆菌,具有抗逆性强,能够分泌功能多样的代谢产物,如淀粉酶、蛋白酶、磷酸酯酶、脂肽类抗菌物质以及一些具有免疫、抗氧化作用的活性物质等,广泛地应用于农业、食品、环境、医药等领域[2-4]。

碱性磷酸酯酶属于水解酶类,能够催化含磷酯键的化合物水解,同时释放出磷酸基团及相应的配基。此外,碱性磷酸酯酶也是一种非特异性酶,广泛存在于几乎所有的生物体内[5]。目前已知的原核生物碱性磷酸酯酶可分为3个家族,即PhoA家族、PhoD家族和PhoX家族,其中海洋和土壤细菌中含有的PhoD酶比另外两类酶更为丰富[6],尽管如此,PhoD家族的酶却是这3大家族中表征最不清晰的。PhoD家族的典型代表是来源于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的PhoD酶,而且该酶在Ca2+存在的条件下才具有活性[7];另外一种已表征的PhoD家族成员是来源于枯草芽孢杆菌新型PhoD酶,该酶结构中含有与1个Fe3+和2个Ca2+结合的活性位点[8];第3种已表征的PhoD酶是来源于褐色链霉菌(Streptomyces chromofuscus)的分泌磷脂酶D,该酶不仅包含有1个铁原子和亚化学计量的锰,它还需要Ca2+激活[9]。此外,PhoD酶是独立于PhoA或PhoX家族的酶,该酶与真核紫色酸性磷酸酶(其金属离子结合的活性位点:1个Fe3+和1个二价金属离子,如 Fe2+、Mn2+或 Zn2+)有较高的相似性[8]。……

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