1、微生物学专业优秀论文 产适冷木聚糖酶菌株的筛选，酶的分离纯化、基因克隆和表达以及酶学性质研究关键词：木聚糖酶 适冷酶 基因克隆 重组表达摘要：木聚糖是半纤维素的主要成分，是地球上第二大可再生碳源。内切-1，4-木聚糖酶（EC3218）可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖等小分子物质，它在生物转化、食品、饲料、医药、造纸等行业中有着广泛的应用，具有广阔的开发前景。适冷木聚糖酶指最适酶活温度 20-30之间的木聚糖酶，一般来源于两极和海冰等低温环境中的微生物，目前研究的较少。 本文从中国极地研究中心分离得到的 147 株北极海冰细菌和本实验室保存的海洋细菌中筛选得到两株产适冷木聚糖酶的菌株，分别为 Ps
2、eudoalteromonas elyakovii Bsi20429 和 Glaciecola mesophila KMM241T，前者为中国极地研究中心分离的海冰细菌，后者购买自德国微生物保藏中心（DSMZ） ，保藏号为 15026T。 经过硫酸铵沉淀和阳离子交换层析后，从菌株 Pelyakovii Bsi20429 发酵粗酶液中分离到了一个电泳纯的木聚糖酶，分子量约为 45 kDa，其最适酶活温度为30，最适酶活 pH 为 8，0。N-端序列测定结果显示该酶与来自Pseudoalteromonas haloplanktis TAH3a 的木聚糖酶 pXyl 具有很高的同源性，利用后者的基因
3、序列通过 PCR 技术得到了该酶的绝大部分基因序列（1201 bp） ，比对分析表明该酶与 pXyl 氨基酸序列具有 97相似性，属于第八家族木聚糖酶。 利用数据库中已有的来自菌株 Pseudoalteromonas atlantica T6c 的木聚糖酶基因序列，从 G mesophila KMM241 基因组中通过 PCR 扩增得到了第十家族木聚糖酶基因 xynA，序列比对分析表明基因 xynA 全长 1272 bp，编码 423个氨基酸，由一个催化结构域和一个 N-端信号肽序列组成。XynA 与菌株Patlantica T6c 的木聚糖酶氨基酸序列具有 97的相似性，在已报道过的木聚糖酶
4、中，与之相似性最高的是来自 Flavobacterium sp MSY2 的木聚糖酶Xynl0，相似性为 46。利用表达载体 pET-22b（+） ，基因 xynA 在大肠杆菌BL21（DE3）中成功进行了表达，胞外和胞内酶活分别达到 12 U/ml 和 07 U/ml，通过硫酸铵沉淀和镍柱亲和层析得到了电泳纯的重组木聚糖酶 XynA 的成熟酶，通过 N-端测序确定了成熟酶由 376 个氨基酸组成，分子量约为 42 kDa。 对重组酶 XynA 性质进行了详细研究，该酶最适酶活温度为 30，最适酶活 pH为 70，热稳定性差，30时半衰期为 20 min，变性温度 Tm 值为 445。该酶对山
5、毛榉木聚糖，桦木木聚糖和燕麦木聚糖的水解效率依次降低，不能水解纤维素，淀粉，几丁质，海藻多糖和甘露聚糖。动力学研究表明 XynA 在30时水解山毛榉木聚糖的 Km 值为 140 mg/ml，Vmax 为 1032mol min-1mg-1，kcat 为 72 s-1，在 40时的 Km 值、Vmax 和 Kcat 分别为 077 mg/ml，1733mol min-1 mg-1 和 12 s-1。Ca2+、EDTA、Li2+和 K+对该酶酶活具有促进作用，Zn2+、Cu2+、Ni+、Sn2+、Co2+、Mn2+、Fe3+、和 SDS 对XynA 酶活具有明显的抑制作用，并且在 10mM 时的抑
6、制作用均大于 1 mM。XynA对 NaCl 具有很高的耐受性，在 NaCl 浓度接近饱和时（40 M） ，仍保留有接近50的最高酶活。酶解产物分析表明，该酶对山毛榉木聚糖酶解效率很高，只产生木二糖和木三糖，并且能够高效酶解四糖以上的木寡糖。这些性质表明XynA 可能在木寡糖生产和面粉改性等行业中具有较好的应用潜力。正文内容木聚糖是半纤维素的主要成分，是地球上第二大可再生碳源。内切-1，4-木聚糖酶（EC3218）可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖等小分子物质，它在生物转化、食品、饲料、医药、造纸等行业中有着广泛的应用，具有广阔的开发前景。适冷木聚糖酶指最适酶活温度 20-30之间的木聚糖酶，一般
7、来源于两极和海冰等低温环境中的微生物，目前研究的较少。 本文从中国极地研究中心分离得到的 147 株北极海冰细菌和本实验室保存的海洋细菌中筛选得到两株产适冷木聚糖酶的菌株，分别为 Pseudoalteromonas elyakovii Bsi20429 和 Glaciecola mesophila KMM241T，前者为中国极地研究中心分离的海冰细菌，后者购买自德国微生物保藏中心（DSMZ） ，保藏号为 15026T。 经过硫酸铵沉淀和阳离子交换层析后，从菌株 Pelyakovii Bsi20429 发酵粗酶液中分离到了一个电泳纯的木聚糖酶，分子量约为 45 kDa，其最适酶活温度为30，最适
8、酶活 pH 为 8，0。N-端序列测定结果显示该酶与来自Pseudoalteromonas haloplanktis TAH3a 的木聚糖酶 pXyl 具有很高的同源性，利用后者的基因序列通过 PCR 技术得到了该酶的绝大部分基因序列（1201 bp） ，比对分析表明该酶与 pXyl 氨基酸序列具有 97相似性，属于第八家族木聚糖酶。 利用数据库中已有的来自菌株 Pseudoalteromonas atlantica T6c 的木聚糖酶基因序列，从 G mesophila KMM241 基因组中通过 PCR 扩增得到了第十家族木聚糖酶基因 xynA，序列比对分析表明基因 xynA 全长 127
9、2 bp，编码 423个氨基酸，由一个催化结构域和一个 N-端信号肽序列组成。XynA 与菌株Patlantica T6c 的木聚糖酶氨基酸序列具有 97的相似性，在已报道过的木聚糖酶中，与之相似性最高的是来自 Flavobacterium sp MSY2 的木聚糖酶Xynl0，相似性为 46。利用表达载体 pET-22b（+） ，基因 xynA 在大肠杆菌BL21（DE3）中成功进行了表达，胞外和胞内酶活分别达到 12 U/ml 和 07 U/ml，通过硫酸铵沉淀和镍柱亲和层析得到了电泳纯的重组木聚糖酶 XynA 的成熟酶，通过 N-端测序确定了成熟酶由 376 个氨基酸组成，分子量约为 4
10、2 kDa。 对重组酶 XynA 性质进行了详细研究，该酶最适酶活温度为 30，最适酶活 pH为 70，热稳定性差，30时半衰期为 20 min，变性温度 Tm 值为 445。该酶对山毛榉木聚糖，桦木木聚糖和燕麦木聚糖的水解效率依次降低，不能水解纤维素，淀粉，几丁质，海藻多糖和甘露聚糖。动力学研究表明 XynA 在30时水解山毛榉木聚糖的 Km 值为 140 mg/ml，Vmax 为 1032mol min-1mg-1，kcat 为 72 s-1，在 40时的 Km 值、Vmax 和 Kcat 分别为 077 mg/ml，1733mol min-1 mg-1 和 12 s-1。Ca2+、EDT
11、A、Li2+和 K+对该酶酶活具有促进作用，Zn2+、Cu2+、Ni+、Sn2+、Co2+、Mn2+、Fe3+、和 SDS 对XynA 酶活具有明显的抑制作用，并且在 10mM 时的抑制作用均大于 1 mM。XynA对 NaCl 具有很高的耐受性，在 NaCl 浓度接近饱和时（40 M） ，仍保留有接近50的最高酶活。酶解产物分析表明，该酶对山毛榉木聚糖酶解效率很高，只产生木二糖和木三糖，并且能够高效酶解四糖以上的木寡糖。这些性质表明XynA 可能在木寡糖生产和面粉改性等行业中具有较好的应用潜力。木聚糖是半纤维素的主要成分，是地球上第二大可再生碳源。内切-1，4-木聚糖酶（EC3218）可将木
12、聚糖降解成低聚木糖和木糖等小分子物质，它在生物转化、食品、饲料、医药、造纸等行业中有着广泛的应用，具有广阔的开发前景。适冷木聚糖酶指最适酶活温度 20-30之间的木聚糖酶，一般来源于两极和海冰等低温环境中的微生物，目前研究的较少。 本文从中国极地研究中心分离得到的 147 株北极海冰细菌和本实验室保存的海洋细菌中筛选得到两株产适冷木聚糖酶的菌株，分别为 Pseudoalteromonas elyakovii Bsi20429和 Glaciecola mesophila KMM241T，前者为中国极地研究中心分离的海冰细菌，后者购买自德国微生物保藏中心（DSMZ） ，保藏号为 15026T。 经
13、过硫酸铵沉淀和阳离子交换层析后，从菌株 Pelyakovii Bsi20429 发酵粗酶液中分离到了一个电泳纯的木聚糖酶，分子量约为 45 kDa，其最适酶活温度为 30，最适酶活 pH 为 8，0。N-端序列测定结果显示该酶与来自 Pseudoalteromonas haloplanktis TAH3a 的木聚糖酶 pXyl 具有很高的同源性，利用后者的基因序列通过 PCR 技术得到了该酶的绝大部分基因序列（1201 bp） ，比对分析表明该酶与 pXyl 氨基酸序列具有 97相似性，属于第八家族木聚糖酶。 利用数据库中已有的来自菌株 Pseudoalteromonas atlantica
14、T6c 的木聚糖酶基因序列，从 G mesophila KMM241 基因组中通过 PCR 扩增得到了第十家族木聚糖酶基因xynA，序列比对分析表明基因 xynA 全长 1272 bp，编码 423 个氨基酸，由一个催化结构域和一个 N-端信号肽序列组成。XynA 与菌株 Patlantica T6c 的木聚糖酶氨基酸序列具有 97的相似性，在已报道过的木聚糖酶中，与之相似性最高的是来自 Flavobacterium sp MSY2 的木聚糖酶 Xynl0，相似性为 46。利用表达载体 pET-22b（+） ，基因 xynA 在大肠杆菌 BL21（DE3）中成功进行了表达，胞外和胞内酶活分别达
15、到 12 U/ml 和 07 U/ml，通过硫酸铵沉淀和镍柱亲和层析得到了电泳纯的重组木聚糖酶 XynA 的成熟酶，通过 N-端测序确定了成熟酶由 376 个氨基酸组成，分子量约为 42 kDa。 对重组酶 XynA 性质进行了详细研究，该酶最适酶活温度为 30，最适酶活 pH 为 70，热稳定性差，30时半衰期为 20 min，变性温度 Tm 值为 445。该酶对山毛榉木聚糖，桦木木聚糖和燕麦木聚糖的水解效率依次降低，不能水解纤维素，淀粉，几丁质，海藻多糖和甘露聚糖。动力学研究表明 XynA 在 30时水解山毛榉木聚糖的 Km 值为 140 mg/ml，Vmax 为 1032mol min-
16、1mg-1，kcat 为 72 s-1，在 40时的 Km 值、Vmax 和 Kcat 分别为 077 mg/ml，1733mol min-1 mg-1 和 12 s-1。Ca2+、EDTA、Li2+和 K+对该酶酶活具有促进作用，Zn2+、Cu2+、Ni+、Sn2+、Co2+、Mn2+、Fe3+、和 SDS 对 XynA 酶活具有明显的抑制作用，并且在 10mM 时的抑制作用均大于 1 mM。XynA 对 NaCl 具有很高的耐受性，在 NaCl 浓度接近饱和时（40 M） ，仍保留有接近 50的最高酶活。酶解产物分析表明，该酶对山毛榉木聚糖酶解效率很高，只产生木二糖和木三糖，并且能够高效酶
17、解四糖以上的木寡糖。这些性质表明 XynA 可能在木寡糖生产和面粉改性等行业中具有较好的应用潜力。木聚糖是半纤维素的主要成分，是地球上第二大可再生碳源。内切-1，4-木聚糖酶（EC3218）可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖等小分子物质，它在生物转化、食品、饲料、医药、造纸等行业中有着广泛的应用，具有广阔的开发前景。适冷木聚糖酶指最适酶活温度 20-30之间的木聚糖酶，一般来源于两极和海冰等低温环境中的微生物，目前研究的较少。 本文从中国极地研究中心分离得到的 147 株北极海冰细菌和本实验室保存的海洋细菌中筛选得到两株产适冷木聚糖酶的菌株，分别为 Pseudoalteromonas elyako
18、vii Bsi20429和 Glaciecola mesophila KMM241T，前者为中国极地研究中心分离的海冰细菌，后者购买自德国微生物保藏中心（DSMZ） ，保藏号为 15026T。 经过硫酸铵沉淀和阳离子交换层析后，从菌株 Pelyakovii Bsi20429 发酵粗酶液中分离到了一个电泳纯的木聚糖酶，分子量约为 45 kDa，其最适酶活温度为 30，最适酶活 pH 为 8，0。N-端序列测定结果显示该酶与来自 Pseudoalteromonas haloplanktis TAH3a 的木聚糖酶 pXyl 具有很高的同源性，利用后者的基因序列通过 PCR 技术得到了该酶的绝大部分
19、基因序列（1201 bp） ，比对分析表明该酶与 pXyl 氨基酸序列具有 97相似性，属于第八家族木聚糖酶。 利用数据库中已有的来自菌株 Pseudoalteromonas atlantica T6c 的木聚糖酶基因序列，从 G mesophila KMM241 基因组中通过 PCR 扩增得到了第十家族木聚糖酶基因xynA，序列比对分析表明基因 xynA 全长 1272 bp，编码 423 个氨基酸，由一个催化结构域和一个 N-端信号肽序列组成。XynA 与菌株 Patlantica T6c 的木聚糖酶氨基酸序列具有 97的相似性，在已报道过的木聚糖酶中，与之相似性最高的是来自 Flavob
20、acterium sp MSY2 的木聚糖酶 Xynl0，相似性为 46。利用表达载体 pET-22b（+） ，基因 xynA 在大肠杆菌 BL21（DE3）中成功进行了表达，胞外和胞内酶活分别达到 12 U/ml 和 07 U/ml，通过硫酸铵沉淀和镍柱亲和层析得到了电泳纯的重组木聚糖酶 XynA 的成熟酶，通过 N-端测序确定了成熟酶由 376 个氨基酸组成，分子量约为 42 kDa。 对重组酶 XynA 性质进行了详细研究，该酶最适酶活温度为 30，最适酶活 pH 为 70，热稳定性差，30时半衰期为 20 min，变性温度 Tm 值为 445。该酶对山毛榉木聚糖，桦木木聚糖和燕麦木聚糖
21、的水解效率依次降低，不能水解纤维素，淀粉，几丁质，海藻多糖和甘露聚糖。动力学研究表明 XynA 在 30时水解山毛榉木聚糖的 Km 值为 140 mg/ml，Vmax 为 1032mol min-1mg-1，kcat 为 72 s-1，在 40时的 Km 值、Vmax 和 Kcat 分别为 077 mg/ml，1733mol min-1 mg-1 和 12 s-1。Ca2+、EDTA、Li2+和 K+对该酶酶活具有促进作用，Zn2+、Cu2+、Ni+、Sn2+、Co2+、Mn2+、Fe3+、和 SDS 对 XynA 酶活具有明显的抑制作用，并且在 10mM 时的抑制作用均大于 1 mM。Xyn
22、A 对 NaCl 具有很高的耐受性，在 NaCl 浓度接近饱和时（40 M） ，仍保留有接近 50的最高酶活。酶解产物分析表明，该酶对山毛榉木聚糖酶解效率很高，只产生木二糖和木三糖，并且能够高效酶解四糖以上的木寡糖。这些性质表明 XynA 可能在木寡糖生产和面粉改性等行业中具有较好的应用潜力。木聚糖是半纤维素的主要成分，是地球上第二大可再生碳源。内切-1，4-木聚糖酶（EC3218）可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖等小分子物质，它在生物转化、食品、饲料、医药、造纸等行业中有着广泛的应用，具有广阔的开发前景。适冷木聚糖酶指最适酶活温度 20-30之间的木聚糖酶，一般来源于两极和海冰等低温环境中的微
23、生物，目前研究的较少。 本文从中国极地研究中心分离得到的 147 株北极海冰细菌和本实验室保存的海洋细菌中筛选得到两株产适冷木聚糖酶的菌株，分别为 Pseudoalteromonas elyakovii Bsi20429和 Glaciecola mesophila KMM241T，前者为中国极地研究中心分离的海冰细菌，后者购买自德国微生物保藏中心（DSMZ） ，保藏号为 15026T。 经过硫酸铵沉淀和阳离子交换层析后，从菌株 Pelyakovii Bsi20429 发酵粗酶液中分离到了一个电泳纯的木聚糖酶，分子量约为 45 kDa，其最适酶活温度为 30，最适酶活 pH 为 8，0。N-端序
24、列测定结果显示该酶与来自 Pseudoalteromonas haloplanktis TAH3a 的木聚糖酶 pXyl 具有很高的同源性，利用后者的基因序列通过 PCR 技术得到了该酶的绝大部分基因序列（1201 bp） ，比对分析表明该酶与 pXyl 氨基酸序列具有 97相似性，属于第八家族木聚糖酶。 利用数据库中已有的来自菌株 Pseudoalteromonas atlantica T6c 的木聚糖酶基因序列，从 G mesophila KMM241 基因组中通过 PCR 扩增得到了第十家族木聚糖酶基因xynA，序列比对分析表明基因 xynA 全长 1272 bp，编码 423 个氨基酸
25、，由一个催化结构域和一个 N-端信号肽序列组成。XynA 与菌株 Patlantica T6c 的木聚糖酶氨基酸序列具有 97的相似性，在已报道过的木聚糖酶中，与之相似性最高的是来自 Flavobacterium sp MSY2 的木聚糖酶 Xynl0，相似性为 46。利用表达载体 pET-22b（+） ，基因 xynA 在大肠杆菌 BL21（DE3）中成功进行了表达，胞外和胞内酶活分别达到 12 U/ml 和 07 U/ml，通过硫酸铵沉淀和镍柱亲和层析得到了电泳纯的重组木聚糖酶 XynA 的成熟酶，通过 N-端测序确定了成熟酶由 376 个氨基酸组成，分子量约为 42 kDa。 对重组酶
26、XynA 性质进行了详细研究，该酶最适酶活温度为 30，最适酶活 pH 为 70，热稳定性差，30时半衰期为 20 min，变性温度 Tm 值为 445。该酶对山毛榉木聚糖，桦木木聚糖和燕麦木聚糖的水解效率依次降低，不能水解纤维素，淀粉，几丁质，海藻多糖和甘露聚糖。动力学研究表明 XynA 在 30时水解山毛榉木聚糖的 Km 值为 140 mg/ml，Vmax 为 1032mol min-1mg-1，kcat 为 72 s-1，在 40时的 Km 值、Vmax 和 Kcat 分别为 077 mg/ml，1733mol min-1 mg-1 和 12 s-1。Ca2+、EDTA、Li2+和 K+
27、对该酶酶活具有促进作用，Zn2+、Cu2+、Ni+、Sn2+、Co2+、Mn2+、Fe3+、和 SDS 对 XynA 酶活具有明显的抑制作用，并且在 10mM 时的抑制作用均大于 1 mM。XynA 对 NaCl 具有很高的耐受性，在 NaCl 浓度接近饱和时（40 M） ，仍保留有接近 50的最高酶活。酶解产物分析表明，该酶对山毛榉木聚糖酶解效率很高，只产生木二糖和木三糖，并且能够高效酶解四糖以上的木寡糖。这些性质表明 XynA 可能在木寡糖生产和面粉改性等行业中具有较好的应用潜力。木聚糖是半纤维素的主要成分，是地球上第二大可再生碳源。内切-1，4-木聚糖酶（EC3218）可将木聚糖降解成低
28、聚木糖和木糖等小分子物质，它在生物转化、食品、饲料、医药、造纸等行业中有着广泛的应用，具有广阔的开发前景。适冷木聚糖酶指最适酶活温度 20-30之间的木聚糖酶，一般来源于两极和海冰等低温环境中的微生物，目前研究的较少。 本文从中国极地研究中心分离得到的 147 株北极海冰细菌和本实验室保存的海洋细菌中筛选得到两株产适冷木聚糖酶的菌株，分别为 Pseudoalteromonas elyakovii Bsi20429和 Glaciecola mesophila KMM241T，前者为中国极地研究中心分离的海冰细菌，后者购买自德国微生物保藏中心（DSMZ） ，保藏号为 15026T。 经过硫酸铵沉淀
29、和阳离子交换层析后，从菌株 Pelyakovii Bsi20429 发酵粗酶液中分离到了一个电泳纯的木聚糖酶，分子量约为 45 kDa，其最适酶活温度为 30，最适酶活 pH 为 8，0。N-端序列测定结果显示该酶与来自 Pseudoalteromonas haloplanktis TAH3a 的木聚糖酶 pXyl 具有很高的同源性，利用后者的基因序列通过 PCR 技术得到了该酶的绝大部分基因序列（1201 bp） ，比对分析表明该酶与 pXyl 氨基酸序列具有 97相似性，属于第八家族木聚糖酶。 利用数据库中已有的来自菌株 Pseudoalteromonas atlantica T6c 的木
30、聚糖酶基因序列，从 G mesophila KMM241 基因组中通过 PCR 扩增得到了第十家族木聚糖酶基因xynA，序列比对分析表明基因 xynA 全长 1272 bp，编码 423 个氨基酸，由一个催化结构域和一个 N-端信号肽序列组成。XynA 与菌株 Patlantica T6c 的木聚糖酶氨基酸序列具有 97的相似性，在已报道过的木聚糖酶中，与之相似性最高的是来自 Flavobacterium sp MSY2 的木聚糖酶 Xynl0，相似性为 46。利用表达载体 pET-22b（+） ，基因 xynA 在大肠杆菌 BL21（DE3）中成功进行了表达，胞外和胞内酶活分别达到 12 U
31、/ml 和 07 U/ml，通过硫酸铵沉淀和镍柱亲和层析得到了电泳纯的重组木聚糖酶 XynA 的成熟酶，通过 N-端测序确定了成熟酶由 376 个氨基酸组成，分子量约为 42 kDa。 对重组酶 XynA 性质进行了详细研究，该酶最适酶活温度为 30，最适酶活 pH 为 70，热稳定性差，30时半衰期为 20 min，变性温度 Tm 值为 445。该酶对山毛榉木聚糖，桦木木聚糖和燕麦木聚糖的水解效率依次降低，不能水解纤维素，淀粉，几丁质，海藻多糖和甘露聚糖。动力学研究表明 XynA 在 30时水解山毛榉木聚糖的 Km 值为 140 mg/ml，Vmax 为 1032mol min-1mg-1，
32、kcat 为 72 s-1，在 40时的 Km 值、Vmax 和 Kcat 分别为 077 mg/ml，1733mol min-1 mg-1 和 12 s-1。Ca2+、EDTA、Li2+和 K+对该酶酶活具有促进作用，Zn2+、Cu2+、Ni+、Sn2+、Co2+、Mn2+、Fe3+、和 SDS 对 XynA 酶活具有明显的抑制作用，并且在 10mM 时的抑制作用均大于 1 mM。XynA 对 NaCl 具有很高的耐受性，在 NaCl 浓度接近饱和时（40 M） ，仍保留有接近 50的最高酶活。酶解产物分析表明，该酶对山毛榉木聚糖酶解效率很高，只产生木二糖和木三糖，并且能够高效酶解四糖以上的
33、木寡糖。这些性质表明 XynA 可能在木寡糖生产和面粉改性等行业中具有较好的应用潜力。木聚糖是半纤维素的主要成分，是地球上第二大可再生碳源。内切-1，4-木聚糖酶（EC3218）可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖等小分子物质，它在生物转化、食品、饲料、医药、造纸等行业中有着广泛的应用，具有广阔的开发前景。适冷木聚糖酶指最适酶活温度 20-30之间的木聚糖酶，一般来源于两极和海冰等低温环境中的微生物，目前研究的较少。 本文从中国极地研究中心分离得到的 147 株北极海冰细菌和本实验室保存的海洋细菌中筛选得到两株产适冷木聚糖酶的菌株，分别为 Pseudoalteromonas elyakovii Bs
34、i20429和 Glaciecola mesophila KMM241T，前者为中国极地研究中心分离的海冰细菌，后者购买自德国微生物保藏中心（DSMZ） ，保藏号为 15026T。 经过硫酸铵沉淀和阳离子交换层析后，从菌株 Pelyakovii Bsi20429 发酵粗酶液中分离到了一个电泳纯的木聚糖酶，分子量约为 45 kDa，其最适酶活温度为 30，最适酶活 pH 为 8，0。N-端序列测定结果显示该酶与来自 Pseudoalteromonas haloplanktis TAH3a 的木聚糖酶 pXyl 具有很高的同源性，利用后者的基因序列通过 PCR 技术得到了该酶的绝大部分基因序列（1
35、201 bp） ，比对分析表明该酶与 pXyl 氨基酸序列具有 97相似性，属于第八家族木聚糖酶。 利用数据库中已有的来自菌株 Pseudoalteromonas atlantica T6c 的木聚糖酶基因序列，从 G mesophila KMM241 基因组中通过 PCR 扩增得到了第十家族木聚糖酶基因xynA，序列比对分析表明基因 xynA 全长 1272 bp，编码 423 个氨基酸，由一个催化结构域和一个 N-端信号肽序列组成。XynA 与菌株 Patlantica T6c 的木聚糖酶氨基酸序列具有 97的相似性，在已报道过的木聚糖酶中，与之相似性最高的是来自 Flavobacteri
36、um sp MSY2 的木聚糖酶 Xynl0，相似性为 46。利用表达载体 pET-22b（+） ，基因 xynA 在大肠杆菌 BL21（DE3）中成功进行了表达，胞外和胞内酶活分别达到 12 U/ml 和 07 U/ml，通过硫酸铵沉淀和镍柱亲和层析得到了电泳纯的重组木聚糖酶 XynA 的成熟酶，通过 N-端测序确定了成熟酶由 376 个氨基酸组成，分子量约为 42 kDa。 对重组酶 XynA 性质进行了详细研究，该酶最适酶活温度为 30，最适酶活 pH 为 70，热稳定性差，30时半衰期为 20 min，变性温度 Tm 值为 445。该酶对山毛榉木聚糖，桦木木聚糖和燕麦木聚糖的水解效率依
37、次降低，不能水解纤维素，淀粉，几丁质，海藻多糖和甘露聚糖。动力学研究表明 XynA 在 30时水解山毛榉木聚糖的 Km 值为 140 mg/ml，Vmax 为 1032mol min-1mg-1，kcat 为 72 s-1，在 40时的 Km 值、Vmax 和 Kcat 分别为 077 mg/ml，1733mol min-1 mg-1 和 12 s-1。Ca2+、EDTA、Li2+和 K+对该酶酶活具有促进作用，Zn2+、Cu2+、Ni+、Sn2+、Co2+、Mn2+、Fe3+、和 SDS 对 XynA 酶活具有明显的抑制作用，并且在 10mM 时的抑制作用均大于 1 mM。XynA 对 Na
38、Cl 具有很高的耐受性，在 NaCl 浓度接近饱和时（40 M） ，仍保留有接近 50的最高酶活。酶解产物分析表明，该酶对山毛榉木聚糖酶解效率很高，只产生木二糖和木三糖，并且能够高效酶解四糖以上的木寡糖。这些性质表明 XynA 可能在木寡糖生产和面粉改性等行业中具有较好的应用潜力。木聚糖是半纤维素的主要成分，是地球上第二大可再生碳源。内切-1，4-木聚糖酶（EC3218）可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖等小分子物质，它在生物转化、食品、饲料、医药、造纸等行业中有着广泛的应用，具有广阔的开发前景。适冷木聚糖酶指最适酶活温度 20-30之间的木聚糖酶，一般来源于两极和海冰等低温环境中的微生物，目前研
39、究的较少。 本文从中国极地研究中心分离得到的 147 株北极海冰细菌和本实验室保存的海洋细菌中筛选得到两株产适冷木聚糖酶的菌株，分别为 Pseudoalteromonas elyakovii Bsi20429和 Glaciecola mesophila KMM241T，前者为中国极地研究中心分离的海冰细菌，后者购买自德国微生物保藏中心（DSMZ） ，保藏号为 15026T。 经过硫酸铵沉淀和阳离子交换层析后，从菌株 Pelyakovii Bsi20429 发酵粗酶液中分离到了一个电泳纯的木聚糖酶，分子量约为 45 kDa，其最适酶活温度为 30，最适酶活 pH 为 8，0。N-端序列测定结果显
40、示该酶与来自 Pseudoalteromonas haloplanktis TAH3a 的木聚糖酶 pXyl 具有很高的同源性，利用后者的基因序列通过 PCR 技术得到了该酶的绝大部分基因序列（1201 bp） ，比对分析表明该酶与 pXyl 氨基酸序列具有 97相似性，属于第八家族木聚糖酶。 利用数据库中已有的来自菌株 Pseudoalteromonas atlantica T6c 的木聚糖酶基因序列，从 G mesophila KMM241 基因组中通过 PCR 扩增得到了第十家族木聚糖酶基因xynA，序列比对分析表明基因 xynA 全长 1272 bp，编码 423 个氨基酸，由一个催化
41、结构域和一个 N-端信号肽序列组成。XynA 与菌株 Patlantica T6c 的木聚糖酶氨基酸序列具有 97的相似性，在已报道过的木聚糖酶中，与之相似性最高的是来自 Flavobacterium sp MSY2 的木聚糖酶 Xynl0，相似性为 46。利用表达载体 pET-22b（+） ，基因 xynA 在大肠杆菌 BL21（DE3）中成功进行了表达，胞外和胞内酶活分别达到 12 U/ml 和 07 U/ml，通过硫酸铵沉淀和镍柱亲和层析得到了电泳纯的重组木聚糖酶 XynA 的成熟酶，通过 N-端测序确定了成熟酶由 376 个氨基酸组成，分子量约为 42 kDa。 对重组酶 XynA 性
42、质进行了详细研究，该酶最适酶活温度为 30，最适酶活 pH 为 70，热稳定性差，30时半衰期为 20 min，变性温度 Tm 值为 445。该酶对山毛榉木聚糖，桦木木聚糖和燕麦木聚糖的水解效率依次降低，不能水解纤维素，淀粉，几丁质，海藻多糖和甘露聚糖。动力学研究表明 XynA 在 30时水解山毛榉木聚糖的 Km 值为 140 mg/ml，Vmax 为 1032mol min-1mg-1，kcat 为 72 s-1，在 40时的 Km 值、Vmax 和 Kcat 分别为 077 mg/ml，1733mol min-1 mg-1 和 12 s-1。Ca2+、EDTA、Li2+和 K+对该酶酶活具
43、有促进作用，Zn2+、Cu2+、Ni+、Sn2+、Co2+、Mn2+、Fe3+、和 SDS 对 XynA 酶活具有明显的抑制作用，并且在 10mM 时的抑制作用均大于 1 mM。XynA 对 NaCl 具有很高的耐受性，在 NaCl 浓度接近饱和时（40 M） ，仍保留有接近 50的最高酶活。酶解产物分析表明，该酶对山毛榉木聚糖酶解效率很高，只产生木二糖和木三糖，并且能够高效酶解四糖以上的木寡糖。这些性质表明 XynA 可能在木寡糖生产和面粉改性等行业中具有较好的应用潜力。木聚糖是半纤维素的主要成分，是地球上第二大可再生碳源。内切-1，4-木聚糖酶（EC3218）可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖
44、等小分子物质，它在生物转化、食品、饲料、医药、造纸等行业中有着广泛的应用，具有广阔的开发前景。适冷木聚糖酶指最适酶活温度 20-30之间的木聚糖酶，一般来源于两极和海冰等低温环境中的微生物，目前研究的较少。 本文从中国极地研究中心分离得到的 147 株北极海冰细菌和本实验室保存的海洋细菌中筛选得到两株产适冷木聚糖酶的菌株，分别为 Pseudoalteromonas elyakovii Bsi20429和 Glaciecola mesophila KMM241T，前者为中国极地研究中心分离的海冰细菌，后者购买自德国微生物保藏中心（DSMZ） ，保藏号为 15026T。 经过硫酸铵沉淀和阳离子交换
45、层析后，从菌株 Pelyakovii Bsi20429 发酵粗酶液中分离到了一个电泳纯的木聚糖酶，分子量约为 45 kDa，其最适酶活温度为 30，最适酶活 pH 为 8，0。N-端序列测定结果显示该酶与来自 Pseudoalteromonas haloplanktis TAH3a 的木聚糖酶 pXyl 具有很高的同源性，利用后者的基因序列通过 PCR 技术得到了该酶的绝大部分基因序列（1201 bp） ，比对分析表明该酶与 pXyl 氨基酸序列具有 97相似性，属于第八家族木聚糖酶。 利用数据库中已有的来自菌株 Pseudoalteromonas atlantica T6c 的木聚糖酶基因序
46、列，从 G mesophila KMM241 基因组中通过 PCR 扩增得到了第十家族木聚糖酶基因xynA，序列比对分析表明基因 xynA 全长 1272 bp，编码 423 个氨基酸，由一个催化结构域和一个 N-端信号肽序列组成。XynA 与菌株 Patlantica T6c 的木聚糖酶氨基酸序列具有 97的相似性，在已报道过的木聚糖酶中，与之相似性最高的是来自 Flavobacterium sp MSY2 的木聚糖酶 Xynl0，相似性为 46。利用表达载体 pET-22b（+） ，基因 xynA 在大肠杆菌 BL21（DE3）中成功进行了表达，胞外和胞内酶活分别达到 12 U/ml 和
47、07 U/ml，通过硫酸铵沉淀和镍柱亲和层析得到了电泳纯的重组木聚糖酶 XynA 的成熟酶，通过 N-端测序确定了成熟酶由 376 个氨基酸组成，分子量约为 42 kDa。 对重组酶 XynA 性质进行了详细研究，该酶最适酶活温度为 30，最适酶活 pH 为 70，热稳定性差，30时半衰期为 20 min，变性温度 Tm 值为 445。该酶对山毛榉木聚糖，桦木木聚糖和燕麦木聚糖的水解效率依次降低，不能水解纤维素，淀粉，几丁质，海藻多糖和甘露聚糖。动力学研究表明 XynA 在 30时水解山毛榉木聚糖的 Km 值为 140 mg/ml，Vmax 为 1032mol min-1mg-1，kcat 为
48、 72 s-1，在 40时的 Km 值、Vmax 和 Kcat 分别为 077 mg/ml，1733mol min-1 mg-1 和 12 s-1。Ca2+、EDTA、Li2+和 K+对该酶酶活具有促进作用，Zn2+、Cu2+、Ni+、Sn2+、Co2+、Mn2+、Fe3+、和 SDS 对 XynA 酶活具有明显的抑制作用，并且在 10mM 时的抑制作用均大于 1 mM。XynA 对 NaCl 具有很高的耐受性，在 NaCl 浓度接近饱和时（40 M） ，仍保留有接近 50的最高酶活。酶解产物分析表明，该酶对山毛榉木聚糖酶解效率很高，只产生木二糖和木三糖，并且能够高效酶解四糖以上的木寡糖。这些性质表明 XynA 可能在木寡糖生产和面粉改性等行业中具有较好的应用潜力。木聚糖是半纤维素的主要成分，是地球上第二大可再生碳源。内切-1，4-木聚糖酶（EC3218）可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖等小分子物质，它在生物转化、食品、饲料、医药、造纸等行业中有着广泛的应用，具有广阔的开发前景。适冷木聚糖酶指最适酶活温度 20-30之间的木聚糖酶，一般来源于两极和海冰等低温环境中的微生物，目前研究的较少。 本文从中国极地研究中心分离得到的 147 株北极海冰细菌和本实验室保存的海洋细菌中筛选得到两株产适冷木聚糖酶的菌株，分别为 Pseudoalteromo
