摘要
L-天冬酰胺酶是治疗儿童急性淋巴细胞白血病的重要药物，也是去除油炸食品中致癌物质丙烯酰胺的关键用酶。由于现有商品L-天冬酰胺酶存在半衰期短、稳定性差等问题，因此，寻找性质优良的L-天冬酰胺酶的新来源是现阶段的主要任务。本论文将在实验室前期构建的两种新颖微生物（Pannonibacter carbonis Q2.11和Aneurinibacillus sp.XH2）来源的L-天冬酰胺酶重组表达菌株的基础上，对重组菌的产酶发酵条件进行系统优化，并对重组L-天冬酰胺酶酶的结构性质进行分析，为两种L-天冬酰胺酶的推广应用提供基础数据。 经系统优化后，重组大肠杆菌产Pannonibacter carbonis Q2.11来源L-天冬酰胺酶的条件为：酵母粉为碳源（浓度5.3g/L），天冬酰胺为氮源（浓度12.0g/L），诱导剂IPTG浓度为1.0mM，诱导温度为35.12℃，诱导时间为10h。在此条件下获得的L-天冬酰胺酶活性数值为1268.5U。该微生物来源的L-天冬酰胺酶的分子量为172kDa，由四个分子量为43kDa的亚基组成。该酶的最适反应条件为45℃和pH8.0，在30-60℃和pH6.0-8.0范围内比较稳定，Mn2+、Mg2+、Ni2+、Co2+和SDS对该酶的活性具有促进作用，Ba2+对酶活具有中度抑制作用。以L-天门冬酰胺为底物时，该酶的动力学参数Km和Vmax分别为1.96mM和62.24μmol/min·mg。此外，该酶能够去除油炸薯条中93.0%的丙烯酰胺。 重组大肠杆菌产Aneurinibacillus sp.XH2来源L-天冬酰胺酶的条件为：葡萄糖为碳源（浓度5.0g/L），胰蛋白胨为氮源（浓度12.14g/L），诱导剂IPTG浓度为1.53mM，诱导温度为35℃，诱导时间为8h。在此条件下获得的酶活数值为1984.6U。该微生物来源的L-天冬酰胺酶的分子量为152kDa，由四个分子量为38kDa的亚基组成。该酶的最适反应条件为55℃和pH8.0，在温度小于60℃和pH5.0-10.0范围内较为稳定，Mn2+、Ni2+、Fe3+、Zn2+和SDS对该酶的活性具有促进作用，Ca2+和Ba2+对酶活具有中度抑制作用。以L-天门冬酰胺为底物时，该酶的动力学参数Km和Vmax分别为2.14mM和58.36μmol/min·mg。此外，该酶能够去除油炸薯条中84.1%的丙烯酰胺。
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