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沙福芽孢杆菌漆酶的功能进化及应用研究

褚秀秀

沙福芽孢杆菌漆酶的功能进化及应用研究

褚秀秀1
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作者信息

  • 1. 天津科技大学
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摘要

漆酶(E.C.1.10.3.2)是一种多酚氧化酶,被广泛应用于降解木质纤维素、纸浆漂白、纺织工业、食品工业等工业领域。目前商品化的漆酶多数源自真菌,但它们在高温和碱性条件下不稳定,这限制了它们的应用。细菌来源的漆酶相比于真菌来源的漆酶而言,细菌漆酶具有良好的热稳定性,其中芽孢杆菌来源漆酶具有更为耐高温、耐碱等优势,因此继续挖掘芽孢杆菌来源的漆酶,进行耐热改造及应用研究具有显著的意义。 本研究的主要内容及结果如下: (1)对实验室前期筛选到的一株产漆酶细菌鉴定分析,该菌株为沙福芽孢杆菌,将此菌株命名为BacillussafensisTCCC111022,该漆酶基因全长有1530个碱基,可编码510个氨基酸。 (2)构建重组质粒pET-lac并在大肠杆菌中异源表达和纯化,对重组漆酶(rLAC)进行酶学性质分析,rLAC最适温度为80℃、最适pH值为5.0,在80℃以下、pH3.0-9.0时活力稳定。 (3)利用rLAC和rLAC-介体(1-羟基苯并三唑,HBT)降解碱提取木质素产物为:4-羟基苯甲酸、苯甲酸、2,4-二叔丁基苯酚、对羟基苯乙酮、丁香醛、阿魏酸、香草醛等物质。 (4)利用迭代突变对rLAC进行热稳定性改造,筛选得到了突变体E231D/Y441H,该突变体在80℃下的半衰期比rLAC提高183%。 (5)分别利用rLAC和突变体-HBT协同商品纤维素酶降解玉米秸秆和甘蔗渣,在加HBT处理时,甘蔗渣糖化效率比对照提高235%。

关键词

沙福芽孢杆菌漆酶/分子改造/功能进化

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授予学位

硕士

学科专业

生物与医药

导师

刘逸寒/王兴吉

学位年度

2023

学位授予单位

天津科技大学

语种

中文

中图分类号

TQ
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