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贵州木霉NJAU4742几丁质酶基因chi8的克隆、表达和酶学特性研究

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[目的]本研究旨在从贵州木霉(Trichoderma guizhouense NJAU4742)菌株中克隆、表达几丁质酶基因chi8并深入研究其酶学特性,分析Chi8水解胶体几丁质的产物,为其在农业生产中的实际应用提供理论依据.[方法]基于序列比对获取chi8与其他几丁质酶基因的同源关系,并设计引物扩增得到完整的chi8序列,利用pET-29a质粒和大肠杆菌BL21进行异源表达;经镍柱纯化后并研究Chi8酶学特性;利用MALDI-TOF/MS检测Chi8水解胶体几丁质的最终产物;基于同源建模法构建Chi8的三维模型并与几丁六糖进行对接获取其催化相关位点信息.[结果]本试验克隆、表达得到的Chi8与哈茨木霉几丁质酶(ACM47359)的序列相似度为93.38％;Chi8在30～40℃酶活性较高且能保持较好的热稳定性,在pH6.0时酶活性为0.50 U·μmol-1·h-1;Ca2+可以显著提高Chi8的酶活性,可达到原酶活性的110.62％,而Co2+、Cu2+、Fe3+均有抑制作用,与酶作用后Chi8酶活性下降至原酶活性的89.70％、60.17％和5.93％;在酸性条件下,Chi8水解胶体几丁质的最终产物主要为几丁二糖[(GlcNAc)2].Chi8同源建模结果表明,其含有18个螺旋和15个β-折叠,末端的IMD残基可形成1个咪唑环;底物对接结果表明,Chi8中Asn197、Trp110、Tyr218、Arg274、Arg31可以与几丁六糖形成氢键,可能为该蛋白的活性中心.[结论]本试验克隆、表达得到的几丁质酶Chi8具有良好的生化特性,能够高效水解胶体几丁质并生成壳寡糖,产物主要为几丁二糖.
Cloning,expression and enzymology characteristics of an endo-chitinase gene chi8 from Trichoderma guizhouense NJAU4742

王小松、马磊、刘志颖、李托、朱瀚、刘东阳、沈其荣

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南京农业大学江苏省固体有机废弃物资源化高技术研究重点实验室,江苏 南京210095

贵州木霉 几丁质酶 异源表达 酶学特性 壳寡糖 蛋白同源建模

国家自然科学基金江苏省农业科技自主创新资金项目江苏省重点研发计划(现代农业)项目

31972513CX183059BE2018338

2021

10.7685/jnau.202003042

南京农业大学学报
南京农业大学

南京农业大学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.939
ISSN：1000-2030
年,卷(期)：2021.44(1)
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