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《华东理工大学》 2012年
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耐热β-葡萄糖苷酶的基因挖掘和催化性能研究

邹争争  
【摘要】:烷基葡萄糖苷是一类在洗涤剂、医药和食品等领域中有着广泛应用的绿色非离子表面活性剂。酶法合成烷基葡萄糖苷,因避免了化学法中繁琐的羟基保护与去保护过程,无需使用昂贵又污染环境的重金属作为催化剂,而格外受到青睐。逆水解合成糖苷可以直接接受单糖作为底物,简单易行,且由于反应生成的副产物是水,目标产物提纯方便。 本研究以苹果籽β-葡萄糖苷酶(ASG)作为探针,通过基因挖掘得到一个与ASG有40%同源性的来源于Dictyoglomus thermophilum的耐热β-葡萄糖苷酶DtGH,在大肠杆菌中重组表达后经热处理和镍柱亲和层析两步实现纯化。该酶的最适温度高达90℃,最适pH为7.0,在70,80,90和100℃的半衰期分别为533 h,44.4 h,5.0 h和1.5 min。该酶催化水解对硝基苯酚葡萄糖苷(pNPG)的Km值为1.15 mM,kcat值为238s-1。该酶对半乳糖苷的水解活力约为对葡萄糖苷的70%,水解烷基糖苷的活力随碳链的增长呈先升高后降低趋势,对芳香基烷基糖苷如红景天苷也表现出水解活力。 DtGH在糖苷合成体系中也非常稳定,在葡萄糖溶液或正辛醇-缓冲液(85:15,v/v)两相体系中保温7天后仍能维持70-80%的活力,甚至在沸水浴中,该酶仍能短期维持催化合成辛基糖苷的活力。将DtGH催化合成辛基糖苷的温度从50℃提至70℃后,平衡转化率提高了27%,且达到平衡的时间从7天缩短为3天。以上结果显示耐热且耐受高浓度葡萄糖的葡萄糖苷酶DtGH,将是糖苷的合成中一个很有潜力的生物催化剂。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TQ423.2

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