收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

欧文氏杆菌CXJZ95-198非纤维素降解特性及manA基因的克隆研究

张运雄  
【摘要】:生物法提取草本纤维能有效降低化学方法对环境造成的严重污染,降低生产成本,提高产品质量,是草本纤维利用的发展方向。甘露聚糖酶在非纤维素降解中具有重要作用,在造纸、纺织、食品、医药、石油等领域具有广阔的应用前景。 E.carotovora CXJZ95—198是迄今报道草本纤维提取效率最高的菌种。本文对该菌种的单糖利用、草本纤维提取过程中非纤维素物质脱除规律与方式等进行了深入研究;并对其manA基因进行了克隆、生物信息学分析与表达研究。结果如下: 该菌株嗜好甘露糖,使精制苎麻纤维中不含甘露糖,甘露聚糖酶在该菌株的草本纤维原料生物提取过程中发挥了重要的作用。草本纤维原料接种该菌种后,通过“非纤维素物质培养菌-菌分泌酶-酶降解非纤维素物质”的螺旋式生化反应,降解非纤维素物质。草类原料发酵液糖类、不溶性有机物等在发酵6—8hr达到最高,发酵液中大分子和不溶性物质占有机质总量的90%以上,发酵过程可以脱除草本纤维原料重量8%—11%的非纤维素物,能使原料中的非纤维素物质发生块状崩溃而脱落。进一步证实了刘正初先生提出的“块状崩溃”假说。 采用优化的Sau3AI部分酶切条件,获得2—5kb DNA片断,直接用来构建基因组文库,获得15000个转化子,筛选到了8个阳性克隆。选取DNA分子量最小的pT5质粒测序,获得了包含manA基因、长度为1844bp片断的全碱基序列。PCR分析表明这8个阳性克隆含有相同的manA基因。 初步确定了E.carotovora基因组序列位点4449729 bp上游1.3kb就是manA基因。这是首次明确欧文氏杆菌基因组该位点的功能。 本manA基因的ORF为1137bp,与其它来源的manA基因同源性很低,是一新manA基因。ORF上游没有发现典型的启动子结构,-8位存在SD序列。该基因已登陆GenBank,登陆号为DQ364440。 本manA基因编码含378AA、分子量41.892KD的蛋白质。可能在N端存在27 AA的信号肽。该蛋白的结构以α—螺旋(35%)和无规则卷曲(51.85%)为主,具有两个结构域,N端为催化域,胞外蛋白,属糖苷水解酶第26类。 本ManA酶与其它来源的甘露聚糖酶AA序列存在一定的同源性,与芽孢杆菌甘露聚糖酶AA相似性最高(50—52%),与其它来源的甘露聚糖酶AA相似性低(30%)。 成功构建了pET表达载体并对其表达调控进行了研究。信号肽对蛋白质的分泌具有重要意义。IPTG浓度与诱导时间、诱导温度对manA的表达都存在明显影响。随着IPTG浓度的提高,胞外甘露聚糖酶活力逐步提高,最适IPTG终浓度为1mM。诱导温度较高时(37℃),诱导效果更加明显。在IPTG诱导的情况下,有信号肽载体能同时强表达分子量42KD左右的目标带与47KD左右的另外一条带,无信号肽者只表达一条目标蛋白带。 该甘露聚糖酶的最适底物为葡萄甘露聚糖,最适pH值为7.5,最适温度为50℃。 该研究明确了本菌种草本纤维高效提取机理,克隆到了一个新mamA基因,明确了E.carotovora 4449729 bp上游1300bp位点功能。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李剑芳,邬敏辰,夏文水;微生物β-甘露聚糖酶的研究进展[J];江苏食品与发酵;2004年03期
2 王强;陈嘉川;;云杉聚O-乙酰基半乳糖葡糖甘露糖在不同纸浆中的吸附[J];天津造纸;2009年02期
3 张闻;汪立平;汪之和;;甘露聚糖酶产生菌F1-5的鉴定[J];安徽农业科学;2009年04期
4 欧阳颖;刘均能;林品锦;侯学文;;产甘露聚糖酶的棘孢曲霉常温保存研究[J];安徽农业科学;2010年11期
5 熊郃,干信;β-甘露聚糖酶产生菌R_(10)发酵条件研究[J];湖北工业大学学报;2004年01期
6 周永治;;不同聚合度甘露聚糖对甘露聚糖酶生物合成影响的研究[J];江苏调味副食品;2010年02期
7 李炫;彭克勤;刘正初;;欧文氏杆菌CXJZ95-198甘露聚糖酶基因N端缺失表达[J];湖南农业科学;2010年11期
8 高兆建;唐仕荣;孙会刚;侯进慧;;短小芽孢杆菌XZG33耐高温酸性β-甘露聚糖酶酶学性质研究[J];安徽农业科学;2010年18期
9 齐军茹,廖劲松,彭志英;β-甘露聚糖酶的制备及其应用研究进展[J];中国食品添加剂;2002年06期
10 李江华,房峻;半纤维素酶高产菌种的选育及产酶条件[J];食品与生物技术;2004年05期
11 何志敏,苏荣欣,齐崴;魔芋葡甘聚糖的pH触发酶解[J];生物加工过程;2004年04期
12 李德舜;颜涛;宗雪梅;苏静;王佳慧;刘自镕;;芽孢杆菌(Bacillus sp.No.16A)苎麻脱胶研究[J];山东大学学报(理学版);2006年05期
13 赫荣乔;;利用毛壳霉固体发酵木聚糖酶[J];微生物学通报;2009年08期
14 张闻;汪立平;汪之和;;甘露聚糖酶产生菌F1-5的鉴定及发酵条件研究[J];食品科学;2009年21期
15 丛倩千;江正强;吕顺意;;毛壳霉CQ31的鉴定及固体发酵产木聚糖酶条件的优化[J];微生物学通报;2009年08期
16 ;技术贸易[J];精细化工原料及中间体;2004年11期
17 平文祥;葛菁萍;赵丹;凌宏志;;沤麻系统中一株甘露聚糖酶产生菌产酶条件的优化[J];黑龙江大学自然科学学报;2008年06期
18 毛炜坤;张振中;王向东;华坚;;野生苎麻微生物脱胶优势菌的选育及其应用[J];纺织学报;2010年11期
19 陈小兵;丁宏标;乔宇;;β-甘露聚糖酶的酶学性质、工农业应用及基因工程研究[J];中国生物工程杂志;2005年S1期
20 韦赟;江正强;李里特;柴萍萍;日下部功;;枯草芽孢杆菌产β-甘露聚糖酶固体发酵条件的优化[J];微生物学通报;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 丁宏标;;饲用β-甘露聚糖酶的生产和应用[A];动物生理生化学分会第八次学术会议暨全国反刍动物营养生理生化第三次学术研讨会论文摘要汇编[C];2004年
2 赵新政;钟诚;朱文涛;蒋正芳;;β-甘露聚糖酶在饲料工业的应用[A];2007山东饲料科学技术交流大会论文集[C];2007年
3 费笛波;皮雄娥;王龙英;袁超;;饲用甘露聚糖酶产生菌AS6034的的选育及酶学特性研究[A];2006中国微生物学会第九次全国会员代表大会暨学术年会论文摘要集[C];2006年
4 韩健;齐崴;何志敏;刘朝辉;赵宏巍;;β-甘露聚糖酶发酵液絮凝条件的统计学筛选[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2006年
5 闫小雪;姚旺;安晓敏;桂璐璐;梁栋材;;β-甘露聚糖酶BOManA的表达、纯化和初步晶体学研究[A];第十次中国生物物理学术大会论文摘要集[C];2006年
6 任艳芳;王晓峰;;甘露聚糖酶在水稻种子萌发过程中的时空表达[A];中国植物生理学会第九次全国会议论文摘要汇编[C];2004年
7 严敏;王晓峰;;β-甘露聚糖酶表达与大豆叶片脱落的关系[A];2005年全国植物逆境生理与分子生物学研讨会论文摘要汇编[C];2005年
8 王海宏;丁宏标;宋智娟;;重组甘露聚糖酶对肉鸡生产性能的影响[A];第四届第九次全国学术研讨会暨饲料和动物源食品安全战略论坛论文集(上册)[C];2008年
9 王海宏;丁宏标;宋智娟;;重组毕赤酵母表达的甘露聚糖酶对肉鸡生产性能的影响[A];京津冀畜牧兽医科技创新交流会暨新思想、新观点、新方法论坛论文集[C];2008年
10 周响艳;李路胜;郭瑞庭;;甘露聚糖酶对肉鸡生产性能和肠道微生物菌群的影响[A];饲料酶制剂的研究与应用[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 卢海强;嗜热微生物来源的甘露聚糖酶的克隆表达、热稳定性及催化机理的研究[D];中国农业科学院;2013年
2 周海燕;甘露聚糖酶Man23的基因表达体系优化及其分子改造[D];湖南农业大学;2008年
3 王溪森;草本纤维生物提取关键酶基因克隆与表达研究[D];中国农业科学院;2009年
4 张运雄;欧文氏杆菌CXJZ95-198非纤维素降解特性及manA基因的克隆研究[D];中国农业科学院;2006年
5 王宁娟;饲用酶制剂生物学价值评价技术研究[D];中国农业科学院;2009年
6 王君;表面活性剂辅助蛋白质复性过程机理研究[D];清华大学;2004年
7 孙中涛;苹果渣与棉粕固态发酵生产NSP酶的研究[D];山东农业大学;2008年
8 罗会颖;极端嗜酸真菌Bispora sp. MEY-1胞外糖苷水解酶类的产酶分析及其相关基因的克隆与表达[D];中国农业科学院;2008年
9 张瑜;魔芋胶和羧甲基魔芋胶作为结肠定位给药系统载体材料的应用研究[D];四川大学;2006年
10 柳鹏福;一种新的富含GC基因随机诱变方法的建立和细菌群体感应系统的研究[D];华中农业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李小明;甘露聚糖酶产生菌的筛选及酶学性质研究[D];大连理工大学;2010年
2 汤文浩;解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens T27甘露聚糖酶的发酵及酶学性质研究[D];华中农业大学;2011年
3 王亚伟;Penicillium freii F63来源的甘露聚糖酶的基因克隆、表达与酶学性质研究[D];中南民族大学;2012年
4 李炫;欧文氏杆菌甘露聚糖酶基因同源高效表达与缺失表达研究[D];湖南农业大学;2010年
5 赫崇慧;番茄果实中甘露聚糖酶与其它细胞壁降解酶的协同关系研究[D];东北农业大学;2010年
6 邱振华;木聚糖酶和甘露聚糖酶基因克隆及酶学性质研究[D];湖南农业大学;2010年
7 张旭;黑曲霉β-甘露聚糖酶基因的克隆及其原核和真核表达[D];东北农业大学;2011年
8 王静;成团泛菌甘露聚糖酶的体外定向进化[D];华中农业大学;2013年
9 郭宁;高效耐酸耐热木聚糖酶及木聚糖酶/甘露聚糖酶双功酶的构建[D];中南大学;2012年
10 赵联忠;多拷贝甘露聚糖酶基因生物砖表达载体的构建及在大肠杆菌中的表达[D];湖北大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 本报记者 董文锋;兴国图强一片心[N];广西日报;2011年
2 四川农业大学 陈代文 苏军;科学把握饲用酶制剂原理及发展趋势[N];中国畜牧报;2004年
3 杨昆;功能因子:第三代保健食品的命脉[N];厂长经理日报;2001年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978