葡萄穗霉木聚糖酶XYA6205 在黑曲霉中的表达及酶学特性分析

生物技术通报 ›› 2013, Vol. 0 ›› Issue (2): 130-134.

葡萄穗霉木聚糖酶XYA6205 在黑曲霉中的表达及酶学特性分析

王红霞^1，2 王华明² 张大龙² 罗成¹

（1. 天津科技大学食品工程与生物技术学院食品营养与安全教育部重点实验室，天津 300457; 2. 中国科学院天津工业生物技术研究所，天津 300308）

收稿日期:2012-09-03 修回日期:2013-02-27 出版日期:2013-02-26 发布日期:2013-02-27
作者简介:王红霞，女，硕士研究生，研究方向：食品及生物技术；E-mail ：whongx@163.com罗成，男，博士，教授，博士生导师，研究方向：食品科学，生物技术及免疫学；E-mail ：Luo58@yahoo.com
基金资助:
天津科委真菌-淀粉酶高温活性改造和新型酶遗传工程技术开发项目（10ZCKFSY06200）

Heterologous Expression and Characterization of Xylanase XYA6205 from Stachybotrys chartarum

Wang Hongxia^1，2 Wang Huaming² Zhang Dalong² Luo Cheng¹

（1. Key Laboratory of Food Nutrition and Safety, Tianjin University of Science and Technology, Ministry of Education, School of Food

Received:2012-09-03 Revised:2013-02-27 Published:2013-02-26 Online:2013-02-27

摘要/Abstract

摘要： 木聚糖酶是涉及半纤维素水解的主要酶，具有重要的应用价值。将葡萄穗霉上可能为木聚糖酶的基因xya6205（含信号肽）克隆到载体pGm 上，进而通过原生质体-PEG 转化到黑曲霉G1 上。得到的目的转化子经过摇瓶培养发酵，SDS-PAGE 分析表明，产生了大小为20 kD 左右的蛋白条带。DNS 法测定1 L 发酵液5 d 酶活，比活达392 U/mg，其最适温度为50℃，最适pH为5.8，在不同pH 缓冲液中处理18 h 后，最高仍有83% 残余酶活。

关键词: 木聚糖酶, 黑曲霉, 克隆, 酶活, 葡萄穗霉

Abstract: Xylanase, the main enzyme to hydrolysis hemicellulose, has important application in industry. In this study, a gene xya6205 （with signal peptide）from Stachybotrys chartarum was inserted to an expression vector, eventually an recombinant plasmid pGm-xya6205 was constructed, and then transformed into A. niger G1 mediated by PEG4000. The transformants were confirmed by PCR analysis, and the recombinant xylanase of heterologously expressed protein in SDS-PAGE was about 20 kD. The optimal temperature and pH of the enzyme activity was 50℃ and 5.8, respectively. The recombinant enzyme specific activity reached 392 U/mg by DNS method at optimal condition. The recombinant enzyme remained 83% activity after 18 h in the alkaline buffer.

Key words: Xylanase, Aspergillus niger, Cloning, Activity, Stachybotrys chartarum

王红霞, 王华明, 张大龙, 罗成. 葡萄穗霉木聚糖酶XYA6205 在黑曲霉中的表达及酶学特性分析[J]. 生物技术通报, 2013, 0(2): 130-134.

Wang Hongxia, Wang Huaming, Zhang Dalong, Luo Cheng. Heterologous Expression and Characterization of Xylanase XYA6205 from Stachybotrys chartarum[J]. Biotechnology Bulletin, 2013, 0(2): 130-134.

参考文献

［1] 邵蔚蓝, 薛业敏. 以基因重组技术开发木聚糖类半纤维素资源［J]. 食品与生物技术, 2002, 21(1)：88-93.
[2] 顾方媛, 陈朝银. 纤维素酶的研究进展与发展趋势［J]. 微生物学杂志, 2008, 28(1)：83-88.
[3] 刘萌, 战利, 马红霞. 纤维素酶及纤维素酶基因工程学研究进展［J]. 安徽农业科学, 2011, 39(16)：9515-9517.
[4] Subramaniyan S, Prema P. Biotechnology of microbial xylanase: enzymology, molecular biology and application［J]. Crit Rev Biotechnol, 2002, 22(1)：33-64.
[5] Lapidot A, Mechaly A, Shoham Y. Overexpression and single-step purification of a thermostable xylanase from Bacillus stearothermophilus T-6［J]. J of Biotechnology, 1996, 51(3)：259-264.
[6] Jung KH, Pack MY. Expression of a Clostridium thermocellum xylanase gene in Bacillus subtilis［J]. Biotechnology Letters, 1993, 15(2)：115-120.
[7] Ghangas GS, Hu YJ, et al. Cloning of a Thermomonospora fusca xylanase gene and its expression in Escherichia coli and Streptomyces lividans［J]. J Bacteriol, 1989, 171(6)：2963-2969.
[8] Herbers K, Wilke I, Sonnewald Μ. A thermostable xylanase from Clostridium thermocellum expressed at high levels in the apoplast of transgenic tobacco has no detrimental effects and is easily purified［J]. Biotechnology, 1995, 13:63-66.
[9] Sun J, Kawazu T, Kimura T, et al. High expression of the xylanase B gene from Clostridium stercorarium in tobacco cells［J]. Fermentation and Bioengineering, 1997, 84(3)：219-223.
[10] Ludwig A, Boller T. A method for the study of fungal growth inhibition by plant proteins［J]. FEMS Microbiology Letters, 1990, 69(1-2)：61-66.
[11] 汤海妹, 曾凡亚, 张义正. Bacillms sp. BT-7 木聚糖酶基因的克隆与鉴定［J]. 应用于环境生物学报, 1999, 5(1)：60-63.
[12] 刘相梅, 祁蒙. 木聚糖酶基因克隆、表达与分泌及定点诱变研究进展［J]. 生物工程进展, 2001, 21(2)：28-31.
[13] 何军, 余冰, 张克英, 陈代文. 里氏木霉木聚糖酶基因(Xyn Ⅱ) 在毕赤酵母中异源表达及重组蛋白酶学性质分析［J]. 农业生物技术学报, 2009, 5:920-924.
[14] 孙建义, 李卫芬, 顾赛红, 许梓荣. 黑曲霉木聚糖酶和β-葡聚糖酶cDNA 片段克隆和序列分析［J]. 浙江大学学报, 2001, 27(3). 352-354.
[15] 李伟, 何容, 高志强. 黑曲霉耐热木聚糖酶XYNB 在毕赤酵母中的高效表达［J]. 应用与环境生物学报, 2011, 17(6)： 892-896.
[16] 崔罗生, 祝茂生, 徐顺清. 黑曲霉木聚糖酶基因(xynA)在大肠杆菌中的表达及酶学分析［J]. 华中农业大学学报, 2009, 1(28)：48-53.
[17] 杜宗军, 陈冠军, 高培基. 黑色葡萄状穗霉纤维素酶的纯化和性质［J]. 青岛海洋大学学报, 2002, 32(1)：79-84.
[18] 赵颖, 巴再华, 张春艳. 双向选择标记amdS 在黑曲霉中自发突变及amdS-检测［J]. 济宁医学院学报, 2008, 31(4)： 283-285.
[19] Wernars K, Goosen T, Wennekes BM, et al. Cotransformation of Aspergillus nidulans:a tool for replacing fungal genes［J]. Mol Gen Genet, 1987, 209:71-77.
[20] Ghose TK. Measurement of cellulose activities［J]. Pure and Appl Chem, 1987, 59(2)：257-268.
[21] 姚婷婷, 王正祥. 黑曲霉原生质体的制备、再生及转化条件［J]. 食品与生物技术学报, 2006, 25(4)：116-120.

[1]	杨志晓, 侯骞, 刘国权, 卢志刚, 曹毅, 芶剑渝, 王轶, 林英超. 不同抗性烟草品系Rubisco及其活化酶对赤星病胁迫的响应[J]. 生物技术通报, 2023, 39(9): 202-212.
[2]	吕秋谕, 孙培媛, 冉彬, 王佳蕊, 陈庆富, 李洪有. 苦荞转录因子基因FtbHLH3的克隆、亚细胞定位及表达分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(8): 194-203.
[3]	王佳蕊, 孙培媛, 柯瑾, 冉彬, 李洪有. 苦荞糖基转移酶基因FtUGT143的克隆及表达分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(8): 204-212.
[4]	饶紫环, 谢志雄. 一株Olivibacter jilunii 纤维素降解菌株的分离鉴定与降解能力分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(8): 283-290.
[5]	孙明慧, 吴琼, 刘丹丹, 焦小雨, 王文杰. 茶树CsTMFs的克隆与表达分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(7): 151-159.
[6]	郭三保, 宋美玲, 李灵心, 尧子钊, 桂明明, 黄胜和. 斑地锦查尔酮合酶基因及启动子的克隆与分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(4): 148-156.
[7]	杨俊钊, 张新蕊, 赵国柱, 郑菲. 新型GH5家族多结构域纤维素酶的结构与功能研究[J]. 生物技术通报, 2023, 39(4): 71-80.
[8]	刘思佳, 王浩楠, 付宇辰, 闫文欣, 胡增辉, 冷平生. ‘西伯利亚’百合LiCMK基因克隆及功能分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(3): 196-205.
[9]	陈楚雯, 李洁, 赵瑞鹏, 刘媛, 吴锦波, 李志雄. 藏鸡GPX3基因的克隆、组织表达谱研究及功能预测[J]. 生物技术通报, 2023, 39(3): 311-320.
[10]	杨旭妍, 赵爽, 马天意, 白玉, 王玉书. 三个甘蓝WRKY基因的克隆及其对非生物胁迫的表达[J]. 生物技术通报, 2023, 39(11): 261-269.
[11]	侯瑞泽, 鲍悦, 陈启亮, 毛桂玲, 韦博霖, 侯雷平, 李梅兰. 普通白菜PRR5的克隆、表达及功能验证[J]. 生物技术通报, 2023, 39(10): 128-135.
[12]	杨敏, 龙雨青, 曾娟, 曾梅, 周新茹, 王玲, 付学森, 周日宝, 刘湘丹. 灰毡毛忍冬UGTPg17、UGTPg36基因克隆及功能研究[J]. 生物技术通报, 2023, 39(10): 256-267.
[13]	郭文博, 路杨, 隋丽, 赵宇, 邹晓威, 张正坤, 李启云. 球孢白僵菌真菌病毒BbPmV-4外壳蛋白多克隆抗体制备及应用[J]. 生物技术通报, 2023, 39(10): 58-67.
[14]	孙卓, 王妍, 韩忠明, 王云贺, 赵淑杰, 杨利民. 防风根际真菌的分离鉴定及其生防潜力评价[J]. 生物技术通报, 2023, 39(1): 264-273.
[15]	陈光, 李佳, 杜瑞英, 王旭. 水稻盐敏感突变体ss2的鉴定与基因功能分析[J]. 生物技术通报, 2022, 38(9): 158-166.