嗜热古菌Thermococcus sp.HJ21α-葡萄糖苷酶的性质和酶基因的克隆

【作者】 杨磊； 吕明生； 李华钟； 王淑军； 房耀维； 刘殊；

【机构】 江南大学生物工程学院； 淮海工学院海洋学院；

【摘要】 α-葡萄糖苷酶（α-glucosidase,EC 3.2.1.20）又叫麦芽糖酶、转移葡萄糖苷酶。它可以从低聚糖底物的非还原末端切开α-1,4糖苷键,释放出葡萄糖。α-葡萄糖苷酶一般在淀粉降解的最后阶段起作用^[1],它可以将游离的葡萄糖残基转移到另一类底物上形成α-1,6糖苷键,生成非发酵性低聚麦芽糖或糖酯（[2]）。在工业上主要生产低聚异麦芽糖,在啤酒酿造、甜味剂生产、医疗等领域应用也相当广泛^[3]。Thermococcus sp.HJ21能产生α-葡萄糖苷酶,胞内最适产酶时间为6h,胞外最适产酶时间为27h,其主要产生胞内α-葡萄糖苷酶。最适产酶温度为85℃,最适产酶pH为6.5⁷.0,最适NaCl浓度为2.5%,该菌产α-葡萄糖苷酶最适碳源为可溶性淀粉,最适氮源为酵母粉。该酶的最适作用pH值为7.0,最适作用温度为100℃,在pH值5.5⁶.0之间酶活力相对稳定,90℃半衰期(t_1/2)为2h,金属离子Cu²⁺,Al³⁺,Ni²⁺对该酶有较明显抑制作用,Hg²⁺几乎完全抑制该酶的活性,而Fe³⁺和K⁺对该酶有激活作用。通过PCR技术从Thermococcus sp.HJ21克隆了编码的α-葡萄糖苷酶基因,其ORF全长为729bp,编码242个氨基酸。通过对该序列的同源性比较分析,发现它的氨基酸序列与Termococcus hydrothermalis的α-葡萄糖苷酶有90%的同源性。更多还原