CAJ | 학술논문

以木质纤维素为原料、应用同步糖化共发酵工艺发酵生产酒精时需要酸性中低温高活力纤维素酶包括β-葡萄糖苷酶.本工作分 6 次构建了水牛瘤胃未培养微生物宏基因组文库,获得 1.26×105个克隆,文库含外源 DNA 的总长度约为 4.8×106kb.从文库中筛选到118个表达β-葡萄糖苷酶活性的独立克隆.发现其中 8 个克隆表达的β-葡萄糖苷酶在pH5.0、37℃条件下活性较强.对其中一个克隆进行了亚克隆,序列分析发现一个 2223 bp 的潜在的编码β-葡萄糖苷酶基因(umcel3G)的开放阅读框(ORF),其编码产物的氨基酸序列与来自于 Bacillus sp.的一个β-葡萄糖苷酶同源性最高,具有 60%的一致性和73%的相似性.该ORF在 E.coli中的表达产物Umcel3G的分子量与预测大小相似,酶谱分析表明该表达产物具有β-葡萄糖苷酶活性,证实该基因为一个β-葡萄糖苷酶基因.测定了用Ni-NTA纯化的Umcel3G 的酶学特性,其最适 pH 和最适温度分别为 6.0～6.5 和 45℃.一些金属离子如 Ca2+、Zn2+能显著提高该酶的酶活,而另外一些金属离子如 Fe3+、Cu2+能抑制 Umcel3G 的活性.在 pH4.5、35℃和 5 mmol/L 的 Ca2+存在的条件下,用 Ni-NTA 纯化的重组酶的比活为 22.8 IU/mg,说明该酶在用SSCF工艺发酵生产酒精中有潜在的应用价值.
이목질섬유소위원료、응용동보당화공발효공예발효생산주정시수요산성중저온고활력섬유소매포괄β-포도당감매.본공작분 6 차구건료수우류위미배양미생물굉기인조문고,획득 1.26×105개극륭,문고함외원 DNA 적총장도약위 4.8×106kb.종문고중사선도118개표체β-포도당감매활성적독립극륭.발현기중 8 개극륭표체적β-포도당감매재pH5.0、37℃조건하활성교강.대기중일개극륭진행료아극륭,서렬분석발현일개 2223 bp 적잠재적편마β-포도당감매기인(umcel3G)적개방열독광(ORF),기편마산물적안기산서렬여래자우 Bacillus sp.적일개β-포도당감매동원성최고,구유 60%적일치성화73%적상사성.해ORF재 E.coli중적표체산물Umcel3G적분자량여예측대소상사,매보분석표명해표체산물구유β-포도당감매활성,증실해기인위일개β-포도당감매기인.측정료용Ni-NTA순화적Umcel3G 적매학특성,기최괄 pH 화최괄온도분별위 6.0～6.5 화 45℃.일사금속리자여 Ca2+、Zn2+능현저제고해매적매활,이령외일사금속리자여 Fe3+、Cu2+능억제 Umcel3G 적활성.재 pH4.5、35℃화 5 mmol/L 적 Ca2+존재적조건하,용 Ni-NTA 순화적중조매적비활위 22.8 IU/mg,설명해매재용SSCF공예발효생산주정중유잠재적응용개치.