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β-半乳糖苷酶(β-D半乳糖苷半乳糖水解酶,β-D-galactosid.galatohydrofase,Ec3.2.1.23)通常被称为乳糖酶,它能够催化β-半乳糖苷化合物中β-半乳糖苷键发生水解,还具有转半乳糖的作用。β-半乳糖苷酶催化乳糖发生水解的实用意义较大,故研究较多。β-半乳糖苷酶的天然来源十分丰富,细菌、霉菌和酵母等微生物经发酵可产生β-半乳糖苷酶。该酶在动物体内参与糖类物质的代谢并同细胞的成熟、衰老关系密切。在植物体内能够降解细胞壁的果胶和半纤维素,参与果蔬成熟。
我们通过电子克隆、RT-PCR、3RACE的方法从家蚕幼虫中扩增到家蚕β-半乳糖苷酶基因的cDNA序列,并将其命名为BmGal(Bomby.moriβ-galactosidase),提交到GenBank,登录号为FJ571146。该cDNA序列全长为215.bp,含有编码半乳糖苷酶蛋白氨基酸序列完整的ORF,大小为182.bp,编码606个氨基酸残基,预测分子量为6.kD,其氨基酸序列与无脊椎动物中该蛋白的氨基酸序列同源性较高,含有完整的糖基水解酶GHF-42保守结构域。本研究构建了融合蛋白表达质粒pET-28a-B.Gal,将该重组子转化大肠杆菌BL21(DE3),用终浓度为0 mM的IPTG诱导重组菌后,作SDS-PAGE分析,在7.kD左右的位置有一条与预期值相符的特异性蛋白条带。利用ONPG为底物检测该表达产物,未检出生物活性。本研究还构建了重组毕赤酵母表达载体pPIC9-γ-B.Gal,将该重组质粒转化巴斯德毕赤酵母GS115,筛选出5株能够产生具有生物活性产物的重组毕赤酵母。本研究提取了家蚕五龄幼虫期、蛹期、成虫期的各组织RNA,用荧光定量PCR的方法,对该基因在家蚕不同发育时期,不同组织表达量进行了比较。检测结果表明,在各组织中,BmGal在睾丸的表达量最高;在不同发育时期,BmGal在五龄幼虫期的表达量最高。