论文部分内容阅读
β-1,3-葡聚糖是一种生物活性强、毒副作用低的高效生物应答物,但目前常用的碱法提取得到的β-1,3-葡聚糖水溶性差,使其应用受到了很大限制。利用β-1,3-葡聚糖酶对β-1,3-葡聚糖进行酶解增溶,将极大地拓宽其在医药、食品及化妆品等行业中的应用。本试验以研究室分离得到的木霉菌株LE02为研究对象,采用盐析沉淀、凝胶过滤层析、离子交换层析、电泳、薄层层析、等点聚焦电泳、紫外差光谱及圆二色谱等方法对其所产β-1,3-葡聚糖酶进行分离纯化,并对该酶的酶学性质进行了研究,主要得出以下几点结论: 1、采用不同的沉淀方法分别对木霉菌株LE02所产胞外β-1,3-葡聚糖酶进行沉淀。在三种沉淀方法中,硫酸铵分段盐析法优于丙酮和乙醇沉淀。β-1,3-葡聚糖酶经30%→80%的硫酸铵分段盐析、透析浓缩后,仅用Sephadex G-200凝胶柱层析法得不到单一的酶蛋白;而直接采用DEAE-Sepharose CL-6B离子交换层析可得到电泳纯的酶蛋白,总酶活回收率78.71%,比酶活689.93U/mg,比粗酶液提高了53.74倍。经常规聚丙烯酰胺凝胶电泳后,分别采用考马斯亮蓝R-250染色和特异性活性染色,证实木霉菌株所产的胞外β-1,3-葡聚糖酶没有同工酶,用SDS-PAGE法测得其分子量为80.137KDa,等电聚焦电泳测得该酶的等电点为7.0。 2、β-1,3-葡聚糖酶的酶学性质研究表明,该酶的最适反应温度为55℃,最适反应pH值为5.0,在不超过50℃时热稳定性较好、pH值在4.5-6.0范围内酸碱稳定性较好。Co2+、K+、Zn2+、Li+、Ba2+、Cu2+、1%β-巯基乙醇对该酶基本没有影响,Cd2+、10.0mmol/L的Mg2+以及5mmol/L和10mmol/L的Fe2+对该酶具有部分抑制作用,而0.6mol/L的尿素、低浓度的Hg2+、5.0mmol/L以上的Mn2+和10.0mmol/L以上的Fe3+能强烈抑制该酶的活性;1.0mmol/L DTT和0.1%SDS对该酶具有一定的激活作用。利用双倒数作图法研究Fe3+和尿素对酶的作用,结果发现,Fe3+对酶的作用为非竞争性抑制类型,而尿素对该酶的作用为混合型抑制类型。该酶只能作用于β-1,3-糖苷键,当以Laminarin(昆布多糖)为底物时,β-1,3-葡聚糖酶的米氏常数Km值为128.34μg/mL,最大反应速度Vm为23.01μg/min.mL。经薄层层析进一步证明,该酶为内切β-1,3-葡聚糖酶。 3、β-1,3-葡聚糖酶的pH差光谱出现了ΔA245nm和ΔA297nm两个差光谱峰,其酪氨酸残基的表观离解常数pKa’=11.26。圆二色谱(CD)分析显示,β-1,3-葡聚糖酶是一种以β-折叠结构为主的酶蛋白。在最适pH值下,其二级结构形式中α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲的比例分别为:10.4%,55.2%,8.8%,25.6%,并通过圆二色数据还可知木霉β-1,3-葡聚糖酶是一种α/β型的蛋白质。