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琼胶酶在温和的条件下,能够水解琼胶并生成相应的寡糖。琼胶酶多来源于海洋微生物,这些微生物能够分泌一系列的琼胶酶,并以琼胶作为其碳源。琼胶酶的用途广泛,可用于食品、养殖、医药等多个领域。因此,寻找琼胶酶产生菌具有重要的应用价值。本实验室前期获得一株琼胶酶产生菌Flammeovirga sp.SJP92,并对它进行了全基因组测序以及功能注释。测序结果表明,该菌株基因组总长度为8,534,834bp,GC含量为34.80%。经生物信息学分析发现,该基因组含有6,636个基因,其中6,291个蛋白编码基因,272个串联重复序列,144个小卫星DNA,1个微卫星DNA以及99个非编码RNA。通过Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)数据库、Gene Ontology(COG)聚类以及功能基因分析发现,该菌株具有完整的糖代谢,脂肪酸代谢以及氨基酸代谢等基础代谢途径,且它的大部分基因都与能量代谢、氨基酸转运代谢等相关;同时,该菌株还能够编码多个底物转运蛋白以及琼胶降解相关蛋白,如琼胶酶、硫酸酯酶等。天然条件下,琼胶酶多以酶系的形式分泌在胞外,这使得单个琼胶酶的分离纯化变得困难,而通过异源表达能够克服这些不足。本研究中我们克隆表达该菌株的琼胶酶,经纯化、复性后获得了一个具有琼胶酶活性的蛋白,命名为AgaB。对AgaB的酶学性质进行分析发现,其最适反应温度和pH分别为45℃和8.0,并且该酶具有很好的耐碱性,在pH 7-10条件下处理1 h,仍能够保留85%以上的活性。同时,化学试剂耐受性分析证实,该酶的活性能够被β-巯基乙醇、DTT等还原剂增强,而变性剂如尿素和SDS对其活性几乎没有影响。此外,薄层层析(TLC)和核磁共振结果表明,AgaB为内切型β-琼胶酶,其水解琼脂糖的终产物为新琼四糖和新琼六糖。本研究通过对Flammeovirga sp.SJP92基因组的分析为Flammeovirga属的基因组研究提供更多的信息;同时,关于琼胶酶的研究为它的工业应用奠定了基础。