蜜蜂球囊菌胞外蛋白酶的分离纯化及其性质研究

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蜜蜂白垩病(Honeybee chalkbrood disease),是由蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis)引起的蜜蜂幼虫的真菌传染病。毒力是决定病原菌侵染力的重要指标,病原真菌在侵染机体过程中所分泌一些能降解体壁或组织的蛋白酶与真菌毒力有密切关系。有研究已经证明丝氨酸蛋白酶是真菌侵染无脊椎动物过程中的一个关键酶,是致病性决定因子。因此,系统研究蜜蜂球囊菌分泌的类丝氨酸蛋白酶,能够使我们更好的了解真菌入侵机制,从而为进一步防治该病打下基础。本文在其他研究者的基础上建立了一套比较简便易行、提取效果好、成本较低的从蜜蜂球囊菌发酵液中纯化胞外蛋白酶的流程。从蜜蜂球囊菌胞外蛋白酶的粗酶液中分离出一种类丝氨酸蛋白酶,并对其理化性质作了初步研究。10株来源不同的蜜蜂球囊菌接种于酪蛋白诱导培养基平板上,将产酶量较大的菌株ND-2作后期试验菌株。采用正交试验法得出用(NH42SO4沉淀法浓缩蜜蜂球囊菌胞外蛋白酶的最终粗提条件为:Tris缓冲液浓度为20 mmol/L,缓冲液pH值为7.8,(NH42SO4浓度为80%。蜜蜂球囊菌胞外蛋白酶的6天发酵液经80%硫酸铵沉淀,DEAE-Sapharose Fast Flow离子交换层析(00.5 mol/L NaCl线性梯度洗脱),Sephadex G-75凝胶层析,获得一种类丝氨酸蛋白酶,比活由1.9 U/mg提高到345.7 U/mg,纯化倍数为181.9倍,回收率为5.7%。提纯后的蛋白酶用SDS-PAGE电泳检测,分子量大约为29.5 kDa,命名为pro-AAND-2。金属离子及抑制剂对蜜蜂球囊菌胞外蛋白酶活性的影响研究,结果表明:Cu2+和Fe3+对蛋白酶的活性有较强的抑制作用,在Ag+、Cu2+的浓度分别达到20 mmol/L和50 mmol/L时均可使蛋白酶的活性完全失去,胰蛋白酶抑制剂PMSF能强烈抑制该酶活性,当PMSF浓度为10 mmol/L时基本检测不到该酶活性,表明它可能是一种丝氨酸蛋白酶。最适反应温度和最适反应pH分别为55℃和7.0,在pH 3.0~11.0的广范围内比较稳定,但热稳定性随着温度的升高,其活性丧失的越多,热稳定性越差。
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