一个新型耐热普鲁兰酶的结构与功能

新型普鲁兰酶的研究对于普鲁兰酶制剂的国产化、打破国外垄断具有非常重要的意义。从我国云南腾冲地区轮马热泉的淤泥中分离获得了一株耐热普鲁兰酶产生菌lm18-11，经16srdna序列系统进化树分析，确定该菌为厌氧芽胞杆菌anoxybacillus属种，并从中克隆获得了耐热普鲁兰酶的编码基因，该酶在55℃?60℃、ph5.6?6.4的范围内具有最大的反应活性。此外，该酶具有较好的热稳定性，在60℃下处理48h，仍可保持50%以上的活力；动力学分析该酶的vmax和km分别为750u/mg和1.47mg/ml，是目前文献报道中比活力最高的耐热普鲁兰酶。同时还对该酶进行了晶体结构分析，结果显示该酶具有a-淀粉酶家族中典型的结构，在n端具有一个特殊的底物结合域，该结构域的缺失导致比活力和底物结合力都有相应降低，vmax和km分别为324u/mg和1.95mg/ml。同时，将该普鲁兰酶编码基因导入枯草芽胞杆菌中，在p43启动子的控制下，普鲁兰酶基因获得了高效表达，胞外酶活可达42u/ml，相比初始菌种，表达活力提高40倍以上。研究表明该普鲁兰酶具有很好的应用前景。