耐热β-糖苷酶的基因克隆、表达和耐热性研究

从非解朊栖热菌hg102(thermusnonproteolyticus)染色体文库中,筛选得到耐热β糖苷酶(tn-gly)基因。该基因位于重组质粒2.6kbhindⅲ插入片段上;并在e.coli中表达,酶比活力提高17倍。经序列测定,该基因1311bp,编码436个氨基酸,前端与部分糖透性酶基因紧密相连,g+g含量为71%,有明显的rbs序列,启动子序列不明显。经序列同源性比较,其氨基酸序列属糖苷水解酶家族1,有-n-e-p-和-t-e-n-保守序列,glu164和glu338推测是催化活性中心。其氨基酸组成中,疏水氨基酸含量较高(ala12.8%、leu10.9%),arg(9.6%)、glu(9.44%)和pro(8.0%)含量显著较高。理论预测二级结构中,α螺旋占41.4%,β-折叠占16.2%,β-转角占14.4%,并有大量的pro位于β-转角的第二位。疏水作用、盐键、α-螺旋和pro对tn-gly的突出热稳定性有重要贡献。经系统进化树分析发现,β-糖苷酶在物种进化中比较保守。