黑曲霉内切β-1,4-半乳聚糖酶AghA的分子克隆与特征解析

摘要 利用内切β-1,4-半乳聚糖酶(endo-β-1,4-galactanase,EC 3.2.1.89)水解土豆浆制备低聚半乳糖,有望解决产品回收率低的问题。为此,该研究通过分子克隆技术,将黑曲霉β-1,4-半乳聚糖酶基因aghA在毕赤酵母中进行克隆表达,构建获得了重组菌GS115(pPIC-aghA)。摇瓶培养条件下,重组酶AghA的酶活为130 U/mL,高于大多数已报道的半乳聚糖酶的酶活。酶学性质的研究表明,该酶的最适反应pH值和温度分别为4.5和45 ℃,且在pH 4.0～6.0或30～50 ℃具有较好稳定性。大部分金属离子和EDTA对重组酶AghA的酶活没有显著影响;Fe3+对其活性有强烈的抑制作用;而Hg2+则可使AghA几乎完全失活。该酶对半乳聚糖的最大反应速率Vmax和米氏常数Km分别为400 mg/(mL·min)和0.08 mg/mL。此外,重组酶AghA还可以水解土豆浆,产生半乳二糖、半乳三糖和少量半乳四糖等低聚半乳糖