极耐热双功能酶的表达纯化及性质研究

王锐丽　王玉　薛业敏

摘要：将含海栖热袍菌B-木糖苷酶（Xvl）基因的重组质粒pET-28a-xyl导入大肠杆菌BL21-codonPlus（DE3）-RIL中，经诱导实现高效表达，经热处理和Ni2+亲和层析纯化达到电泳均一，并对纯化的重组酶Xvl的酶学性质进行研究。结果表明，重组xyl同时具有木糖苷酶和阿拉伯糖酶活性，即为双功能酶。以对硝基苯酚-a-阿拉伯呋喃糖苷（pNPAF）作为底物，重组酶xvl的最适作用温度和最适pH分别为80～90℃和5.8，90℃的半衰期为1.0h，在pH 7.0～7.8区间重组酶保持较高的稳定性。金属离子Mn2+对重组Xvl的双活性有促进作用，而cu2+和SDS对酶的抑制作用最明显。重组Xvl能将低聚木糖中的木二糖和木三糖彻底分解为木糖。

关键词：极耐热；双功能酶；海栖热袍菌木糖苷酶（xyl）；纯化；性质

中国每年都产生大量的秸秆、玉米芯等农业废弃物，其中蕴藏着丰富的可利用的半纤维素资源。木聚糖是半纤维素的主要成分，有着复杂的结构和独特的降解方式，彻底降解需要多种水解酶（B-1，4-木聚糖酶、B-木糖苷酶和a-L-阿拉伯糖苷酶等）的协同作用。通过酶降解作用产生木糖和阿拉伯糖等多种单糖，可用作基本碳源来生产各种发酵产品。

B-木糖苷酶作为降解酶系的关键酶之一，已有很多来源细菌和真菌的B-木糖苷酶被纯化和辨别，但一般不具有其他酶活性，只有少数B-木糖苷酶被证明为双功能酶或多功能酶。在酶的众多生物学、动力学性状中，很重要的一条就是热稳定性。但从嗜热细菌得到B-木糖苷酶只有少数，如嗜热菌。