新型耐热普鲁兰酶的筛

发布时间：2024-03-02 20:52

　　普鲁兰酶(EC 3.2.1.41)是α-淀粉酶家族中的淀粉脱支酶,能选择性水解普鲁兰糖、β-极限糊精、糖原和支链淀粉中的α-1,6-糖苷键,是淀粉脱支、彻底水解的限速酶。该酶应用于淀粉糖和抗消化淀粉的生产及啤酒酿造,可以明显提高生产效率、改善产品品质和降低生产成本。可与真菌葡萄糖淀粉酶协同作用的酸性普鲁兰酶,如Klebseilla pneumonia、Bacillus acidopullulyticus、Bacillus naganoensis和Bacillus deramificans等菌株的普鲁兰酶,已经成功地实现了商业化生产和应用,并获得了相关专利保护。受制于国外相关公司的专利保护,国内普鲁兰酶的应用成本居高不下,限制了我国淀粉深加工产业的持续健康发展;同时,随着淀粉深加工领域的不断拓展,对普鲁兰酶的催化性能也提出了新的要求,需要进一步发掘新型普鲁兰酶,以满足工业应用对普鲁兰酶的多样化需求。文中通过功能筛选和酶学性质评价获得了新型弱酸耐热普鲁兰酶,并对该酶的编码基因进行了克隆表达和酶学性质鉴定;通过截断和定点突变优化了该酶的催化性能;最后通过磁性纳米颗粒表面化学修饰实现了该酶的高...

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图1-1淀粉结构示意图

图1-1淀粉结构示意图[1]Fig.1-1Schematicdiagramofstarchstructure[1]淀粉（图1-1）是α-D-吡喃葡萄糖以4C1构象形成的α-葡聚糖，在较长的α-1,4-上分布着数目不等的α-1,6-糖苷键连接的α-1,4....

图1-2α-葡聚糖脱支酶保守基序[21]

图1-2α-葡聚糖脱支酶保守基序[21]X为疏水性氨基酸，B为亲水性氨基酸，Z与酶特异性相关的重要氨基酸Fig.1-2Consensussequenceregionsinstarch-debranchingenzymes

图1-3淀粉脱支酶的系统发育[21]

图1-3淀粉脱支酶的系统发育[21]Fig.1-3Phylogenetictreeforstarch-debranchingenzymesGH13家族又称α-淀粉酶家族，包括水解酶、糖基转移酶和异构酶。该家族酶的氨基酸序列相似性极为有限，仅有四段短的保守氨基酸....

图1-4普鲁兰酶I的结构组成与拓扑结构

图1-4普鲁兰酶I的结构组成与拓扑结构[21]Fig.1-4Comparisonofpullulanasestructures至今已有多个PULI的晶体结构得到解析，如B.acidopullulyticus、B.subtilisstr.168、Klebs....

本文编号：3917383