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植物中的木质纤维素类物质含有大量能量,而且这些生物质是地球上最丰富的碳源,纤维素转化可能提供一种新的并且可选择的能源获取方式。由于纤维素分子本身的复杂性和商业化纤维素酶的限制,目前这部分资源尚未得到充分的开发利用。木质纤维素转化为生物酒精的过程中,鉴定并设计高效的纤维素酶一直是这项研究的重中之重,因为这涉及到降低纤维素酶应用的工业成本问题。Gluc1C是从棉铃虫肠道菌中分离得到的一种高效糖苷水解酶。β-糖苷水解酶由448个氨基酸组成,包含糖苷水解酶GH superfamily 1结构域。Gluc 1C能够水解超过五个糖单元支链的纤维糊精,对纤维二糖有目前报道的最强的水解活力。EGX是从福寿螺中分离得到的一种多功能纤维素酶,它同时具有外切β-1,4-葡聚糖酶、内切β-1,4-葡聚糖酶、内切β-1,4-木聚糖酶活性。本研究设计和构建了一种由β-糖苷水解酶Gluc1C和多功能纤维素酶EGX融合而成纤维素酶嵌合体 EGX-Gluc1C。本研究构建了含有EGX和Gluc1C的纤维素酶嵌合体EGX-Gluc1C基因,EGX和Gluc1C通过柔性的多肽序列(G4S)3连接。将纤维素酶嵌合体EGX-Gluc1C基因、Gluc1C和EGX分别插入表达载体pGEX-6P-1,构建了重组表达质粒 pGEX-6P-1-EGX-Gluc1C、pGEX-6P-1-EGX 和 pGEX-6P-1-Gluc1C。在大肠杆菌中分别表达了含有GST的纤维素酶嵌合体EGX-Gluc1C,以及Gluc1C、EGX的重组融合蛋白。SDS-PAGE和考马斯亮蓝染色结果显示三个蛋白大部分以包涵体的形式表达,但是上清中也有部分可溶蛋白表达。我们首先用Gluc1C的包涵体蛋白样品制备了抗Gluc1C的血清,经过Western验证,血清中的抗体对Gluc1C和嵌合体识别特异性很高。由于三个蛋白表达过程中可溶性不是很好,因此我们优化了蛋白的表达条件,降低了培养温度,降低了 IPTG的添加浓度。采用GST-Resin方法,纯化获得重组融合蛋白Gluc1C、EGX、纤维素酶嵌合体EGX-Gluc1C。采用3,5-二硝基水杨酸法,测定了 EGX和纤维素酶嵌合体EGX-Gluc1C的滤纸酶活性。EGX的滤纸酶活性为12.4U/mg,纤维素酶嵌合体Gluc1C的滤纸酶活性为19.84U/mg。纤维素酶嵌合体EGX-Gluc1C的滤纸酶活性是EGX的1.67倍。采用羧甲基纤维素(CMC)糖化力法,测定了 Gluc1C和纤维素酶嵌合体EGX-Gluc1C的CMC酶的活性。Gluc1C的β-糖苷水解酶活性为5.1 U/mg,纤维素酶嵌合体EGX-Gluc1C的β-糖苷水解酶活性为7.7 U/mg。纤维素酶嵌合体EGX-Gluc1C的β-糖苷水解酶活性是Gluc1C的1.5倍。纤维素的降解需要多种纤维素酶协同作用,如果能够使用一个表达系统同时表达纯化两种甚至多种纤维素酶,可以降低工业生产中酶的经济投入。本研究构建了纤维素酶嵌合体EGX-Gluc1C基因,表达了具有生物活性的纤维素酶嵌合体EGX-Gluc1C,其活性高于单一 EGX的滤纸酶活性和Gluc1C的β-糖苷水解酶活性。该嵌合体的研究和应用能够有效提高生物质向生物能源的转化,为进一步研究新型的纤维素酶制剂提供了依据。