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糖苷水解酶第32家族包括内切菊粉酶、外切菊粉酶、蔗糖酶及内切β-2,6-果聚糖酶等,主要催化水解含β-2,6果糖苷键、β-2,1果糖苷键或β-D果糖苷键的化合物,在理论研究方面具有一定的意义,在饲料、食品、生物燃料、洗涤、制糖和医药等领域具有潜在的应用前景。目前,尚未有Sphingobacterium sp.来源的内切β-2,6-果聚糖酶的报导,也未有具有耐盐耐乙醇耐蛋白酶和表面活性剂的菊粉酶报导,而微生物来源的低温蔗糖酶也报导甚少。本论文将分别来源于Sphingobacterium sp.、 Sphingomonas sp.和Bacillussp.的3个酶编码基因levAGN25、 inuAJB13和sucAHJ14重组到pEASY-E1或pEASY-E2载体上,并将重组质粒转化到Escherichia coli BL21(DE3)中进行表达。利用组氨酸标签纯化重组酶LevAGN25、InuAJB13和SucAHJ14,并对其进行了酶学性质的研究和定点突变。研究表明:(1)重组酶LevAGN25的最适pH为6.0,在pH5.0-10.0范围内具有较好的稳定性;最适温度为55℃,在10℃和20℃分别具有13.5%和32.6%的酶活,50℃时的热稳定性良好;专一内切β-2,6-果聚糖(levan)生成果寡糖。LevAGN25是一种Sphingobacterium sp.来源的新型专一内切β-2,6-果聚糖酶,该酶在底物专一性研究上具有理论意义,在食品、医疗、低温相关行业具有潜在的应用前景。(2)重组酶InuAJB13的最适pH为5.5,在pH4.0-7.0具有较好的稳定性;最适温度为55℃;具有非常好的耐盐性和一定的乙醇耐受性;胰蛋白酶、蛋白酶K、表面活性剂、大部分金属离子及市售洗衣液对其活性无影响或影响微弱。该重组酶在耐盐机制研究方面具有一定的理论价值,在饲料、洗涤以及高盐食品和海产品加工过程中具有潜在的应用前景。(3)重组酶SucAHJ14的最适pH为8.0,在pH7.0-9.0下具有较好的稳定性;具有典型低温酶的特征,即最适温度为35℃,在10℃和20℃分别具有26.6%和64.0%的酶活,热稳定性低于30℃;Hg2+能完全抑制酶的活性,而Mn2+和β-Mercaptoethanol对酶有激活作用;专一水解蔗糖。作为一种典型的低温酶,SucAHJ14具有一定的理论研究价值,为蔗糖酶低温活性机理的研究提供了良好材料。(4)经过序列比较和同源建模分析,利用定点突变方法证明DP、RDP和ECP上的D34、D151和E214是内切β-2,6-果聚糖酶LevAGN25活性中心的必要氨基酸,其中,D34和E214可能是催化残基,D151可能与底物结合位点的识别有关。WMNDPNG上的D40是外切菊粉酶InuAJB13活性中心的必需氨基酸,D40E影响重组InuAJB13的最适温度但不能改变InuAJB13的外切性质。本研究获得了3个GH32家族糖苷水解酶,分别为Sphingobacterium sp.来源的专一内切β-2,6-果聚糖酶,Sphingomonas sp.来源的耐盐耐乙醇耐蛋白酶和表面活性剂的外切菊粉酶,Bacillus sp.来源的低温碱性蔗糖酶。它们不仅为这类糖苷水解酶的结构和功能研究提供了良好的材料,还具有潜在的应用前景。