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丝状真菌对蛋白质表达和修饰具有其他微生物不可比拟的优势,被广泛的应用于工业酶的生产当中。随着现代生物技术和高通量测序的发展,关于丝状真菌表达重组蛋白的研究也越来越多。然而单一的菌种不能满足于各种不同工业酶生产的需求,因此,越来越多的丝状真菌已经加入到表达宿主菌的行列中。嗜热毛壳菌(Chaetomium thermophilum)是一种腐生真菌,它的分布范围很广,能够在45°C50°C范围内正常生长繁殖,具有生产多种耐热型纤维素水解酶的能力,是潜在的工业纤维素生产菌株。与中温真菌相比,嗜热真菌产生的纤维素酶具有高活力和热稳定性,并且种类更为丰富。多糖单加氧酶(polysaccharide monooxygenases,PMOs)是近年来新发现的一类纤维素降解酶,因其氧化降解纤维素的独特机制而备受人们的关注。本研究依托于嗜热毛壳菌良好的基因组学和蛋白质组学研究资源,从载体的改造和蛋白的诱导表达方面开展研究,以嗜热毛壳菌中AA9(Auxiliary Activity 9,AA9)家族多糖单加氧酶PMO1为对象,首次利用嗜热毛壳菌蛋白表达系统成功表达了该酶,并对该酶的氧化活性和酶解产物进行了研究,初步建立起了嗜热毛壳菌诱导型蛋白质的表达系统。通过对嗜热毛壳菌胞外蛋白的蛋白质组测序分析发现,筛选出了两个在CCM培养条件下高表达量的蛋白,其中CTHT-0002240(葡萄糖淀粉酶gla)表达量最高,它可以被麦芽糖显著诱导;CTHT-0031000(纤维二糖水解酶cbh)表达量次之,它可以被乳糖显著诱导。分别扩增其基因上游10001500bp的序列作为调控PMO1表达的诱导型启动子,组成了Pgla-PMO1-Tgpd和Pcbh2-PMO1-Tgpd表达盒,同时构建了包含PMO1自身启动子的Ppmo1-PMO1-Tgpd和组成型启动子Pactin的Pactin-PMO1-Tgpd表达盒,进行嗜热毛壳菌的内源表达。将四个表达盒与pNK54质粒经PEG介导转化嗜热毛壳菌,筛选得到PMO1阳性转化菌株。随后诱导型启动子分别以2%的麦芽糖、乳糖和微晶纤维素进行诱导发酵,组成型启动子以CCM进行发酵,发酵7d对其发酵上清液进行Western Blot和SDS-PAGE检测。结果显示诱导型重组蛋白Pgla-PMO1、Pcbh2-PMO1和Ppmo1-PMO1均成功进行了表达和分泌,而组成型重组蛋白Pactin-PMO1未表达。而后用His-tag磁珠对蛋白进行纯化,SDS-PAGE显示蛋白大小为26KD,结果表明该酶正确表达,与理论分子量大小一致。其中以麦芽糖诱导的Pgla-PMO1-Tgpd融合蛋白分泌水平为0.54mg/L,以乳糖诱导的Pcbh2-PMO1-Tgpd融合蛋白的分泌水平为0.32mg/L,以微晶纤维素诱导的Pactin-PMO1-Tgpd分泌水平为0.12mg/L,结果说明在嗜热毛壳菌蛋白质表达系统中以麦芽糖诱导的Pgla的启动效率最高,初步建立起了嗜热毛壳菌麦芽糖诱导的蛋白质表达系统。将纯化成功的PMO1酶以磷酸膨胀纤维素为底物测定其酶活性和降解产物的构成。TLC结果显示:PMO1在pH为5.0时酶活性最高,生成的酶解产物最多,同时在pH 37之间具有良好的耐受性;当温度为50°C时产生的还原性糖浓度最高,此温度与嗜热毛壳菌生长的最适温度一致,是它的最适反应温度,温度提高到60°C、70°C时也有少量的还原糖产生,说明利用嗜热毛壳菌蛋白表达系统表达的PMO1酶也具有一定的耐热性。随着反应时间的增长产物的浓度也随之增加,产物的构成为纤维二糖纤维五糖,并且只有在维生素C作为还原剂的条件下,PMO1才能发挥氧化裂解纤维素的活性,证明多糖单加氧酶是一类氧化酶。