论文部分内容阅读
2002年,Richardson等人从一类嗜热球菌属(Thermococcus sp.)的古细菌中克隆并重组得到了一个α-淀粉酶基因BD5088。在荧光假单胞菌Pseudomonasfluorescens获得表达。这个人工重组酶的最适pH为4.5,最适温度为95℃,是一种耐热耐酸α-淀粉酶,具有潜在的工业应用价值。
BD5088基因全长1308bp,编码的蛋白质含436个氨基酸。该基因已由本实验室合成,且克隆到大肠杆菌的表达载体pET30a上,构建成重组质粒pET30a-BD5088。在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,表达出的目的蛋自分子量约为48 ku,大小与理论值一致。重组α-淀粉酶BD5088具有α-淀粉酶的活性,最适反应温度80℃,最适反应pH值为6.0,在100℃下酶活性半衰期约30min。活性不依赖于Ca2+。
本实验首先以pET30a-BD5088为模板,设计含随机核苷酸序列的互补引物,对α-淀粉酶基因BD5088的R32,A99,N125,D126,G155,Q181,E182,A241,以及E151,A154位氨基酸进行多位点定点突变,获得各多位点随机突变体库。然后将该突变体库转化入大肠杆菌BL21进行表达。筛选突变体测定其α-淀粉酶活性。
经过初步筛选,选择了8个转化子进行DNA测序,全部发生了多位点突变。对突变子进行了α-淀粉酶活性检测,有5个突变体的酶活高于α-淀粉酶基因BD5088。其中除了Mut5的最适温度提高到了85℃,各突变子最适温度和最适pH值与α-淀粉酶基因BD5088均一致;在热稳定性上较之α-淀粉酶基因BD5088有所提高。
本实验成功构建了BD5088多个多位点的随机点突变文库,该库不仅在一级结构上具有良好的随机性和多样性,而且具有生物学活性的多样性,为α-淀粉酶BD5088的定向分子进化和结构与功能的深入研究打下了基础。