木聚糖酶能降解木聚糖成木糖或木寡糖,在饲料、造纸、食品以及能源工业中它们有着广泛的用途。本实验室筛选的黑曲霉A-25是一株木聚糖酶高产菌株,它所分泌的β-1,4-内切木聚糖酶XynⅢ的最适温度为47℃、最适pH为3.8,不适于在高温高碱的生物工程环境下使用。本实验室保存有海栖热袍菌的嗜热内切葡聚糖酶基因glu,此葡聚糖酶具有较高的温度稳定性,最适温度在90℃以上。将木聚糖酶XynⅢ与葡聚糖酶Glu相连,希望能够提高该木聚糖酶的热稳定性,并能够获得同时具有双功能的酶。本课题通过融合PCR技术将木聚糖酶基因xynⅢ与葡聚糖酶基因glu通过linker相连,并导入重组载体pET20b(+),在大肠杆菌BL21(DE3)中的高效表达。本实验构建了两个重组蛋白Glu-Xyn和Xyn-Glu,最后对两种重组酶的酶学性质进行了研究。Glu-Xyn和Xyn-Glu都具有双酶活性。其中Xyn-Glu融合酶的木聚糖酶活性与野生型XynⅢ相比,最适温度提高3℃,达到50℃;温度稳定性也大有增加,在50℃保温30分钟后还有60%的残余酶活,而野生型仅剩40%;最适pH都在3.8;pH稳定范围也比野生型适用更广。Xyn-Glu的葡聚糖酶活性与野生型Glu相比,稳定性增强,随着保温时间的延长,其残余酶活反而升高;二者的最适pH在3.8;最适温度≥96℃。Glu-Xyn融合酶的木聚糖酶活性与野生型XynⅢ相比,温度稳定性降低,50℃保温20分钟后已基本没有活性;最适pH都在3.8;最适温度都是47℃;不过其pH稳定范围也比野生型适用更广。Glu-Xyn的葡聚糖酶活性与野生Glu相比,最适pH变化很大,由3.8提高到5.8;温度稳定性略有提高,95℃保温60分钟后,还有80%的残余酶活;最适温度≥96℃。