外切菊粉酶的熱改性研究

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1、分類號密級UDC編號碩士研究生學位論文外切菊粉酶的熱改性研究Studyonthethermalmodificationofexo-inulinase學院生命科學學院專業(yè)名稱微生物學研究生姓名何麗梅學號1523120016導師姓名周峻沛職稱教授黃遵錫職稱教授2018年6月8日獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全

2、意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。學位論文作者簽名：彳＾＃＠ｗｇ年６月Ｂ日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，即：學校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版。本人授權(quán)云，允許論文被查閱和借閱南師范大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索、縮印或掃描等復制手段保，可以采用影印存和匯編本學位論文。學位論文作者簽名指導教師簽名：日ｐｆ１年６月Ｓ／年／月ｆ日Ｉ摘要摘要菊粉富含于菊芋、菊苣等多種菊科植物中，是一種來

3、源豐富的可再生資源。菊粉能被菊粉酶水解，生產(chǎn)果糖或高果糖漿、菊粉寡糖和燃料酒精等產(chǎn)品，在食品、醫(yī)療保健、生物能源等方面都有廣泛的應用。本文所研究的InuAGN25DVS是一種低溫外切菊粉酶。地球總面積的大約75%都屬于低溫環(huán)境，很適合低溫酶作用；在低溫下的處理可防止營養(yǎng)損失和食品品質(zhì)降低，酶的生產(chǎn)需要酶具有良好的熱穩(wěn)定性，而低溫酶普遍熱穩(wěn)定性差，需要在保證活性的同時提高熱穩(wěn)定性；隨著溫度降低，酶的催化活性往往降低，需要提高酶在低溫下的活性。為了得到熱穩(wěn)定性提高的InuAGN25DVS突變體或者低溫活性提高的InuAGN25DVS突變體，本

4、文通過理性設(shè)計的方法設(shè)計了刪除137EEDRK141的突變體MutE137Δ5、8點突變的N61E-K156R-P236E-T243K-D268E-T277D-Q390K-R409DMut8S、刪除了InuAGN25DVSN端3個氨基酸—Q23、T24和G25的MutQ23Δ3。將野生酶和突變酶在大腸桿菌中進行異源表達、純化，切除純化酶的His標簽，并進行酶學性質(zhì)測定，研究結(jié)果如下：1.突變體MutE137Δ5的最適pH為6.0，與野生酶InuAGN25DVS一樣；最適溫度為35℃，與野生酶相比下降了10℃，在30℃時相對酶活比野生酶增加

5、了約20%，在低溫下的活性有了提高。在50℃下保溫1小時后野生酶有約65%的相對酶活，而突變體MutE137Δ5有約40%的酶活。2.突變體Mut8S的最適pH為6.5，較野生酶增加了0.5個pH；最適溫度為40℃，與野生酶相比下降了5℃；在50℃下保溫1小時后野生酶有約65%的相對酶活，而突變體Mut8S的相對酶活基本沒變?yōu)?00%。3.突變體MutQ23Δ3的最適pH為6.0，與野生型酶InuAGN25DVS一樣；最適溫度是45℃；在50℃下保溫1小時后野生酶有約65%的相對酶活，而突變體MutQ23Δ3的相對酶活基本沒變?yōu)?00%。

6、I摘要本文通過理性設(shè)計的方法得到了1個低溫活性提高的外切菊粉酶MutE137Δ5、2個熱穩(wěn)定性提高的外切菊粉酶Mut8S和MutQ23Δ3。本研究提高了低溫外切菊粉酶InuAGN25DVS的應用潛能，同時也為糖苷水解酶第32家族外切菊粉酶的熱改性及相關(guān)適應機理提供依據(jù)。關(guān)鍵詞：菊粉；菊粉酶；熱改性；理性設(shè)計IIAbstractAbstractInulinisrichinvariousasteraceaeplantssuchasJerusalemartichokeandchicory,andisarichsourceofrenewabler

7、esources.Inulincanbehydrolyzedbyinulinasetoproducefructoseorhigh-fructosesyrup,inulinoligosaccharides,andfuelalcohol,whicharewidelyusedinfood,healthcare,andbio-energy.InuAGN25DVSusedinthispaperisalow-temperatureexo-inulinase.About75%ofthetotalareaoftheearthbelongstoalow-t

8、emperatureenvironmentandissuitableforlow-temperatureenzymeaction.Treatmentatalowtemperaturecanpr