嗜热玫瑰红球菌嗜热脂肪酶的重组表达与酶学性质研究

嗜热脂肪酶能克服常温酶生物学性质不稳定的缺陷,在工业应用中有较大的优势,因而成为最近研究的热点.通过合成嗜热玫瑰红球菌Thermomicrobium roseum DSM 5159中的预测脂肪酶基因,在大肠杆菌BL21(DE3)中异源表达,并对该酶进行分离纯化和酶学性质表征.重组脂肪酶的熔融温度Tm和焓变ΔH分别为97.53℃和1637 kJ/mol,二级结构由56.3％ α-螺旋、4.3％ β-折叠、19.9％ β-转角和20.3％的无规则卷曲组成.以对硝基苯酚棕榈酸酯为底物时,脂肪酶最适反应温度为85℃,最适反应pH为8.5,在80℃孵育12 h后酶活力保留率在80％以上,具有良好的热稳定性;脂肪酶对实验中大部分有机溶剂具有较强的耐受力;K+和Ca2+对酶活力有促进作用;动力学研究证实以对硝基苯酚棕榈酸酯为底物时,亲和力最高,米氏常数Km为0.01 mmol/L,催化常数kcat为3.0 s-1,kcat/Km为299.0 L/(mmol·s).研究结果有助于更好地了解嗜热菌脂肪酶的基因和酶学性质,为其在生物柴油合成、洗涤剂及高温环境工业等多领域的应用奠定基础.