基于信号肽的β-葡萄糖苷酶的分泌表达

为提高大肠杆菌异源表达β-葡萄糖苷酶的底物可及性,本研究以大肠杆菌BL21(DE3)为宿主细胞,使用信号肽OprI、OsmY、PelB、OmpA将纳豆芽孢杆菌的β-葡萄糖苷酶基因bglH锚定到大肠杆菌BL21(DE3)外膜和周质上.然后使用启动子T7、Trc、LacUV5诱导表达Ⅱ型分泌途径的SecB伴侣蛋白,进而实现全细胞催化糖苷型底物水解.本研究通过表征不同细胞定位的β-葡萄糖苷酶活性,发现信号肽PelB分泌效果明显高于其他信号肽,LacUV5启动子与SecB伴侣蛋白组合表达bglH的重组菌株全细胞催化酶活性最高.此外,添加甘氨酸至质量分数为1.0％时,全细胞催化β-葡萄糖苷酶活性最高.并且通过优化诱导条件确定了β-葡萄糖苷酶的最优发酵条件:初始细胞密度(OD600)为1.0,发酵温度为25℃,发酵时间为24 h,发酵pH为6.5,最终全细胞催化β-葡萄糖苷酶活性可达2.55 U/ml.