28219.番茄膨脹素leexp2的異源表達及其降解纖維素的協(xié)同活性研究

1、番茄膨脹素番茄膨脹素LeEXP2的異源表達及其降解的異源表達及其降解纖維素的協(xié)同活性研究維素的協(xié)同活性研究HeterologousexpressionsynergisticactivityincellulosedegradationofLeEXP2fromLycopersicumesculentum學(xué)科專業(yè)：生物化工研究生：柳學(xué)偉指導(dǎo)教師：劉成研究員天津大學(xué)化工學(xué)院2014年6月中文摘要中文摘要隨著不可再生能源的日益減少，生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化

2、尤其是將木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化成燃料乙醇的生產(chǎn)研究成為熱點。然而，由于纖維素鏈間氫鍵的作用，自然界中木質(zhì)纖維素多以牢固的結(jié)晶狀態(tài)存在。纖維素酶降解天然底物低效率導(dǎo)致生產(chǎn)的高成本，這已成為生物質(zhì)有效轉(zhuǎn)化和高效利用的瓶頸。膨脹素蛋白是植物細胞壁中廣泛存在能使細胞壁延伸的蛋白，能破壞纖維素的晶體結(jié)構(gòu)。這類蛋白有提高纖維素降解效率的潛在價值。然而，膨脹素的異源表達十分困難，因而其參與纖維素降解的生化特性還尚未全面報道。本研究成功地將番茄膨脹素基因LeE

3、XP2在畢氏酵母中表達，考察了蛋白酶抑制劑的添加對重組膨脹素蛋白LeEXP2表達的影響。EDTA對重組蛋白的產(chǎn)量沒有明顯的影響，苯甲基磺酰氟PMSF和商業(yè)化的蛋白酶抑制劑混合物顯著地改善了重組蛋白的產(chǎn)量，LeEXP2的最高表達水平達到了約70.9mgL。通過NiNTAHisbind樹脂純化了重組蛋白，去糖基化分析揭示了重組蛋白存在糖基化修飾，糖基化并不能提高其蛋白活性。LeEXP2具有膨脹活性，能夠破壞纖維素的結(jié)構(gòu)。在水解濾紙的過程中，

4、重組的LeEXP2與內(nèi)切纖維素酶協(xié)同作用增加還原糖的釋放量，且產(chǎn)生的最大還原糖數(shù)量是對照組（反應(yīng)混合物中不含膨脹素蛋白）的1.49.8倍。LeEXP2協(xié)同纖維素酶水解纖維素最佳的溫度和pH分別是50C和4.8。在50C、70C和90C，重組蛋白都顯示了相當高的熱穩(wěn)定性，甚至在100C預(yù)處理1小時之后，重組蛋白還能保持大于70%的活性，說明它具有顯著的耐熱性。另外，LeEXP2也對金屬離子、變性劑尿素和SDS有較高的抵抗性。銅離子和亞鐵離