脂环酸芽孢杆菌D-1的耐盐内切葡聚糖酶基因克隆、表达与酶学性质

【目的】克隆温泉中嗜热嗜酸的脂环酸芽孢杆菌D-1（Alicyclobacillus tengchongensis CGMCC1504）的内切葡聚糖酶基因gluE1,并对该酶进行序列分析和重组酶的酶学特性分析。【方法】通过全基因组测序获得gluE1全长,并对其氨基酸序列（GluE1）进行分析。将gluE1重组到载体p EASY-E2中并转化到大肠杆菌BL21（DE3）中异源表达,利用组氨酸标签纯化GluE1并进行酶学性质分析。【结果】gluE1与NCBI数据库中GH5的内切葡聚糖酶具有较高的相似性,全长1020 bp,GC含量50.5%,编码339个氨基酸（40.45 k Da）。GluE1与数据库中序列的最高一致性为97%,与其余纤维素酶的一致性〈60%。GluE1可水解CMC-Na、可溶性淀粉和大麦β-葡聚糖,表观最适pH为6.5,pH 5.0–10.0稳定并维持60%以上的酶活性。GluE1的表观最适温度为55℃,在37℃下稳定。在55℃ pH 6.5条件下,GluE1对大麦β-葡聚糖的K_m、V_（max）和k_（cat）分别为8.58 mg/mL、416.67 U/mg和280.90 s^（–1）。GluE1受Ag^＋、Hg^（2＋）及SDS抑制,β-巯基乙醇、Pb^（2＋）、Mg^（2＋）、Ca^（2＋）和Na^＋对GluE1有微弱的促进作用,NaCl对GluE1的影响不大,加入30%的NaCl,仍有64%以上的酶活性;经30%的NaCl在37℃下处理60 min,仍能保持93%以上的活性。【结论】首次报道从Alicyclobacillus属的细菌中克隆得到内切葡聚糖酶基因并对其酶学性质进行研究,GluE1具有良好的pH稳定性和有较强的耐盐性,可能具有更大应用潜力。