近日，中國農業科學院飼料研究所丁宏標研究員領導的生態飼料研究團隊將渾濁紅球菌糖合成酶基因導入大腸桿菌，構建出重組海藻糖合成酶，每升發酵液可產生320mg可溶性目的蛋白，使大規模生產海藻糖合成酶成為可能。
海藻糖是一種非還原性二糖，它是由兩分子葡萄糖通過α, α-（1, 1）糖苷鍵連接而成。海藻糖和它的衍生物能夠作為一種保護劑幫助生物分子來抵抗多種環境壓力，如寒冷、熱激、脫水等。因此海藻糖可以被用來作為一種有效的添加劑應用在食品、化妝品和醫藥等領域。
渾濁紅球菌是在自然界中廣泛存在的一種抗逆性很強的菌株，能代謝利用芳香族化合物和脂族烴，在有機溶劑中生長良好。其細胞膜表面的海藻糖酯在其抗逆性上表現出很大的作用。研究人員推斷在此菌體內擁有合成海藻糖的途徑，并對這種推斷作出驗證，然后探索目的蛋白的最佳誘導表達的條件。最后，對該基因的編碼產物以麥芽糖和海藻糖作為反應底物進行功能鑒定，并對表達的目的蛋白作出相關酶學性質的分析。
研究結果表明，從渾濁紅球菌的基因組中克隆到一個完整的基因序列，該序列長度為1857bp，編碼618個氨基酸。以pRSET-B為表達載體，E.coli BL21（DE3）pLysS為宿主細胞時，能較高效的表達出目的蛋白，表達產物具有海藻糖合酶活性。最佳誘導條件：誘導前OD600為0.6，誘導劑IPTG濃度為0.5mM，溫度為25℃，誘導時間為6h。該重組酶的最適反應pH為7.0，最適反應溫度為25℃； 多種離子都可可以抑制海藻糖合成酶的活性，而1mM Ca2+ 和Mn2+有提高其表達活性的作用；EDTA對酶的抑制作用不明顯。重組酶具有一定的水解活性，在催化麥芽糖向海藻糖轉化的過程中有副產物葡萄糖的產生；葡萄糖是海藻糖合酶的競爭性抑制劑。
該研究成果發表于《蛋白期刊》（The Protein Journal）。（通訊員：王苑）
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