新型半乳糖苷酶YZ02的高效异源表达文献综述

 2021-09-27 00:12:19

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文 献 综 述1.1 β-半乳糖苷酶1.1.1 β-半乳糖苷酶简介β-半乳糖苷酶(β-galactosidase)，全名为β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶(β-D-galactoside galacgalacto-hydrolase，EC.3.2.1.23)，常用名为乳糖酶，该酶可将乳糖水解为半乳糖与葡萄糖, 也可转移半乳糖苷。

β-半乳糖苷酶的来源十分丰富，主要有（1）哺乳动物，如幼小哺乳动物的小肠中；（2）植物，如苹果、杏仁籽等植物种子；（3）微生物，如细菌、霉菌、酵母、放线菌等[1]。

β-半乳糖苷酶由β-半乳糖苷酶基因(LacZ 基因)编码，是由4个亚基组成的四聚体。

β-半乳糖苷酶根据不同来源可分为胞内酶或胞外酶。

从不同物种提取的β-半乳糖苷酶的蛋白质序列有较高的同源性和相似性[2]。

β-半乳糖苷酶的分子量介于100~850 kDa之间，其中来源于大肠杆菌的β-半乳糖苷酶分子量最大，为520~850 kDa[3]。

1.1.2 β-半乳糖苷酶的性质现在商业化的β-半乳糖苷酶主要来源于黑曲霉（Aspergillus sp.）和克鲁维酵母（Kluyveromyces sp.），其中以克鲁维酵母属的β-半乳糖苷酶应用最为广泛。

不同来源的β-半乳糖苷酶其酶学性质也有较大差异，表1.1.2列举了几种微生物来源的β-半乳糖苷酶的基本性质，不同来源的β-半乳糖苷酶酶学性质表现显著差异。

表1-1 不同微生物来源的β-半乳糖苷酶及其酶学性质[5]来源 最适温度（℃） 最适PHLactobacillus bulgarieus 42-45 7.0Serratia proteamaculans 25 7.0Brevibacillus Shida L2004 33 6.5Thermus sp. 70 6.5Bifidobacterium adolescentis 50 6.0 Alicyclobacillu sacidocaldarius 70 5.8~6.0Phaseolus vulgaris L. 67 4.0Bacillus coagulans 65 6.0~7.0Pyrococcus woesei 85 6.6Sulfolobus solfataricus 65 6.5Deinococcus geothermalis 60 6.5Bacillus stearothermophilus 70 7.0Rhizomucor sp 60 4.5Thermotoga maritima 80 5.51.2 β-半乳糖苷酶的异源表达目前已有大量关于β-半乳糖苷酶的研究，重组β-半乳糖苷酶也有各种相关报道。

DNA重组技术被用来表达和优化有应用价值的β-半乳糖苷酶，形成多宿主、高效异源表达体系。

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