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| 地衣芽孢杆菌耐碱纤维素酶的挖掘及其蛋白结构分析 |
| Mining of alkali-tolerant cellulase from Bacillus licheniformis, and its protein structure analysis |
| 投稿时间：2025-04-02 修订日期：2025-06-25 |
| DOI： |
| 中文关键词: 地衣芽孢杆菌 蛋白结构 纤维素酶 酶学性质 GH9家族 |
| 英文关键词: Bacillus licheniformis Protein structure Cellulase Enzymatic property GH9 family |
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| 中文摘要: |
| 耐碱纤维素酶作为木质纤维素高效转化的关键催化剂，其碱性环境适应性直接决定工业生产和生物质转化的经济性。本研究从农业秸秆堆肥样本中分离获得一株产纤维素酶的地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）YC36。通过同源克隆技术获得其纤维素酶基因，构建pET-32a(+)重组质粒，并在大肠杆菌BL21(DE3)中实现异源表达。采用亲和层析法纯化重组蛋白，并对其酶学特性进行系统分析，同时结合生物信息学方法探讨其耐碱机制。结果表明，YC36重组纤维素酶分子量为70.4 kDa。酶学性质分析显示，该酶的最适反应条件为pH值为9.0和55℃， pH值为5.0~9.0和温度50~65℃范围内，活性保持在80%以上。热稳定性测试表明，在55℃条件下孵育60分钟，酶活性仍能保持85%。在离子效应方面，Mg2?显著增强酶活性，而Cu2?表现出较强的抑制作用。生物信息学分析发现YC36具有GH9-CBM3结构域、高疏水性内核和碱性活性位点，这些特点赋予其优异的耐热性和较广的pH值适应性。本研究揭示了YC36的GH9纤维素酶在高温碱性环境中的功能特性，通过其GH9-CBM3结构域、高疏水性内核及碱性活性位点等关键结构特征，阐明了该酶耐热性和pH适应性的分子机制，为开发具有优异环境适应性的工业酶制剂提供了理论依据和基因资源。 |
| 英文摘要: |
| 1.本研究首次揭示了地衣芽孢杆菌YC36来源的GH9家族纤维素酶在高温碱性环境下的双重稳定性，在pH值为 5.0~11.0及50~65℃的范围内，酶活性保持在60%以上。
2.通过基因克隆与生物信息学分析，揭示了YC36纤维素酶独特的结构-功能关联性，不同于其他地衣芽孢杆菌纤维素酶的耐酸性条件。 |
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