水生栖热菌af-03麦芽糖转葡萄糖基酶的基因克隆及原核表达

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1、吉林农业大学硕士学位论文水生栖热菌AF-03麦芽糖转葡萄糖基酶的基因克隆及原核表达姓名：陈海燕申请学位级别：硕士专业：农产品加工及贮藏工程指导教师：胡耀辉20070601吉林农业大学硕士学位论文水生牺热菌AF一03麦芽搪转葡萄糖基酶基因克隆及厚核表达水生栖热菌AF一03麦芽糖转葡萄糖基酶基因克隆及原核表达摘要麦芽糖转葡萄糖基酶(4一a葡聚糖转移酶；EC2．4．1．25)，是细胞内的4_旺．葡聚糖基转移酶，催化舡l，4一D一葡聚糖片段，使之转移到受体上形成新的4一链位点。这个位点可能是a一1，4一葡聚糖或葡萄糖。该酶首次

2、在大肠杆菌中发现，但随后又在多种菌种中被发现。在植物中这种酶被认为与淀粉的代谢相关，称之为歧化酶。众所周知，作用在淀粉上的酶有Ⅱ一淀粉酶和支链淀粉酶(普鲁兰酶)，可以降解淀粉为麦芽寡聚糖和葡萄糖，近来市场上引进一种耐热的环糊精耱基转移酶【E．C．2．4．1．19】可以生产环状环糊精。该酶行使转糖基作用或转移酶反应从而代替水解作用。因此葡聚糖分支酶[E．c．2．4．1．18]和麦芽糖转葡萄糖基酶【E．c．2．4．1．251的潜在应用被探究，从近年来一定数量的专利申请书上也可以判断出两种酶的潜在价值。工业化酶加工处理淀粉根

3、据部分水解生成糊精一麦芽糖复合剂，麦芽糖和葡萄糖浆”】。而溶解的淀粉渴望被一种酶处理，该酶需要在65～70。C稳定而有活性。因此极端耐热和恒温有效的酶的自然来源成为亟待解决的问题，而高嗜热生物的最适生长温度恰好在60℃以上，满足了工业化生产的最基本要求【2】。淀粉具有凝沉作用，这个过程导致直链淀粉链被氢键干扰，结果生成凝胶。这个凝沉过程是不可逆的，因此加热凝胶也不能使其溶解。麦芽糖葡萄糖基转移酶可以以淀粉为底物产生环状直链淀粉或热可逆性凝胶，这两种物质都具有很好的商业价值。热可逆淀粉凝胶可以取代明胶【3】。因为在胶化温

4、度下行使功能。耐热的麦芽糖转葡萄糖基酶是必须的，当凝胶状马铃薯淀粉被从嗜热菌中得到的麦芽糖转葡萄糖基酶处理后，游离的直链淀粉和封闭的支链淀粉侧链变短延长14q】。该产品可以在水中溶解且在加热冷却后形成牢固的凝胶。凝胶重新加热可以被溶解。麦芽糖转葡萄糖基酶作用在马铃薯淀粉上的产品热可逆性与明胶相似。本研究旨在利用基因工程技术，研究麦芽糖转葡萄基酶基因在大肠杆菌中的克隆与表达，对进一步构建麦芽糖转葡萄基酶高产基因工程菌株打下基础，所以本研究的主要目标就是，构建一个高效表达载体，使麦芽糖转葡萄糖基酶基因在大肠杆菌中高效表达。

5、关键词：水生栖热菌，麦芽糖转葡萄糖基酶，基因克隆，原核表达吉林农业大学硕士学位论文水生牺热苗^F-03麦芽糖转葡萄糖基晦基因克隆及原核表达ThermusaquaticusAF一03AmylomaltaseGeneCloningandprokaryoticExpressionAbstractAmylomaltasesareintracellular4m—glucanotransferases·theycatalysethetransferofasegmentofall0t·1，4-D-glucantoanew4-posi

6、tioninallacceptor,whichmaybegluceseoranotherct-1．4-D-glucan．Thisreactionisavariationofthea-retainingmechanism．Severalamylomaltasesofvarioussourceshavebeenstudiedindetail(Table1)．InplantstheenzymeisknownasadisproportionatingenzymkOrD-enzyme．Well—knownstarch—actin

7、genzymesarea-amylasesandpu,ulanases，whichdegradeittomaltooligosaccharidesandglucose．Recently,athermostablecycledextringlycosyltransferasefEC2．4．1．19)thatproducescircularcyclodextrinswasintroducedonthemarket．glucan-branchingenzymes厄．C．2．4．1．18)andamylomahases(E．C

8、．2．4．1．25)，areexploredfortheirpotentialapplications，ascanbejudgedfromthenumberofpatentapplicationsinrecentyears．Intherestofthiscommunication，Sincesolubilizationofstar