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基于类弹性蛋白多肽的乳糖酶纯化及其在低聚半乳糖合成中的应用
1
作者
李妍
刘闪闪
+6 位作者
肖灵
曹禹萱
白小佳
王金菊
贾龙刚
王艳萍
耿伟涛
《食品与发酵工业》
北大核心
2025年第9期17-24,共8页
该研究利用类弹性蛋白多肽(elastin-like polypeptides,ELP)标签和分子黏合剂“SpyTag/SpyCatcher”建立了快速高效的乳糖酶分离纯化方法,并研究了获得的重组乳糖酶(lactase-elastin-like polypeptides,Lac-ELP)的酶学性质及其在合成低...
该研究利用类弹性蛋白多肽(elastin-like polypeptides,ELP)标签和分子黏合剂“SpyTag/SpyCatcher”建立了快速高效的乳糖酶分离纯化方法,并研究了获得的重组乳糖酶(lactase-elastin-like polypeptides,Lac-ELP)的酶学性质及其在合成低聚半乳糖(galactooligosaccharides,GOS)中的应用。从产马乳酒乳杆菌(Lactobacillus kefiranofaciens)ZW3中克隆得到乳糖酶酶基因lac,并将lac连接到“Spytag”标签,在大肠杆菌DH5α中表达获得了含有Spytag的乳糖酶Lac-Spytag。通过基因合成获得了编码ELP的基因片段elp,并将elp接到“Spycatcher”编码基因的下游,在大肠杆菌DH5α中表达获得了含有SpyCatcher的ELP标签SpyCatcher-ELP。随后,通过SpyTag和SpyCatcher的自发连接,将Lac-SpyTag和SpyCatcher-ELP进行融合,获得重组乳糖酶Lac-SpyTag-SpyCatcher-ELP(Lac-ELP)。利用ELP标签的可逆相变循环技术,对Lac-ELP进行分离纯化,成功获得了分子质量大小为115 kDa的Lac-ELP,回收效率为73.8%。随后,比较ELP标签对Lac活性的影响。Lac-ELP和Lac的最适温度均为50℃,最适pH值均为7.0,但Lac-ELP比Lac表现出更好的热稳定性和pH稳定性。最后,以乳糖为底物研究了Lac-ELP在制备GOS中的应用。结果表明,Lac-ELP表现出较好的转糖苷活性,底物浓度400 mg/mL,Lac-ELP添加量10 U/g乳糖,35℃反应24 h后,GOS产率可达33.23%。综上,该研究建立的基于ELP的乳糖酶纯化技术操作简便,成本低,可以快速获得高活性的重组乳糖酶,为GOS的工业合成提供参考。
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关键词
产马乳酒乳杆菌
低聚半乳糖
乳糖酶
类弹性蛋白多肽
SpyTag/SpyCatcher
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职称材料
题名
基于类弹性蛋白多肽的乳糖酶纯化及其在低聚半乳糖合成中的应用
1
作者
李妍
刘闪闪
肖灵
曹禹萱
白小佳
王金菊
贾龙刚
王艳萍
耿伟涛
机构
天津科技大学食品科学与工程学院
出处
《食品与发酵工业》
北大核心
2025年第9期17-24,共8页
基金
国家自然科学基金项目(31801514)。
文摘
该研究利用类弹性蛋白多肽(elastin-like polypeptides,ELP)标签和分子黏合剂“SpyTag/SpyCatcher”建立了快速高效的乳糖酶分离纯化方法,并研究了获得的重组乳糖酶(lactase-elastin-like polypeptides,Lac-ELP)的酶学性质及其在合成低聚半乳糖(galactooligosaccharides,GOS)中的应用。从产马乳酒乳杆菌(Lactobacillus kefiranofaciens)ZW3中克隆得到乳糖酶酶基因lac,并将lac连接到“Spytag”标签,在大肠杆菌DH5α中表达获得了含有Spytag的乳糖酶Lac-Spytag。通过基因合成获得了编码ELP的基因片段elp,并将elp接到“Spycatcher”编码基因的下游,在大肠杆菌DH5α中表达获得了含有SpyCatcher的ELP标签SpyCatcher-ELP。随后,通过SpyTag和SpyCatcher的自发连接,将Lac-SpyTag和SpyCatcher-ELP进行融合,获得重组乳糖酶Lac-SpyTag-SpyCatcher-ELP(Lac-ELP)。利用ELP标签的可逆相变循环技术,对Lac-ELP进行分离纯化,成功获得了分子质量大小为115 kDa的Lac-ELP,回收效率为73.8%。随后,比较ELP标签对Lac活性的影响。Lac-ELP和Lac的最适温度均为50℃,最适pH值均为7.0,但Lac-ELP比Lac表现出更好的热稳定性和pH稳定性。最后,以乳糖为底物研究了Lac-ELP在制备GOS中的应用。结果表明,Lac-ELP表现出较好的转糖苷活性,底物浓度400 mg/mL,Lac-ELP添加量10 U/g乳糖,35℃反应24 h后,GOS产率可达33.23%。综上,该研究建立的基于ELP的乳糖酶纯化技术操作简便,成本低,可以快速获得高活性的重组乳糖酶,为GOS的工业合成提供参考。
关键词
产马乳酒乳杆菌
低聚半乳糖
乳糖酶
类弹性蛋白多肽
SpyTag/SpyCatcher
Keywords
Lactobacillus kefiranofaciens
galactooligosaccharides
lactase
elastin-like polypeptides
SpyTag/SpyCatcher
分类号
TS201.3 [轻工技术与工程—食品科学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于类弹性蛋白多肽的乳糖酶纯化及其在低聚半乳糖合成中的应用
李妍
刘闪闪
肖灵
曹禹萱
白小佳
王金菊
贾龙刚
王艳萍
耿伟涛
《食品与发酵工业》
北大核心
2025
0
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