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阿魏酸酯酶和木聚糖酶协同作用去水解植物细胞壁材料中以酯键相连的阿魏酸和双阿魏酸,因此该酶在降解植物生物质资源方面发挥主导作用。产生阿魏酸酯酶的微生物来源十分广泛,然而出发菌株的阿魏酸酯酶活性很低,因此限制了该酶的产业化及在各个领域的应用。本文以1株产阿魏酸酯酶的产黄青霉HA4089为研究材料,通过分子生物学手段,构建基因工程菌株来提高阿魏酸酯酶的产量。采用PCR技术克隆得到产黄青霉HA4089的阿魏酸酯酶A的基因序列。测序发现该基因长度为933bp,包含2个外显子和1个内含子。利用重叠拼接PCR技术成功将产黄青霉HA4089的阿魏酸酯酶A的两个外显子拼接,获得不含内含子的阿魏酸酯酶A cDNA基因。经EcoRI和AvrII双酶切,成功构建毕赤酵母表达载体pPIC9K-PcfaeA。测序分析表明:阿魏酸酯酶A基因序列长度为783bp,共编码260个氨基酸。与NCBI报道的产黄青霉阿魏酸酯酶A的同一性为97.69%,共有6处差异,分别是第12位的K(赖氨酸),第30位的R(精氨酸),第49位的Y(酪氨酸),第170位的L(亮氨酸),第211位的V(缬氨酸),第245位的E(谷氨酸)。将表达载体pPIC9K-PcfaeA经线性化后,利用电转化法转化毕赤酵母GS115菌株,获得faeA转化子。通过观察faeA转化子在阿魏酸乙酯平板上产生透明圈的情况,筛选出5株产生明显透明圈的faeA转化子。然后分别提取染色体DNA,并以其作为模板,PCR鉴定进行复筛,结果获得4株faeA转化子。测定4株faeA转化子酶活,其中酶活最高的3#转化子,活力达到20.67U/mL。SDS-PAGE蛋白电泳分析显示在大小32KDa处有一条明显的条带,说明产黄青霉的阿魏酸酯酶A基因在毕赤酵母中表达成功。阿魏酸酯酶粗酶性质的研究表明其最适作用温度为50℃,最适pH值为4.5,在50℃保温20min后酶活力仍为90%以上,在pH4.0-6.0的范围内稳定性较好,酶活力仍为90%以上。采用PCR克隆得到产黄青霉阿魏酸酯酶C的基因,序列分析发现其总长度为750bp,没有内含子,可直接用于外源表达。用EcoR I和Avr II双酶切将阿魏酸酯酶C基因插入到表达载体pPIC9K中,成功构建毕赤酵母表达载体pPIC9K-PcfaeC。测序分析显示产黄青霉HA4089的阿魏酸酯酶C基因序列长度为762bp,共编码249个氨基酸,其中与NCBI报道的阿魏酸酯酶C序列只有1个氨基酸的差异,第24位的组氨酸被Y(酪氨酸)取代,经分析该氨基酸的差异不影响后续的表达。表达载体pPIC9K-PcfaeC经线性化后,电转化法转化毕赤酵母GS115菌株,通过阿魏酸乙酯平板法,筛选出6株产生明显透明圈的转化子。PCR鉴定获得5株faeC转化子,测定5株faeC转化子酶活,其中酶活最高的4#转化子,活力达到20.14U/mL。SDS-PAGE蛋白电泳分析,结果显示在大小32KDa处有一条明显的条带,说明产黄青霉的阿魏酸酯酶C基因在毕赤酵母中表达成功。对重组FAE C粗酶性质的研究表明产阿魏酸酯酶C最适作用温度为45℃,最适pH值为6.0,在55℃保温60min后酶活力仍为45%以上,在pH5.0-7.0的范围内稳定性较好,酶活力仍为85%以上。