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植酸酶作为一种新型的酶制剂,由于能有效地帮助非反刍动物消化谷物、油料作物中的植酸盐,提高磷的利用率,减轻由于磷排放对环境尤其是水源的污染,另外能够改善家畜对无机盐、氨基酸等营养物质的吸收,促进其生长,所以得到了广泛的研究和应用。 本文以研究植酸酶的热稳定性为主要目的,通过致突变PCR的方法,对来源于Aspergillus niger的植酸酶基因phyA进行突变。以突变后的基因为基础,构建了PTE21a(+)-phyA/BL21(DE3)和PTE35b(+)-phyA/BL21(DE3)表达系统。在2个系统中目的蛋白都得到了高效表达。 对PTE21a(+)-phyA/BL21(DE3)和PTE35b(+)-phyA/BL21(DE3)系统表达蛋白的表达量和生物活性进行了比较研究。PTE21a(+)-phyA/BL21(DE3)系统表达的蛋白占菌体总蛋白的30%以上,主要以包涵体形式存在,经复性后酶的比活力达到1500U/mg;PTE35b(+)-phyA/BL21(DE3)系统表达的蛋白约占菌体总蛋白的20%,主要以溶解形式存在,酶的活力较低。经比较后确定利用PTE21a(+)-phyA/BL21(DE3)系统进行后续实验。 针对PTE21a(+)-phyA/BL21(DE3)系统表达蛋白以包涵体形式存在的问题,改进了包涵体蛋白的复性方法,利用分子筛层析进行复性、纯化,取得了良好的效果。 对PTE21a(+)-phyA/BL21(DE3)系统表达蛋白的热稳定性进行了研究,发现了一个突变菌株PTE21a(+)-phyA/BL21(DE3)-2,其表达的突变蛋白phyA-mut2具有良好的热稳定性,经过75℃-95℃、30min的热处理后,保持了酶活性,并有明显的热激活现象,激活后最高比活力达到5000 U/mg。 对突变蛋白phyA-mut2的基因进行了测序,发现了突变蛋白phyA-mut2在一级结构上的变异。