Biểu hiện tái tổ hợp và đặc trưng của α-amylase chịu dung môi hữu cơ từ Exiguobacterium sp. DAU5

Applied Biochemistry and Biotechnology - Tập 169 - Trang 1870-1883 - 2013
Jie Chang1, Yong-Suk Lee1, Shu-Jun Fang1, In-Hye Park1, Yong-Lark Choi1
1Department of Biotechnology, Dong-A University, Busan, South Korea

Tóm tắt

Enzyme từ các vi sinh vật ưa muối thường có những đặc tính độc đáo như khả năng chịu dung môi hữu cơ. Trong nghiên cứu này, một gen α-amylase chịu dung môi hữu cơ mới đã được phân lập từ vi sinh vật ưa muối mức độ nhẹ Exiguobacterium sp. DAU5. Khung đọc mở (ORF) của enzyme có độ dài 1.545 bp và mã hóa 514 axit amin, chuỗi chính cho thấy nó thuộc về họ hydrolase glycoside (GH) 13. Điện di gel polyacrylamide điện giải natri dodecyl sulfate (SDS-PAGE) cho thấy một monomer AmyH có khối lượng phân tử 57 kDa. Enzyme thể hiện hoạt động tối đa ở 40 °C trong đệm glycine–NaOH pH 8.5, và hoạt động của nó bị ức chế mạnh bởi Zn2+, Cu2+, và Fe2+. α-amylase AmyH thể hiện hoạt động thủy phân cao đối với tinh bột hòa tan, và các sản phẩm thủy phân chính là maltose, maltotriose, và maltopentaose; AmyH không thể thủy phân hiệu quả các oligosaccharide nhỏ hơn maltoheptaose, cũng như không thể tác động vào các liên kết glycosid β-1,4 hoặc α-1,6 trong xylan hoặc pullulan, tương ứng. Thêm vào đó, α-amylase thể hiện khả năng chịu dung môi hữu cơ tốt hơn, khi nó ổn định trong sự hiện diện của dimethylsulfoxide (DMSO), methanol, ethanol, và acetone. Dựa trên tất cả các kết quả này, enzyme có thể hữu ích cho ứng dụng thực tiễn trong ngành công nghiệp làm bánh và trong các quy trình công nghệ sinh học diễn ra trong sự hiện diện của dung môi hữu cơ.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Vihinen, M., & Mäntsälä, P. (1989). Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology, 24, 329–418. Kandra, L. (2003). Journal of Molecular Structure: THEOCHEM, 7, 487–498. Gupta, R., Gigras, P., Mohapatra, H., Goswami, V. K., & Chauhan, B. (2003). Process Biochemistry, 38, 1599–1616. Pandey, A., Nigam, P., Soccol, C. R., Soccol, V. T., Singh, D., & Mohan, R. (2000). Biotechnology and Applied Biochemistry, 31, 135–152. Saxena, R. K., Dutt, K., Agarwal, L., & Nayyar, P. (2007). Bioresource Technology, 98, 260–265. Margesin, R., & Schinner, F. (2001). Extremophiles, 5, 73–83. Ogino, H., & Ishikawa, H. (2001). Journal of Bioscience and Bioengineering, 91, 109–116. Ogino, H., Miyamoto, K., Yasuda, M., Ishimi, K., & Ishikawa, H. (1999). Biochemical Engineering Journal, 4, 1–6. Mevarech, M., Frolow, F., & Gloss, L. M. (2000). Biophysical Chemistry, 86, 155–164. Dodia, M. S., Rawal, C. M., Bhimani, H. G., Joshi, R. H., Khare, S. K., & Singh, S. P. (2008). Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 35(2), 121–132. Pandey, S., & Singh, S. P. (2012). Applied Biochemistry and Biotechnology, 166(7), 1747–1757. Shafiei, M., Ziaee, A. A., & Amoozegar, M. A. (2011). Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 38(2), 275–281. Li, X., & Yu, H. Y. (2012). FEMS Microbiology Letters, 329(2), 204–211. Sambrook, J., & Rusell, D. W. (1989). Molecular Cloning. A Laboratory Manual. New York: Cold Spring Harbor. Laemmli, U. K. (1970). Nature, 227, 680–685. Bernfeld, P. (1951). Advances in Enzymology and Related Subjects of Biochemistry, 12, 379–428. Lowry, O. N., & Rosebrough, A. F. (1951). Journal of Biological Chemistry, 193, 265–275. Matsuura, Y., Kusunoki, M., Harada, W., & Kakudo, M. (1984). Journal of Biochemistry, 95, 697–702. Bautista, V., Esclapez, J., & Pérez-Pomares, F. (2012). Extremophiles, 16(1), 147–159. van der Maarel, M. J., van der Veen, B., Uitdehaag, J. C., Leemhuis, H., & Dijkhuizen, L. (2002). Journal of Biotechnology, 94(2), 137–155. Reyes-Sosa, F. M., Molina-Heredia, F. P., & De la Rosa, M. A. (2010). Applied Microbiology and Biotechnology, 86(1), 131–141. Takase, K. (1993). European Journal of Biochemistry, 211, 899–902. De Mot, R., & Verachtert, H. (1987). European Journal of Biochemistry, 164, 643–654. Yang, S. J., Lee, H. S., Park, C. S., Kim, Y. R., Moon, T. W., & Park, K. H. (2004). Applied and Environmental Microbiology, 70, 5988–5995. Dey, S., & Agarwal, S. O. (1999). Indian Journal of Biochemistry & Biophysics, 36, 150–157.