溶解性多糖单加氧酶CBP21的高效分泌表达及与几丁质酶的协同作用研究

doi:10.13304/j.nykjdb.2016.219

中国农业科技导报 ›› 2017, Vol. 19 ›› Issue (1): 58-65.DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.219

溶解性多糖单加氧酶CBP21的高效分泌表达及与几丁质酶的协同作用研究

李志敏§,潘兴亮§,杨雅麟*,刘智,徐俐,何夙旭,周志刚*

中国农业科学院饲料研究所, 农业部饲料生物技术重点实验室, 北京 100081

收稿日期:2016-04-18 出版日期:2017-01-15 发布日期:2016-05-17
通讯作者: 周志刚，研究员，博士，研究方向为水产生物技术。E-mail:zhouzhigang03@caas.cn。杨雅麟，副研究员，博士，研究方向为水产饲料用微生物分子生物学与基因工程的研究。E-mail:yangyalin@caas.cn
作者简介:§李志敏与潘兴亮为本文共同第一作者。李志敏，硕士研究生，研究方向为微生物分子生物学与基因工程。E-mail:lizhimin1119@163.com。潘兴亮，助理研究员，博士，研究方向为水产饲料用微生物分子生物学与基因工程的研究。E-mail:PXL16812009@163.com。
基金资助:
海洋公益性行业科研专项经费项目(201305022-6)；国家973计划项目（2015CB150600）；北京市鲟鱼、鲑鳟鱼产业技术体系项目(SCGWZJ20141104-4)资助。

Studies on the Efficient Secretion of Lytic Polysaccharide Monooxygenases CBP21 and its Synergism with Chitinase

LI Zhi-min§, PAN Xinliang§, YANG Yalin*, LIU Zhi, XU Li, HE Suxu, ZHOU Zhigang*

Key Laboratory for Feed Biotechnology, Ministry of Agriculture; Feed Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China

Received:2016-04-18 Online:2017-01-15 Published:2016-05-17

摘要/Abstract

摘要： 为实现溶解性多糖单加氧酶CBP21在枯草芽孢杆菌中的高效分泌表达，并对其与几丁质酶的协同作用进行研究，以大肠-枯草芽孢杆菌穿梭质粒pWB980为基本骨架，溶解性多糖单加氧酶为目的蛋白，构建了信号肽筛选载体，依据信号肽结构特征（正电荷与疏水性的差异）对Sec途径的13个信号肽进行了筛选，结果显示信号肽YlqB引导分泌溶解性多糖单加氧酶的效率最高，其发酵液上清对胶体几丁质结合活力最高，上清中结合蛋白占总蛋白浓度为32.39%。进一步分别对CBP21和来自糖苷水解酶18家族粘质沙雷菌几丁质酶及来自糖苷水解酶19家族的嗜水气单胞菌几丁质酶Chi92的协同作用进行分析，表明CBP21对几丁质酶和Chi92活力均有促进作用，其中使粘质沙雷菌几丁质酶活力提高1.85倍，使Chi92（嗜水气单胞菌）活力提高2.35倍。上述研究为该溶解性多糖单加氧酶的工业应用奠定了基础。

关键词:
溶解性多糖单加氧酶, 枯草芽孢杆菌, 信号肽, 协同效应

Abstract: In order to achieve the efficient secretion expression of lytic polysaccharide monooxygenases CBP21 in B. Subtilis, and investigate the synergistic effect of CBP21 with chitinase, this experiment constructed a series of screening vectors for signal peptides from B.subtilis. The CBP21 was cloned into Escherichia coli-Bacillus Subtilis shuttle vector pWB980, and 13 Sec-pathway signal peptides with different structure were chosen. The results showed that the signal peptide YlqB could secret the CBP21 better than the other signal peptides. The bound protein accounted for 32.39% of the total protein in supernatant, showing the highest binding activity for colloidal chitin. Furthermore, the degradation of colloidal chitin with Serratia marcescens chitinase and Aeromonas hydrophila Chi92 in the presence of CBP21 were determined. The result indicated that the addition of CBP21 could increase both the activities of S. marcescens chitinase and A. hydrophila Chi92. The activity of Chi92 was improved by 2.35 fold. Whereas for S. marcescens chitinase, CBP21 increased its activity by 1.85 fold. This study laid solid foundation for its industrial application.

Key words: lytic polysaccharide monooxygenases, Bacillus Subtilis, signal peptide, synergistic effect

李志敏§,潘兴亮§,杨雅麟*,刘智,徐俐,何夙旭,周志刚*. 溶解性多糖单加氧酶CBP21的高效分泌表达及与几丁质酶的协同作用研究[J]. 中国农业科技导报, 2017, 19(1): 58-65.

LI Zhi-min§, PAN Xinliang§, YANG Yalin*, LIU Zhi, XU Li, HE Suxu, ZHOU Zhigang*. Studies on the Efficient Secretion of Lytic Polysaccharide Monooxygenases CBP21 and its Synergism with Chitinase[J]. Journal of Agricultural Science and Technology, 2017, 19(1): 58-65.

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溶解性多糖单加氧酶CBP21的高效分泌表达及与几丁质酶的协同作用研究

Studies on the Efficient Secretion of Lytic Polysaccharide Monooxygenases CBP21 and its Synergism with Chitinase

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