胆固醇氧化酶产生菌的筛选、鉴定及相关功能基因的克隆、分析.docVIP

  胆固醇氧化酶产生菌的筛选、鉴定及相关功 能基因的克隆、分析# 王冠超，苏宇杰，杨严俊** 5 10 （江南大学食品学院,江苏 无锡,214122） 摘要：胆固醇氧化酶在临床方面应用最为广泛，近年来在降食品胆固醇方面也不断有所报道。 然而一般野生型产酶菌株产酶量并不高，且酶学性质也不适合于工业应用。在此背景下，本 研究成功筛选出一株高产菌株，进而完成其相关功能基因的提取工作，最后予以较为充分的 生物信息学分析，以便为后续重组胆固醇氧化酶的研究提供必要基础。更重要的是，文中所 涉及的菌株筛选策略、改进的酶活测定方法、提取相关功能基因步骤以及信息学分析所得到 的大量数据，将为相关研究者提供一定的借鉴与帮助。 关键词：食品生物技术；胆固醇氧化酶；菌种筛选；马红球菌；基因克隆 中图分类号：TS201；TQ925；Q785 15 Isolation, identification and associated function gene analysis of a newly bacterium producing cholesterol oxidase WANG Guanchao, SU Yujie, YANG Yanjun (School of Food Science and Technology,Jiangnan University, JiangSu WuXi 214122) 20 25 30 35 40 Abstract: Cholesterol oxidase has many important commercial applications, such as determining serum levels of cholesterol. Recently it is also applied in food industry. However, general wild-type strains cant produce enough and proper enzymes to fit industry needs. In this context, we have screened a high-produced strain successfully, and finished extracting associated function genes. Finally, we used the bioinformatics method to obtain many data about the enzyme. Further studies on gene expression, purification are underway. Importantly, we hope this study will encourage and help other related scientists to push ahead with the cholesterol oxidase research. Key words: Food biotechnology; cholesterol oxidase; isolation; Rhodococcus equi; cloning 0 引言 胆固醇氧化酶（cholesterol oxidase, EC ）是一种单体双功能、以黄素腺嘌呤二核 苷酸（FAD）为辅酶的一类氧化还原酶。胆固醇氧化酶可以催化甾醇环上的 3β-羟基使其氧 化，并完成中间产物胆甾-5-烯-3-酮向最终产物胆甾-4-烯-3-酮的异构化过程[1]。 如今，胆固醇氧化酶凭借其安全、特异性强、灵敏度高的优势，已成为应用于临床（参 与胆酸合成）最广泛的酶之一，在血液胆固醇检测和心脏病诊断方面尤为突出，值得强调的 是，胆固醇氧化酶在降解食品中胆固醇方面亦具有巨大潜力[2]。 胆固醇氧化酶于 1944 年首次从 Rhodococcus erythropolis 中分离得到，随后发现许多革 兰氏阳性、革兰氏阴性菌种都可以产生该酶，其中红球菌属（Rhodococcus sp.）所产的胆固 醇氧化酶产量较高，并且在较宽 pH 范围内活性稳定，故越来越受到国内外关注[3,4]。 然而，胆固醇氧化酶在日本和美国已实现工业化,而国内研究报道仍集中在菌种筛选、 摇瓶水平发酵优化及粗酶研究，而且一般筛选到的野生型菌株的产酶能力较低（300 U/L）， 基金项目：国家高技术研究发展计划(863 计划)(2013AA102207) 作者简介：王冠超 (1988-), 男, 硕士, 主要研究方向: 食品生物技术 通信联系人：杨严俊 (1965-), 男, 教授, 主要研究方向: 食品生物技术. yjyang_jiang