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固氮菌( Ensifer meliloti 1021)降解苯甲腈及其代谢酶的基因克隆和表达

郭静静、Jingjing Guo、郭磊磊、Guo Leilei、赵云岫、Zhao Yun-xiu、葛峰、Feng Ge

2019Biochemistry, Genetics and Molecular Biology被引 1

摘要

对固氮菌（Ensifer meliloti 1021）降解环境污染物苯甲腈途径及其相关酶进行了基因克隆和表达研究。高效液相色谱法（HPLC）分析显示En.meliloti 1021静息细胞可将苯甲腈降解为苯甲酰胺和苯甲酸。En.meliloti 1021全基因组中没有腈水解酶（nitrilase）基因，但有1个腈水合酶（nitrile hydratase）基因和12个酰胺酶（amidase）基因，因而其降解苯甲腈生成苯甲酸是经腈水合酶/酰胺酶途径。PCR扩增En.meliloti 1021的腈水合酶基因并在Escherichia coli Rosetta（DE3）中成功表达。腈水合酶过表达的E.coli可在5 min内降解90%的浓度为97 mmol·L-1的苯甲腈，10 min基本检测不到苯甲腈，产生66.9 mmol·L-1苯甲酰胺。对12个酰胺酶进行了系统发育树分析，发现有4个酰胺酶与Genbank数据库中的苯甲酰胺水解酶（benzamide amidohydrolase）有较高的同源性。对这4个酰胺酶基因进行克隆表达以及酶活检测，发现只有登录号为CAC47672.1的酰胺酶有苯甲酰胺酶活性，可将苯甲酰胺水解为苯甲酸。该酰胺酶由434个氨基酸组成，分子量为47 kDa，等电点5.37。

引用本文（GB/T 7714）

DOI：https://doi.org/10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0035