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菌物学报
jwxt@im.ac.cn 22 June 2016, 35(6): 705‐713
Http://journals.im.ac.cn Mycosystema ISSN1672‐6472 CN11‐5180/Q
Tel: +86‐10‐64807521 Copyright © 2016 Institute of Microbiology, CAS. All rights reserved.
研究论文 Research paper DOI: 10.13346/j.mycosystema.150081
基金项目:浙江省科技厅专项(2014C33027)
Supported by Special Project of Science Technology Department of Zhejiang Province (2014C33027).
*Corresponding author. E‐mail: chenmin@zjgsu.edu.cn
Received: 2015‐03‐23, accepted: 2015‐06‐25
刺芹侧耳芳基醇氧化酶的分离纯化及其酶学性质
吴茵 陈敏* 郭倩
浙江工商大学食品与生物工程学院 浙江 杭州 310018
摘 要:分离纯化刺芹侧耳 Pleurotus eryngii芳基醇氧化酶,并探究其酶学性质。通过硫酸铵盐沉、DEAE‐Sepharose Fast Flow
弱阴离子交换层析、Sephacryl S‐200 High Resolution凝胶过滤层析和 Source 15Q强阴离子交换层析,得到纯化的单一酶。
经肽指纹图谱鉴定,确定其为芳基醇氧化酶,酶活回收率 25.5%,纯化倍数 38.2。结合 SDS‐PAGE和 IEF‐PAGE分析,确定
其分子量和等电点分别为 70kDa和 4.2。以藜芦醇为底物,该酶最适反应 pH为 6.0,最适反应温度为 70℃,金属离子 Zn2+、
Fe2+和 Cu2+对芳基醇氧化酶的活性抑制作用明显,Km和 Vmax分别为 0.921mmol/L和 80U/mg。
关键词:刺芹侧耳,芳基醇氧化酶,柱层析,藜芦醇
Purification and characterization of aryl‐alcohol oxidase from Pleurotus
eryngii
WU Yin CHEN Min* GUO Qian
College of Food Science and Biotechnology Engineering of Zhejiang Gongshang University, Hangzhou, Zhejiang 310018, China
Abstract: Isolation, purification and characterization of aryl‐alcohol oxidase from Pleurotus eryngii were studied. The single
enzyme was purified by ammonium sulfate precipitation, DEAE‐Sepharose Fast Flow weak negative ion‐exchange
chromatography, Sephacryl S‐200 High Resolution gel filtration chromatography and Source 15Q strong negative ion‐exchange
chromatography. This enzyme was identified by peptide mapping analysis, and it was purified about 38.2‐fold with a yield of
25.5%. The molecular mass and isoelectric point of aryl‐alcohol oxidase were estimated by SDS‐PAGE and IEF‐PAGE at 70kDa and
4.2, respectively. The optimum reaction pH value and temperature were 6.0 and 70 , respectively. The metal ions℃ , Zn2+, Fe2+
and Cu2+, inhibited the enzyme activity significantly. The Km and Vmax of purified aryl‐alcohol oxidase toward veratryl alcohol
were 0.921mmol/L and 80U/mg, respectively.
Key words: Pleurotus eryngii, aryl‐alcohol oxidase, column chromatography, veratryl alcohol
自然界中白腐真菌是主要负责木质素降解的
微生物,其木质素降解系统主要由漆酶(Lac)、木
质素过氧化物酶(LiP)、锰过氧化物酶(MnP)和
芳基醇氧化酶(AAO)等组成(司静等 2011)。它
们并不能独立地行使功能,而是通过相互作用来进
行木质素降解(Ander & Marzullo 1997;Okamoto &
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Yanase 2002)。芳基醇氧化酶(aryl‐alcohol oxidase,
AAO,EC 1.1.3.7)是一种特殊的黄素过氧化物酶,
最早在云芝 Tramates versicolor (L.) Lloyd中所报道
(Farmer et al. 1960),随后经证实其也存在于侧耳
属(Okamoto & Yanase 2002;Bourbonnais & Paice
1988;Sannia et al. 1991;Eichlerova et al. 2006;
Varela et al. 2000)、白地霉 Geotrichum candidum
Link(Kim et al. 2001)和烟管菌 Bjerkandera adusta
(Willd.) P. Karst.(Muheim et al. 1990)等真菌中。
最近,在细菌丛毛单孢菌属中也发现芳基醇氧化酶
( Jadhav et al. 2009)。同时,来自刺芹侧耳
Pleurotus eryngii (DC.) Quél(Varela et al. 1999)和
肺形侧耳 Pleurotus pulmonarius (Fr.) Quél.(Varela
et al. 2000)的芳基醇氧化酶基因已得到克隆和
测序。
在木质素降解过程中,芳基醇氧化酶通过氧化
芳香醇来提供 H2O2(Guillen & Evans 1994;Guillen
et al. 1994;Gutierrez et al. 1994),H2O2则以 OH∙形
式参与木质素过氧化物酶的催化循环过程(Evans
et al. 1994)。芳基醇氧化酶具有特殊的光学性质和
催化特性,与其他香草醇氧化酶只能氧化酚类化合
物相比,它还能与非酚芳香醇类作用(de Jone et al.
1992),包括苯甲基、萘基、苯丙烯醇和脂肪族的
多不饱和醇等,生成相应的醛类物质,醛类物质再
缓慢氧化成酸(Guillen et al. 1992),正是由于其独
特的催化特性,对于芳基醇氧化酶结构的研究正不
断的深入,而国内外对芳基醇氧化酶的研究尚处于
初级阶段。基于芳基醇氧化酶能催化降解多种芳香
族化合物,本文报道了刺芹侧耳 P. eryngii 菌株液
体发酵产生的芳基醇氧化酶的分离纯化方法及相
关酶学性质的研究,为其进一步应用于芳香族污染
物处理提供必要的理论支持。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 菌种:刺芹侧耳 Pleurotus eryngii‐Co007(陈敏
和姚善泾 2010),由刺芹侧耳 GIM 5.280菌株(购
自广东省微生物研究所菌种保藏中心)复合诱变选
育得到,并由本实验室保藏。
1.1.2 培养基和菌株生长条件:固体种子培养基
(g/L):麦芽糖 10,葡萄糖 20,七水合硫酸镁
0.5,磷酸二氢钾 4,浓缩酵母浸出粉 2,胰蛋白
胨 2,琼脂 15–20,25℃,培养 5d。液体种子培
养基(g/L):麦芽糖 10,葡萄糖 20,七水合硫酸
镁 0.5,磷酸二氢钾 4,浓缩酵母浸出粉 2,胰蛋
白胨 2,25℃,150r/min,培养 4d。液体发酵培
养基:麦芽糖 10,葡萄糖 10,七水合硫酸镁 0.5,
磷酸氢二钾 4,浓缩酵母浸出粉 2,胰蛋白胨 2,
吐温‐80 0.84,25℃,150r/min,培养 6–8d。
1.1.3 主 要 试 剂 和 仪 器 : 实 验 中 所 用 的
DEAE‐Sepharose Fast Flow、Sephacryl S‐200 High
Resolution和 Source 15Q填料购自 GE公司;中分
子量 Marker(12–94kDa)购自北京全式金生物科
技有限公司;藜芦醇购自东京化成工业株式会社;
2,2‐二氮‐双(3‐乙基苯并噻唑‐6‐磺酸)(ABTS)购自
Amresco公司;愈创木酚购自生工生物工程(上海)
股份有限公司;其他试剂均为分析纯。所用仪器:
5L Biostat.B 发 酵 罐 购 自 B.Braun Biotech
International 公司;XK16×20、XK16×70、XK26×20
空柱购自 GE公司;AKTA Purifier蛋白质纯化仪购
自 Amersham Pharmacia Biotech Cooperation;
Bio‐RAD Mini 电 泳 仪 购 自 Bio‐RAD 公 司 ;
U‐2800UV‐VIS Spectrophotometer紫外分光光度计
购自 Hitachi High‐Technologies Corporation。
1.2 方法
1.2.1 粗酶液的制备(Chen et al. 2010):将发酵液
在 4℃、10 000r/min条件下,离心 10min,收集上
清液。发酵上清液中加入硫酸铵使其达到 35%饱和
度,4℃静置过夜。10 000r/min离心 10min,弃去
沉淀,上清继续补加硫酸铵至 75%饱和度,4℃静
置过夜。10 000r/min 离心 10min,弃去上清液,
沉淀溶于 pH 5.0的 20mmol/L醋酸钠缓冲液中,并
用该缓冲液于 4℃透析过夜。
1.2.2 酶活性和蛋白质浓度测定(Guillen et al.
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1992):1mL 反应混合液体系中含 10mmol/L 藜芦
醇,100mmol/L(pH 6.0)磷酸钠缓冲液和适量酶
液,于室温下,310nm处测定吸光度的变化(310nm
处藜芦醇摩尔吸光系数 ε310=9 300L∙mol‐1∙cm‐1),以
100℃加热灭活的酶反应混合液为对照。酶活力单
位定义:每毫升反应混合液中每分钟生成 1μmol
产物所需酶量为 1 个酶活力单位(U)。蛋白质浓
度测定参照 Bradford(1976)的方法。
1.2.3 酶的分离纯化:(1)DEAE‐Sepharose Fast Flow
弱阴离子交换层析:将粗酶液上样于 pH 5.0、
20mmol/L 醋酸钠缓冲液(缓冲液 A)平衡过的
DEAE‐Sepharose Fast Flow层析柱(XK16×20),用
0–1mol/L NaCl溶液(以缓冲液 A为溶剂配制)梯
度洗脱,全程恒流速度 3mL/min,收集合并芳基醇
氧化酶活性组分,4℃透析浓缩。(2)Sephacryl S‐200
High Resolution凝胶过滤层析:将上述酶液上样于
缓冲液 A平衡过的 Sephacryl S‐200 High Resolution
凝胶柱(XK16×70),并用该缓冲液继续洗脱,流
速 1mL/min,收集合并芳基醇氧化酶活性组分。(3)
Source 15Q 强阴离子交换层析:将经 Sephacryl
S‐200 High Resolution凝胶过滤层析后的酶液上样
于缓冲液 A 平衡过的 Source 15Q 层析柱
(XK26×20),用 0–0.5mol/L NaCl溶液(以缓冲液
A为溶剂配制)梯度洗脱,流速为 0.1mL/min,收
集合并芳基醇氧化酶活性组分,4℃透析浓缩。
1.2.4 分子量的测定:SDS‐PAGE 和 Native‐PAGE 参
考汪家政和范明(2000)的方法。SDS‐PAGE 浓缩
胶和分离胶浓度(质量分数)分别为 5%和 12%,
以中分子质量蛋白 Marker为标准,电泳结束后胶
板用考马斯亮蓝 R‐250染色。Native‐PAGE(不加入
SDS)浓缩胶和分离胶浓度同 SDS‐PAGE,电泳结束
后胶板用 1mmol/L 愈创木酚溶液和 0.5mmol/L
ABTS溶液染色。
1.2.5 等电点的测定:IEF‐PAGE参考汪家政和范明
(2000)的方法。凝胶浓度为 12%,阳极电解液
为 0.02mol/L 磷酸,阴极电解液为 0.01mol/L
NaOH,电泳结束后,取其中一胶条进行愈创木酚
活染,测定目标酶染色条带的位置,即相应凝胶
长度;另一胶条进行 pH 梯度测定,先用刀片切
成均匀小段,按顺序放入有编号的小玻璃瓶中,
盖好橡皮塞,室温下浸泡过夜,次日测每瓶浸泡
液 pH值,通过 pH值对凝胶长度作图,得标准曲
线,求出目标酶 pI。
1.2.6 酶学性质分析:(1)pH对芳基醇氧化酶活性
的影响:分别配制 100mmol/L pH 2.0–4.5的酒石酸
钠缓冲液,100mmol/L pH 4.6–5.8的醋酸钠缓冲液,
100mmol/L pH 6.0–8.0 的 磷 酸 钠 缓 冲 液 和
100mmol/L pH 8.0–12.0的广泛缓冲液体系。参照
1.2.2 酶活测定方法,改变缓冲体系,设定最高者
的相对酶活为 100%。(2)芳基醇氧化酶的 pH 稳
定性:将芳基醇氧化酶与不同 pH缓冲液充分混合,
4℃保存 24h,于室温条件测定剩余酶活,设定原
始芳基醇氧化酶的相对活力为 100%。(3)温度对
芳基醇氧化酶活性的影响:由上述(1)得出的最
适催化 pH的缓冲体系测定酶活,将该缓冲体系在
20–80℃温度梯度下保温 10min,参照 1.2.2酶活测
定方法,设定最高者的相对酶活为 100%。(4)芳
基醇氧化酶的热稳定性:将芳基醇氧化酶与最适稳
定 pH缓冲液充分混合,置于 20–60℃温度梯度下,
保温 24h,参照 1.2.2 酶活测定方法,设定原始芳
基醇氧化酶的相对活力为 100%。(5)金属离子对
酶活性的影响:将不同金属离子分别配制成终浓度
为 0.1mmol/L,加入反应体系,参照 1.2.2 酶活测
定方法,设定原始芳基醇氧化酶的相对活力为
100%。(6)芳基醇氧化酶的动力学参数测定:以
浓度 0.05–5mmol/L 的藜芦醇为底物与芳基醇氧化
酶反应,用 Lineweaver‐Burk作图法计算 Michaelis‐
Menten常数 Km和最大反应速率 Vmax。
1.2.7 肽指纹图谱测定:取浓缩的芳基醇氧化酶进
行 SDS‐PAGE 分析,考马斯亮蓝 R‐250 染色,回收
目标蛋白条带,回收产物送往上海复旦大学生物医
学研究院蛋白组学与生物学研究所进行蛋白质肽
指纹图谱分析,获得的混合物肽片段质量数据通过
Mascot 搜 索 引 擎 ( http://www.matrixscience.
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com/cgl/)在 NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)
数据库中进行检索分析。
2 结果与分析
2.1 芳基醇氧化酶的纯化
将经硫酸铵沉淀,重溶透析后的粗酶液依次上
DEAE‐Sepharose Fast Flow弱阴离子交换层析柱,
Sephacryl S‐200 High Resolution凝胶过滤层析柱和
Source 15Q强阴离子交换层析柱,随峰值检测芳基
醇氧化酶活性并收集层析产物。经上述步骤纯化后
芳基醇氧化酶比活力为 4 583.33U/mg,较粗酶液
纯化了 38.2倍,回收率为 25.5%(表 1)。
2.2 芳基醇氧化酶的分子量
SDS‐PAGE和 Native‐PAGE检测结果(图 1)表
明经上述步骤已经获得电泳级纯酶,该芳基醇氧化
酶分子量约为 70kDa。
表 1 芳基醇氧化酶纯化总表
Table 1 Purification result of aryl‐alcohol oxidase
纯化步骤
Purification step
总蛋白
Total protein
(mg)
总活力
Total activity
(U)
比活力
Specific activity
(U/mg)
纯化倍数
Purification
fold
回收率
Yield (%)
粗酶液
Crude enzyme
538.0 64700 120.27 1.0 100.0
硫酸铵盐沉
Ammonium sulfate precipitation
127.0 57980 456.54 3.8 89.6
DEAE‐Sepharose FF chromatography 38.9 49300 1267.35 10.3 76.2
Sephacryl S‐200 HR chromatography 8.6 28170 3275.58 27.2 57.1
Source 15Q chromatography 3.6 16500 4583.33 38.2 25.5
图 1 纯化的芳基醇氧化酶 SDS‐PAGE(A)和 Native‐PAGE
(B)分析 M:蛋白质 markers;1:DEAE‐Sepharose FF;
2:Sephacryl S‐200 HR;3:Source 15Q;4:纯化的芳基醇
氧化酶经愈创木酚溶液染色;5:纯化的芳基醇氧化酶经
ABTS溶液染色.
Fig. 1 SDS‐PAGE (A) and Native‐PAGE (B) analysis of purified
aryl‐alcohol oxidase. M: Protein markers; 1: DEAE‐Sepharose
FF; 2: Sephacryl S‐200 HR; 3: Source 15Q; 4: The purified
aryl‐alcohol oxidase stained with guaiacol solution; 5: The
purified aryl‐alcohol oxidase stained with
2,2‐azinobis‐(3‐ethylbenzthiazoline‐6‐sulphonate) solution.
2.3 芳基醇氧化酶的等电点
通过 IEF‐PAGE检测(图 2)表明该芳基醇氧化
酶的等电点约为 4.2。
图 2 纯化的芳基醇氧化酶 IEF‐PAGE分析 A:IEF‐PAGE;
B:等电点的测定.
Fig. 2 IEF‐PAGE analysis of purified aryl‐alcohol oxidase.
A: IEF‐PAGE; B: The determination of isoelectric point.
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2.4 芳基醇氧化酶酶学性质分析
2.4.1 pH对芳基醇氧化酶活性的影响:以藜芦醇为
底物时,芳基醇氧化酶在 pH 4.2–7.4之间显示出较
强的酶活,其中在 pH 为 6.0 时活力最高。当 pH
大于 8.0后,酶活下降非常迅速,在 pH为 12.0时
检测不到酶活(图 3)。
2.4.2 芳基醇氧化酶的 pH 稳定性:将芳基醇氧化
酶分别置于不同 pH 的缓冲体系中,4℃下保存
24h。当 pH在 4.2–8.0时,酶活相对稳定,其中在
pH为 7.4时,残余酶活高达 93%;偏离此范围时,
酶活损失严重(图 4)。
图 3 pH对芳基醇氧化酶活力的影响
Fig. 3 Effects of pH on aryl‐alcohol oxidase activity.
图 4 芳基醇氧化酶的 pH稳定性
Fig. 4 pH stability of aryl‐alcohol oxidase.
2.4.3 温度对芳基醇氧化酶活性的影响:采用
pH 6.0 的缓冲体系,将酶液在不同的温度下保温
10min,立即测定酶活。温度在 20–70℃之间时,
酶活呈上升趋势,其中当温度为 70℃时,芳基醇
氧化酶催化活性最高;当温度为 80℃时,酶活有
明显下降(图 5)。
图 5 温度对芳基醇氧化酶活力的影响
Fig. 5 Effects of temperature on aryl‐alcohol oxidase activity.
2.4.4 芳基醇氧化酶热稳定性分析:采用 pH 7.4的
缓冲体系与芳基醇氧化酶酶液混合,分别放在不同
温度的水浴锅里保温 24h 后测定酶活。芳基醇氧
化酶在 20–40℃时经过 24h 后仍能保持很高的活
性;但随着温度的升高,酶活逐渐下降,60℃时残
余酶活降至 39%(图 6)。
2.4.5 金属离子对酶活性的影响:以藜芦醇为底物
时,各种金属离子对酶活性的影响如图 7所示。所
选用的 10种金属离子对芳基醇氧化酶活性均无促
进作用;Ag+、Fe3+对酶活性影响较小,抑制作用分
别为 8%、12%;K+、Ca2+、Mn2+、Na+、Mg2+几种
金属离子对酶的抑制能力相差不大,抑制作用在
20%–25%之间;Zn2+、Fe2+、Cu2+这 3种金属离子对
酶活影响较大,抑制作用在 30%–40%之间,其中
Zn2+对酶活影响最大,抑制作用为 39%。
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图 6 芳基醇氧化酶的热稳定性
Fig. 6 Heat stability of aryl‐alcohol oxidase.
图 7 金属离子对芳基醇氧化酶活性的影响
Fig. 7 Effects of metal ions on aryl‐alcohol oxidase activity.
2.4.6 芳基醇氧化酶的动力学参数测定:由 1.2.6
方法测得芳基醇氧化酶与底物藜芦醇反应的
Km=0.921mmol/L,Vmax=80U/mg(图 8)。
2.5 芳基醇氧化酶肽指纹图谱测定
肽指纹图谱测定是对蛋白酶解或降解后所得
多肽混合物进行质谱分析的方法。对质谱分析所得
肽段与多肽蛋白数据库中蛋白质理论肽进行比较,
根据不同的蛋白具有不同的氨基酸序列,从而判定
所测蛋白是何种蛋白质,一般 3个肽段与已知蛋白
一致,就可以判定它属于该类蛋白(表 2)。目标
蛋白经胰蛋白酶水解后测序,查数据库比对,有
65 个肽段与已报道的刺芹侧耳的芳基醇氧化酶
(gi|3851524|gb|AAC72747.1)中的肽段符合,说
明目标蛋白是一种芳基醇氧化酶。
图 8 芳基醇氧化酶的动力学曲线
Fig. 8 The curve of Lineweaver‐Burk of aryl‐alcohol oxidase.
3 讨论
国内外对芳基醇氧化酶的研究尚处于初级阶
段,本实验分离纯化并详细研究了刺芹侧耳
Pleurotus eryngii 液体发酵产生的芳基醇氧化酶的
酶学性质,将对其应用于芳香族污染物处理具有指
导意义。经本研究建立的芳基醇氧化酶分离纯化工
艺,得到单一的芳基醇氧化酶的比活力为
4 583.33U/mg,较粗酶液纯化了 38.2 倍,回收率
为 25.5%,与已报道的芳基醇氧化酶分离纯化工艺
的回收率相比显著提高,达到鞘氨醇杆菌
Sphingobacterium sp. ATM中分离纯化得到的芳基
醇氧化酶回收率的 12倍(Tamboli et al. 2011),为
芳基醇氧化酶的分离纯化提供了一种有效的方法。
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表 2 芳基醇氧化酶肽谱分析
Table 2 Proteomics analysis of aryl‐alcohol oxidase
酶解片段
Proteolysis fragment
MH+ 酶解片段
Proteolysis fragment
MH+
1 K.LATSNPFDKP.L 1089.5575 34 R.IVDGSILPFAPNAHTQ.G 1679.87515
2 L.IANHLAWLR.L 1093.62652 35 R.MLGGSSSVHYMVMMR.G 1685.76304
3 R.TGPLTALIANH.L 1107.61568 36 R.MLGGSSSVHYMVMM*R.G 1701.75795
4 S.VTNALISPVAR.G 1140.67353 37 R.MLGGSSSVHYMVM*MR.G 1701.75795
5 R.TGPLTALIANHL.A 1220.69975 38 R.M*LGGSSSVHYMVMMR.G 1701.75795
6 M.SVTNALISPVAR.G 1227.70556 39 R.MLGGSSSVHYM*VMM*R.G 1717.75287
7 R.GASWGVVDPDLK.V 1243.63173 40 R.MLGGSSSVHYMVM*M*R.G 1717.75287
8 R.TGPLTALIANHLA.W 1291.73686 41 R.MLGGSSSVHYM*VM*MR.G 1717.75287
9 R.PDTGSFMSVTNAL.I 1339.61984 42 R.M*LGGSSSVHYMVM*MR.G 1717.75287
10 Y.VVVGAGNAGNVVAAR.L 1353.75972 43 R.M*LGGSSSVHYMVMM*R.G 1717.75287
11 R.DNANTIFHPVGTA.S 1356.65425 44 D.LSSVGIDTIVNNPSVGR.N 1727.92864
12 F.MSVTNALISPVAR.G 1358.74605 45 R.MLGGSSSVHYM*VM*M*R.G 1733.74778
13 F.M*SVTNALISPVAR.G 1374.74096 46 R.M*LGGSSSVHYMVM*M*R.G 1733.74778
14 R.PNLSVLINAQVTK.L 1396.81584 47 R.M*LGGSSSVHYM*VM*MR.G 1733.74778
15 R.MLGGSSSVHYMVM.M 1398.62144 48 R.M*LGGSSSVHYM*VMM*R.G 1733.74778
16 R.PAQSRPNLSVLIN.A 1408.79069 49 R.IVDGSILPFAPNAHTQG.P 1736.89661
17 R.MLGGSSSVHYMVM*.M 1414.61635 50 R.TGPLTALIANHLAWLR.L 1747.00135
18 R.MLGGSSSVHYM*VM.M 1414.61635 51 D.TGSFMSVTNALISPVAR.G 1750.91563
19 R.M*LGGSSSVHYMVM.M 1414.61635 52 D.TGSFM*SVTNALISPVAR.G 1766.91055
20 R.MLGGSSSVHYM*VM*.M 1430.61127 53 A.QSRPNLSVLINAQVTK.L 1768.00756
21 R.M*LGGSSSVHYMVM*.M 1430.61127 54 D.FDYVVVGAGNAGNVVAAR.L 1778.91841
22 R.M*LGGSSSVHYM*VM.M 1430.61127 55 R.DNANTIFHPVGTASMSPR.G 1914.91267
23 L.GISWSIASVGNGQR.S 1431.7339 56 R.DNANTIFHPVGTASM*SPR.G 1930.90759
24 R.M*LGGSSSVHYM*VM*.M 1446.60618 57 R.PAQSRPNLSVLINAQVTK.L 1936.09744
25 K.LVNSGTTNGLPAFR.C 1446.76995 58 R.PDTGSFMSVTNALISPVAR.G 1962.99534
26 R.IVDGSILPFAPNAH.T 1450.76889 59 T.ADFDYVVVGAGNAGNVVAAR.L 1964.98247
27 R.GASWGVVDPDLKVK.G 1470.79511 60 R.PDTGSFM*SVTNALISPVAR.G 1978.99025
28 R.FLSGQAWADFVIR.P 1509.78487 61 R.IVDGSILPFAPNAHTQGPIY.L 2110.09677
29 D.YVVVGAGNAGNVVAAR.L 1516.82305 62 R.IVDGSILPFAPNAHTQGPIYL.V 2223.18083
30 S.SVGIDTIVNNPSVGR.N 1527.81255 63 N.LPTADFDYVVVGAGNAGNVVAAR.L 2276.16697
31 F.DYVVVGAGNAGNVVAAR.L 1631.84999 64 R.YAAVTGDEGWNWDNIQQFVR.K 2369.09453
32 Q.SRPNLSVLINAQVTK.L 1639.94898 65 R.IVDGSILPFAPNAHTQGPIYLVG.K 2379.27071
33 K.LATSNPFDKPLINPQ.Y 1654.8799
ISSN1672‐6472 CN11‐5180/Q Mycosystema June 22, 2016 Vol. 35 No. 6
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纯化得到的芳基醇氧化酶经 SDS‐PAGE 和
IEF‐PAGE 分析,该酶的表观分子量和等电点分别
70kDa和 4.2,与从构巢曲霉 A. nidulans和糙皮侧
耳 P. ostreatus中分离纯化得到的芳基醇氧化酶分
子量在 70–72kDa之间的(Okamoto & Yanase 2002;
Varela et al. 2001)结果相符,而与已报道的刺芹
侧耳 Pleurotus eryngii 芳基醇氧化酶的分子量为
72.6kDa和等电点为 3.9(Guillen et al. 1992)不同,
该结果表明本研究分离得到的目标酶可能是一种
新型芳基醇氧化酶。
酶学性质研究表明,分离得到的芳基醇氧化酶
的最适催化 pH和温度分别为 6.0和 40℃,与已报
道的真菌芳基醇氧化酶在以藜芦醇为底物时,因属
种不同,最适催化 pH 会在 3.0–7.0 的范围内变化
(Kim et al. 2001;Guillen et al. 1990)相符。未漂
纸浆、有机废水等白腐真菌木质素降解酶的生物处
理环境中往往含有大量不同种类的金属离子,都会
在一定程度上影响酶的活性,使酶的用量和浓度不
易控制。本研究发现浓度为 0.1mmol/L的金属离子
Zn2+、Fe2+ 和 Cu2+对分离纯化得到的芳基醇氧化酶
的活性抑制作用明显,因此在应用该酶降解有机污
染物时要先降低金属离子浓度。米氏常数 Km是酶
的特征常数之一,能够反映酶对底物亲和力的大
小,Km 值越小,亲和力越大,酶对底物的氧化率
就越高,刺芹侧耳 P. eryngii 分泌的芳基醇氧化酶
Km 值为 0.921mmol/L,而刺芹侧耳(Guillen et al.
1990)芳基醇氧化酶以藜芦醇为底物时,Km 值为
1.4mmol/L,说明本研究分离纯化的芳基醇氧化酶
对藜芦醇具有更高的亲和力,催化效率高,分析原
因是本研究所使用的菌株为高产木质素降解酶的
刺芹侧耳诱变菌株 Pleurotus eryngii‐Co007,菌株不同
导致所分泌的酶性质存在差异。因此,本研究分离
纯化得到的芳基醇氧化酶有着更广阔的工业应用
前景。
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(本文责编:王敏)