细菌漆酶在大肠杆菌中的表达及优化文献综述
2020-05-22 20:57:09
文 献 综 述
1 漆酶简介
漆酶(laccase),又称漆酚氧化酶、多酮氧化酶等,属于木质素降解酶类[1],与L-抗坏血酸氧化酶(L-ascorbateoxidase)、细胞色素C氧化酶(Cytochrome C oxidase )、胆红素氧化酶(Bilirubin oxidase )、血浆铜蓝蛋白(Ceruloplasmin)、吩嗯嗪酮合成酶(Phenoxazinone synthase)同属于蓝色多酮氧化酶家族[2]。
漆酶能够氧化降解木质素、腐殖酸等天然大分子,也可以氧化转化酚类、方案类化合物等小分子,同时将分子氧还原成水[3-6]。漆酶广泛存在与植物与真菌中,不同来源的漆酶由于分子结构和酶学性质的差异,其催化功能也明显不同,显示出不同的工业应用价值。许多真菌漆酶已经分离出来并应用于生物技术,例如脱色等。但是,真菌漆酶在高温或酸性碱性条件下通常会迅速失活。我国对漆酶的研究有限并主要集中在真菌漆酶上,但细菌漆酶操作简单、快速、成本低,有着特有的应用优势,因而具有不可替代的工业应用价值。[7]
2 细菌漆酶的结构特性
绝大多数细菌漆酶在分子构成上为单体酶,含有约500-600个氨基酸残基,分子量相对小,组成简单。大多数细菌漆酶含有4个经典的铜结合结构域,根据磁学和光谱学特征,可被分为3类:一个I型铜离子(T1Cu2 )、1个II型铜离子(T2Cu2 )和两个III型铜离子(T3Cu24 )。
细菌漆酶与其他漆酶构象差异主要体现在两个方面:(1)MNC部分,包括底物结合部位的大小、取向以及周围肽段的密度和电荷分布。有相关实验证明,细菌漆酶能够比其他漆酶更好地催化大分子底物[8](2)大多数细菌漆酶不存在二硫键,而真菌和植物漆酶中普遍存在二硫键。另外,某些革兰氏阴性菌的漆酶中富含Met肽段(大多数革兰氏阳性菌漆酶中不存在),能够具有较高铜离子的亲和性,与转运和耐受铜离子有关[9-12]。
3 具有漆酶活性的CotA芽孢蛋白概况