石油与环境生物技术杂志

抽象的

大肠杆菌中纤维素酶和多聚半乳糖醛酸酶基因的分子克隆和表达在生物燃料生产中的应用前景

埃曼·易卜拉欣、金·D·琼斯、Ebtesam N. Hossenya

0木质纤维素生物质具有生产可再生燃料生物乙醇的潜力。但其局限性在于，将复杂的木质纤维素材料生物转化为单糖，然后再转化为生物乙醇是一个具有挑战性的过程。最近的研究集中于对生物催化剂进行基因工程改造，这种催化剂可能在生物燃料生产中发挥关键作用。大肠杆菌被认为是生物燃料生产中生物催化剂的便捷宿主，因为它能将葡萄糖发酵成多种短链醇，并产生高度脱氧的碳氢化合物。细菌 Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (P. carotovorum) 因其浸渍植物细胞壁导致软腐而臭名昭著。这种细菌能够破坏植物，是由于它能表达和分泌多种水解酶，包括纤维素酶和多聚半乳糖醛酸酶。P. carotovorum ATCC™ 编号15359 用作 celB、celC 和 peh 扩增的 DNA 来源。这些基因分别编码 2 种纤维素酶和一种多聚半乳糖醛酸酶。根据已发表的基因序列设计引物，用于扩增 P. carotovorum 基因组 DNA 的开放阅读框。将各个 PCR 产物克隆到 pTAC-MAT-2 表达载体中并转化到大肠杆菌中。对克隆基因的推断氨基酸序列进行了催化活性域分析。使用 SDS-PAGE 分析估计表达蛋白的分子量，celB、celC 和 peh 产物分别约为 29.5 kDa、40 kDa 和 41.5 kDa。使用琼脂扩散测定法对克隆基因的纤维素酶和多聚半乳糖醛酸酶活性进行定性测定。