灵芝UDP-葡萄糖4-差向异构酶酶学性质研究及其应用

摘要：

[背景]灵芝多糖是灵芝的重要活性物质之一.UDP-葡萄糖4-差向异构酶(UDP-glucose 4-epimerase,UGE,EC 5.1.3.2)是灵芝多糖合成途径中糖供体生成的重要酶,其参与了 UDP-葡萄糖与UDP-半乳糖的相互转化,与多糖中半乳糖残基含量密切相关.[目的]通过对来源于灵芝的UGE基因进行异源表达,丰富灵芝多糖糖供体合成途径重要酶的酶学特性信息,深入了解灵芝多糖代谢合成途径.[方法]以灵芝菌株(Ganodermna lingzhi)CGMCC 5.26的cDNA为模板,克隆得到UGE基因GL30389,并在EscherichiacoliBL21(DE3)中诱导表达,产物纯化后进行酶学性质、酶动力学、底物专一性及转化率的研究.[结果]灵芝UGE的分子量为45kDa.最适反应pH值为6.0,在pH 7.0-9.0范围内有较好的稳定性;最适反应温度为30℃,温度在40℃时稳定性最好.Fe2+和Mg2+对UGE有激活作用.以UDP-葡萄糖为底物时,Km为0.824 mmol/L,Vmax为769.230 μmol/(L-min),kcat为1.333 s-1,kcat/Km为1.618 L/(mmol-s).灵芝UGE对D-葡萄糖、半乳糖醛酸及N-乙酰葡萄糖胺有催化活性.通过优化pH、温度、底物与酶的配比、添加金属离子将转化率从16.0％提升至39.4％.[结论]灵芝UGE与植物来源的UGE酶学性质较为相似,其催化效率优于大部分细菌来源的UGE.本研究丰富了灵芝多糖糖供体合成途径重要酶的酶学特性信息,有利于深入了解灵芝多糖代谢合成途径.

关键词：灵芝、UDP-葡萄糖4-差向异构酶、酶学性质、底物专一性、转化率

所属期刊栏目：49

分类号：R285.5;R774.1;Q94

在线出版日期：2022-11-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：4090-4103