纤维素酶纯化酶的性质

更新于 2026年10月10日 版权声明
3.纤维素酶纯化酶的性质

(1)相对分子质量。C1酶、Cx酶和β-葡萄糖苷酶用Hedrick等的聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定,相对分子质量分别为67 000、62 000和42 000[见图10(a)]。C1酶相对分子质量用Weber的SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定也是67 000[见图10(b)]。

图示

图10 几种标准蛋白的电泳迁移率与其分子量的关系

图中标准蛋白的相对分子质量如下:牛血清蛋白单体67 500,牛血清蛋白二聚体136 000,牛血清蛋白三聚体204 000,胃蛋白酶35 000。用SDS凝胶电泳测定Cl酶相对分子质量,几种标准蛋白的分子量:牛血清蛋白(单体)67 500;过氧化氢酶58 000;淀粉酶50 000;肌酸激酶40 000;乳酸脱氢酶36 000;胃蛋白酶35 000。

(2)C1酶成分。纯化的C1酶蛋白经硫酸水解,用酚-硫酸法测得含结构糖(1%左右)。氨基酸成分测定结果如表2所示。可见,C1酶16种氨基酸中主要为亲水性氨基酸,如甘氨酸、天门冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸和谷氨酸。疏水性氨基酸和碱性氨基酸含量较低。有意思的是测不到胱氨酸和半胱氨酸,而含有半胱磺酸。

表2 拟康氏木霉N2-78 C1酶的氨基酸成分

图示

(3)底物专一性。C1酶只分解棉花,不分解CMC和对-硝基苯葡萄糖苷。Cx酶只分解CMC,不分解棉花和对-硝基苯葡萄糖苷。β-葡萄糖苷酶只分解对-硝基苯葡萄糖苷(见表1)。

(4)纤维素酶组分间的协同效应。C1酶在纤维素酶三个组分中占的蛋白含量最高(见图1),但纯化的C1酶分解棉花、微晶纤维素和磷酸膨胀纤维素的活力很低,当C1酶与Cx酶及β-葡萄糖苷酶重组后,则分解三种纤维素的能力大大增强(见表3)。而且,可以看出,主要是C1与Cx酶之间表现协同效应。

表3 C1、Cx和β-葡萄糖苷酶之间的协同效应

图示

C1酶作用于磷酸膨胀纤维素的主要产物为纤维二糖,尚有少量葡萄糖等(纸谱鉴定);Cl酶与Cx酶及β-葡萄糖苷酶重组后分解磷酸膨胀纤维素的主要产物除了纤维二糖外,葡萄糖则增多。

(5)热稳定性和pH稳定性。

①热稳定性:C1 酶、Cx酶和β-葡萄糖苷酶在0.1 mol/L、pH 5.0醋酸缓冲液中,于60℃热处理10分钟,失活一半左右,于100℃处理10分钟,C1酶全部失活,Cx酶和β-葡萄糖苷酶大部分失活。

② pH稳定性:Cx酶在微碱性(pH 7.5)中不稳定,而β-葡萄糖苷酶在酸性介质中(pH 2.5)不稳定(见图4)。此特点曾被利用来分离Cx和β-葡萄糖苷酶活性。

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