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摘要木質纖維素(lignocellulose)為植物細胞壁的主要成份,它是由纖維
素(cellulose)的長鏈分子包埋於木質素(lignin)與半纖維素(
hemicellulose)之基質中所主組成.其中半纖維素是泛指許多非纖維素的
多醣類, 最主要的是木聚醣(xylan).木聚醣主要是分布在所有陸生植物的
次生細胞壁,其骨架是由150到200個五碳糖木糖(xylose)以β-1,4鍵結而
形成的鏈狀聚合物,已知存在於硬木中的木聚醣有百分之七十是乙醯化,而
在軟木中則有約百分之十二被阿拉伯糖所取代.由於木聚醣在結構上有如
此複雜的異質性,自然界中腐生性的微生物,包括細菌與真菌,必須藉由製
造並分泌多種不同功能的水解酵素以提供其生長所需的能源.一般認為木
聚醣酵素是將木醣單元糖之間的β-1,4鍵結切斷以形成寡糖或雙糖,而木
糖酵素則是進一步將這些短鍵的寡糖或雙糖再水解成單元糖,木糖.本論文
的研究中,建立一基因異體飽表現系統.將木聚醣酵素的基因殖入大腸菌
BL21(DE3),藉由誘導物IPTG的調控,表現出具有酵素活性的木聚醣酵素;繼
而運用液相層析法,將木聚醣酵素純化至均一程度.利用定點突變的方法,
我們得到了六株突變基因,並將其分別表現於BL21(DE3)中.然而,經由已建
立的純化方式,只有一個突變酵素Y73F被純化至均一程度,分析其特性,只
剩下78%的酵素活性(相對於未突變者).說明了此一胺基酸在木聚糖水解上
有著重要的角色.其餘的突變酵素,經由西方墨漬法(Western Blotting)的
檢驗,證明亦有表現於細胞內,但無法利用已建立的方法將之純化出.
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