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木腐黴 Trichoderma koningii G-39為一種分絲狀真菌, 藉由給予纖維素
或木聚醣做為醱酵培養基中唯一之碳源, 可誘導其生合成多種有關水解纖
維素與木聚醣之酵素。本論文即是針對木腐黴之木聚醣酵素水解系統, 做
一系統性的研究, 包括酵素的誘導生產、純化分離及性質分析; 互補基因
庫的建立及基因的分子選殖與在酵母菌中進行異體表現。以木聚醣為誘導
碳源, 將培養菌體所得粗酵素液, 經硫酸銨沈澱濃縮, 再經陽離子交換樹
脂及膠體過濾管柱層析分離, 成功地將一分子量約為21,500, 等電位值
為 8.9之內木聚醣酵素以及一分子量約為 54,000, 等電位值為 8.5之雙
功能木糖咁酵素/ 阿拉伯糖咁酵素純化至均一程度。前者對木聚醣之比活
性為每毫克6100國際單位, 後者之木糖咁酵素比活性為每毫克2.2 國際單
位, 而所具之阿拉伯糖咁酵素之比活性為每毫克112國際單位,分析結果顯
示其為雙功能的酵素。在基因的分子選殖方面, 是在表現載體λgt11中建
立一互補基因庫, 利用純化的酵素蛋白所製備的專一性抗體作為探針進行
篩選, 分別選殖到1.0kb及1.2kb長之互補基因片段。經由核酸定序分析並
配合利用相關的分子生物學技術, 成功地將雙功能木糖咁酵素/ 阿拉伯糖
咁酵素之基因及完整之內木聚醣酵素之互補基因選殖到質體上, 並完成了
其核酸之定序分析。所得結果顯示, 前者並不含有插入子(intron),可轉
譯出一含500胺基酸之蛋白質包括一段含21胺基酸之訊號胜呔。而後者可
轉譯出一含223胺基酸之蛋白質, 計算出的分子量為24,054,包括一段含33
胺基酸之訊號胜呔。成熟的內木聚醣酵素則含190胺基酸,計算出的分子量
為20,829, 與純化所得蛋白質之相對分子量(21,500),十分吻合。將所選
殖到基因之定序分析結果與電腦基因庫中資料做比對,發現木腐黴之雙功
能木糖咁酵素/ 阿拉伯糖咁酵素與黑麴菌Aspergillus niger之阿拉伯糖
咁酵素 B(ABF B)在所轉譯之胺基酸序列中有百分之73的相同性。而選殖
自 T. Koningii G-39之內木聚醣酵素之互補基因與由T. reesei菌株所得
者,則完全雷同。進一步將所選殖的基因, 轉殖到酵母菌載體上, 植入酵
母菌中, 利用半乳糖操作子來調控, 由酵素活性測定及西方墨漬法分析之
結果顯示, 所殖入之基因可以在酵母菌中成功地被表現, 而產生的重組蛋
白質具備有專一的相關酵素活性。
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