大肠杆菌高效表达的木聚糖酶XYN-LC9：应用与特性研究

本研究论文探讨了木聚糖酶XYN-LC9在大肠杆菌(Escherichia coli)中的高效胞外表达以及其潜在的应用。该酶是从枯草芽胞杆菌Lucky9中成功克隆获得的，其氨基酸序列分析显示XYN-LC9属于GH11家族的小分子木聚糖酶，这表明它具有特定的酶切特性，可能在分解木基多糖如木质素和纤维素中发挥重要作用。 研究团队采用表达载体pET-22b（+）将XYN-LC9基因导入大肠杆菌BL21，实现了异源表达。结果显示，重组酶的胞外表达达到了惊人的238.4 U/ml，相较于野生菌株，这一水平提高了20倍，显示出XYN-LC9在大肠杆菌中的表达效率极高。此外，酶的生产率达到了39.73 U/mlh，占总酶活量的60%以上，这意味着它在工业化生产中具有很高的经济价值。 值得注意的是，未经纯化的重组木聚糖酶XYN-LC9可以直接通过凝胶电泳获得蛋白样品，其分子量为21 kDa，这简化了后续的纯化步骤。研究还发现，XYN-LC9在最适宜条件下表现出最佳性能，即pH为6.5和60℃，在此环境下，Ba2+和Triton X-100的添加显著提升了酶活性，分别提高了2.3倍和3.5倍。 在应用方面，XYN-LC9对于玉米芯的水解产物主要是木二糖和木三糖，这表明它在生物质转化和生物能源生产中有潜在的应用价值，特别是在处理农业废弃物和木材废料时，能有效地转化为可利用的低聚木糖，为木寡糖的工业生产提供了新的高效工具。 这篇首发论文不仅报道了XYN-LC9在大肠杆菌中的高效表达技术，还展示了其在实际工业生产中的实用性和经济效益，对于生物化工领域尤其是木质素资源利用方面的研究具有重要的推动作用。