麦芽糖淀粉酶CoMA的表达、纯化与结晶开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.本课题的意义：

淀粉是自然界中数量分布仅次于纤维素的一类多糖，能够为不同的生命体提供能量，同时其水解产物还被广泛的应用于人类生活的各个方面。淀粉的彻底水解因其结构的复杂性需要多种淀粉水解酶协同作用，其中α-淀粉酶能够水解α-1,4-d-葡萄糖苷键，生成短链糊精以及麦芽低聚糖类，已被广泛的应用于淀粉加工领域。麦芽糖淀粉酶为一种产麦芽糖的α-淀粉酶类，属于gh13糖苷水解酶家族，在食品、饲料、药物、生物医学等领域均显现出广阔的应用前景^[1]。但目前多数已报道的麦芽糖淀粉酶催化机制不明确，副产物较高，限制了其进一步的应用，因此发掘性能优良的麦芽糖淀粉酶酶在淀粉处理和产物应用等方面具有十分重要的意义。

2. 研究的基本内容和问题

1.研究的目标：

构建麦芽糖淀粉酶coma的表达系统，并对蛋白进行纯化，以期获得大量高纯度蛋白进行晶体实验获得该酶的三维结构，同时为阐释该酶的催化机制提供相应的理论基础。

3. 研究的方法与方案

1.研究方法：

（1）镍柱纯化蛋白：镍柱里面含有琼脂糖微球体，在琼脂糖鳌合介质的作用下微球体与ni² 发生螯合，螯合后的ni² 能与his上的咪唑环发生特殊的相互作用，从而实现蛋白质的分离。影响蛋白质/多肽与金属离子鳌合力大小的因素主要是蛋白质表面可结合的氨基酸（种类、数目和分布）、金属离子的种类和密度、层析条件（ph、盐的种类和浓度、添加剂等）。

4. 研究创新点

本项目的实验对象，麦芽糖淀粉酶CoMA能够通过转糖基作用产生高纯度的麦芽糖，且产物中不含葡萄糖等副产物，具有特殊的催化机制，但目前对于高产麦芽糖淀粉酶及其催化机理的研究报道相对较少，而提高酶的催化效率和降低副产物的产生是扩大工业酶应用范围和降低成本的有效途径。基于此，为进一步探究出该酶的催化机制开展了本项目，希望通过结构解析的方法获得该酶的三维结构，为探究其催化机制提供相应的理论基础。

5. 研究计划与进展

研究计划：

2019.10——2019.11 构建mbp-tag融合表达系统

2019.11——2019.12 mbp标签重组酶的表达以及目的蛋白纯化