分子改造提高普鲁兰酶可溶性分泌表达水平开题报告

1. 研究目的与意义

淀粉中α-1,6-葡萄糖苷键不能被大部分的淀粉酶水解，或者水解效率很低，从而使得在工业中淀粉的利用率不高，淀粉转化时间较长。

在淀粉转化过程中添加淀粉脱支酶中的普鲁兰酶，可以高效的水解支链淀粉，从而降低工业淀粉转化过程的总反应时间，也提高了淀粉的转化率。

所以开发普鲁兰酶对食品加工领域具有重要的工业价值。

2. 国内外研究现状分析

早期国内外有关普鲁兰酶的研究主要集中在菌株的筛选上，许多产普鲁兰酶的微生物被发现, 但由于多数的野生菌株发酵产普鲁兰酶的酶活较低, 限制了其在工业上的应用。

因此, 对野生菌来源的普鲁兰酶在工程菌中进行异源表达, 以提高蛋白表达量, 成为目前研究主流。

至今已从多种微生物中克隆出普鲁兰酶基因并对其进行异源表达， 但重组后的普鲁兰酶表达仍存在产量低或不能有效分泌的问题。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：分子改造获得分泌能力得到显著提高的普鲁兰酶突变体研究计划：1.获取普鲁兰酶生产突变体（定点突变）2.发酵（通过对菌种的发酵来得到含有普鲁兰酶的菌液）3.酶性质分析（通过实验测定酶的最适PH值、最适温度及稳定性、金属离子等）4.工业应用

4. 研究创新点

来源于微生物的普鲁兰酶大部分是没有商业价值的, 不具有很好的耐酸性和高温耐受性, 满足工业需要条件的仅有Bacillus acidopullulyticus和Bacillus naganoensis等极少数菌株，而且目前普鲁兰酶的表达水平不高。

本课题的特点是采用定点突变手段对其进行分子改造，从而获得应用性能得到提升的普鲁兰酶突变体，进一步丰富普鲁兰酶品种，扩大普鲁兰在淀粉加工领域的应用范围，重组大肠杆菌的构建也将为其它食品酶制剂的安全高效制备提高理论及技术参考。