一种利用荧光辅助糖电泳对玉米芯木聚糖酶解产物分析鉴定不同木聚糖酶功能的方法_2

文档序号:9838629阅读:来源:国知局
解产物中仅检测到带有甲基化葡萄糖醛酸侧链的木四糖并且其含量随时间序列反应逐渐增加后趋于稳定的即鉴定该木聚糖酶归于CAZy数据库(http://WWW.cazy.0rg/)中糖苷水解酶11家族的木聚糖酶。
[0043]上述利用荧光辅助糖电泳对玉米芯木聚糖酶解产物分析鉴定不同木聚糖酶功能的方法中:步骤(I)⑩中所述将沉淀物于-20°C冷冻优选干燥17h,得到纯木聚糖粉末,再优选研磨2h,研磨后的粉末优选过200目筛子,即得到粒径均一超细的聚合度在50-80范围内的玉米芯木聚糖。
[0044]上述利用荧光辅助糖电泳对玉米芯木聚糖酶解产物分析鉴定不同木聚糖酶功能的方法中:步骤(2)①中所述的磷酸氢二钠/柠檬酸缓冲液优选是浓度为0.2mol/L。
[0045]上述利用荧光辅助糖电泳对玉米芯木聚糖酶解产物分析鉴定不同木聚糖酶功能的方法中:步骤(3)①中所述分别优选取制备的荧光标记产物5yg点样。
[0046]本发明具有以下的有益效果:
[0047](I)本发明提供一种利用荧光辅助糖电泳对玉米芯木聚糖酶解产物分析鉴定不同木聚糖酶功能的方法,可以有效的筛选出具有明确功能的木聚糖酶,避免了具有不同功能的木聚糖酶在生产木寡糖和木糖中的盲目使用;
[0048](2)本发明方法采用普通的聚丙烯凝胶电泳设备就可以完成荧光辅助糖电泳,设备便宜,分析成本降低;
[0049](3)本发明在利用玉米芯等复杂生物质降解生产木寡糖和木糖的测试过程中,实现了对不同木聚糖酶降解效率与降解能力快速定量低成本的分析与评估,方法简便实用灵敏,应用前景广阔。
【附图说明】
[0050]图1为本发明实施例1中利用荧光辅助糖电泳检测β-木聚苷酶作用于玉米芯木聚糖不同时间段酶解产物图谱;
[0051 ]其中:M为标准系列木寡糖,包括木糖(X1)、木二糖(X2)、木三糖(X3)、木四糖(X3)、木五糖(Χ3)。
[0052]图2为本发明实施例2中利用荧光辅助糖电泳检测黑曲霉(A.nigerAn76)GH10家族木聚糖酶作用于玉米芯木聚糖不同时间段酶解产物图谱;
[0053]其中:M为标准系列木寡糖,包括木糖(X1)、木二糖(X2)、木三糖(X3)、木四糖(X3)、木五糖(X3)。
[0054]图3为对图2中对各条带的灰度值提取表征相应寡糖随时间变化曲线。
[0055]图4为本发明实施例3中利用荧光辅助糖电泳检测黑曲霉(A.nigerAn76)GHll家族木聚糖酶作用于玉米芯木聚糖不同时间段酶解产物图谱;
[0056]其中:M为标准系列木寡糖,包括木糖(X1)、木二糖(X2)、木三糖(X3)、木四糖(X3)、木五糖(X3)。
[0057]图5为对图4中对各条带的灰度值提取表征相应寡糖随时间变化曲线。
【具体实施方式】
[0058]以下结合附图和实施例对本发明保护内容做进一步的阐述,但所述实例并不是对本发明保护内容的限制。
[0059]实施例1:
[0060]利用荧光辅助糖电泳检测图谱分析β-木糖苷酶对玉米芯木聚糖实施酶解后的不同时间段的酶解产物,具体步骤如下:
[0061 ] (I)利用玉米芯制备粒径均一超细的玉米芯木聚糖粉:
[0062]①将烘干后的玉米芯粉碎成粒径为0.2 ± 0.1mm的颗粒,过80目筛子,获得粒径均一的玉米芯粉;
[0063]②将制得的粒径均一的玉米芯粉按质量体积比1:8的比例加入蒸馏水,于105°C预处理40min,然后用8层纱布过滤,收集滤渣;
[0064]③将滤渣烘干后研磨Ih;
[0065]④研磨后加入与①所述蒸馏水体积相同量的浓度为15%(w/v)的氢氧化钠溶液,于115 °C下蒸煮40min,然后用8层纱布过滤,收集滤液;
[0066]⑤滤液用浓度为30%(w/v)的氢氧化钠溶液对其进行脱色处理0.5h;
[0067]⑥脱色处理后的溶液用浓度为15% (w/v)的三氯乙酸溶液脱蛋白,其中所述溶液与三氯乙酸溶液的体积比为8:1;
[0068]⑦将脱蛋白后的溶液以8000r/min离心30min,收集上清液,然后加入浓盐酸将该溶液的pH调至6.0;
[0069]⑧加入其3倍体积量的无水乙醇溶液,醇沉12h,然后8000r/min离心20min,收集的沉淀物即为木聚糖粗提物;
[ΟΟΤ?]⑨将木聚糖粗提物用三蒸水充分搅拌清洗,再8000r/min离心20min,收集的沉淀物,如此重复3次;
[0071 ]⑩将沉淀物于-20°(:冷冻干燥12h,得到纯木聚糖粉末,再研磨1.5h,研磨后的粉末过100目筛子,得到粒径均一超细的聚合度为65的玉米芯木聚糖;
[0072](2)用β_木糖苷酶对玉米芯木聚糖实施酶解:
[0073]①利用ρΗ5.0、浓度为0.2mol/L的磷酸氢二钠/梓檬酸缓冲液将步骤(I)制得的玉米芯木聚糖配成浓度为1%木聚糖溶液;
[0074]②将制备的木聚糖溶液与蛋白浓度为0.0lmg/mL的β-木糖苷酶溶液按体积比为6:4 混合,在 50 °C 温度条件下分别进行时间为 2min、5min、15min、30min、60min、120min、240min的序列反应,其间以沸水作用1min终止反应,分别以lOOOOr/min离心1min,收集各时间段的β-木糖苷酶对玉米芯木聚糖实施酶解的产物;
[0075](3)利用荧光辅助糖电泳对酶解后的不同时间段的玉米芯木聚糖酶解产物分析:
[0076]①将步骤(2)制得的酶解后的不同时间段的玉米芯木聚糖酶解产物分别进行荧光标记,然后分别取5yg的荧光标记产物点样,点样时最外侧两个孔道不点样以避免边缘效应,其他孔道隔一个孔道点一个样以防止样品因胶内横向扩散使条带成片,影响定量分析,在冰水浴条件下,以恒流5mA/胶板进行荧光辅助糖电泳,时间3h;
[0077]其中,所述荧光辅助糖电泳中聚丙烯酰胺分离胶、浓缩胶中各组分及浓度是:
[0078]聚丙烯酰胺分离胶配方:35 %丙烯酰胺,375mM、pH 8.8Tris_HCl ,0.1%过硫酸铵以及 0.02% TEMED;
[0079]聚丙烯酰胺浓缩胶配方:5 %丙烯酰胺,62.5mM、pH 6.8Tris_HCl,0.1 %过硫酸铵以及 0.02% TEMED;
[0080]分呙胶加入量为4.1mL/胶板;
[0081 ]其中,所述荧光标记中荧光标记物配制方法是:
[0082]ANDS: ANDS加入到15 %冰醋酸溶液中,终浓度0.2M(71.87mg/ml,过饱和溶液);
[0083]NaCNBH3: NaCNBH3加入到二甲基亚砜中,终浓度IM;
[0084]其中,所述将酶解后的不同时间段的玉米芯木聚糖酶解产物分别进行荧光标记的方法是:
[0085]分别取5yL的β-木糖苷酶对玉米芯木聚糖实施酶解后的产物,分别加入5yL的0.2MANDS后,室温避光放置Ih,然后分别加入5yL的IM NaCNBH3,42°C孵育12h,8000r/min离心1min,收集溶液,开盖放置30min,以挥发掉管内的HCN气体,然后加入3倍酶解产物体积的50 % (m/v)蔗糖上样缓冲液,完成荧光标记产物制备;
[0086]其中,所述荧光辅助糖电泳中电泳所需缓冲液内液、外液中各组分及浓度是:
[0087]电泳缓冲液内液:9.38%三羟甲基氨基甲烷(Tris)、2.422%甘氨酸;
[0088]电泳缓冲液外液:1.23 %三羟甲基氨基甲烷(Tr i s )、6.18 %硼酸、3.72 %EDTA.Na2;
[0089]其中,所述荧光辅助糖电泳中使用Imm胶板,15孔梳子,使用小型垂直凝胶电泳系统(B1-Rad,USA);
[0090]②利用荧光成像系统对荧光辅助糖电泳凝胶扫描,获得TIF格式图片,利用Quantity One软件提取图片中各条带灰度值以此定量分析β-木糖苷酶对玉米芯木聚糖各时间段实施酶解产物中相应的各寡糖的量;
[0091]β-木糖苷酶作用于玉米芯木聚糖不同时间段酶解产物图谱如图1所示,从图可以看出制备的玉米芯中没有可检测的可溶性糖,其中的痕量木寡糖可以作为底物被木糖苷酶在2min之内迅速酶解为木糖。此可验证本发明方法中判定依据,即若能将玉米芯木聚糖中木寡糖在2min之内迅速转化成木糖的即鉴定该木聚糖酶含有木糖苷酶。
[0092]实施例2:
[0093]利用荧光辅助糖电泳检测图谱分析黑曲霉(A.nigerAn76)GH10家族木聚糖酶对玉米芯木聚糖实施酶解后的不同时间段的酶解产物,具体步骤如下:
[0094](I)利用玉米芯制备粒径均一超细的玉米芯木聚糖粉:
[0095]①将烘干后的玉米芯粉碎成粒径为0.2 ± 0.1mm的颗粒,过80目筛子,获得粒径均一的玉米芯粉;
[0096]②将制得的粒径均一的玉米芯粉按质量体积比1:8的比例加入蒸馏水,于105°C预处理40min,然后用8层纱布过滤,收集滤渣;
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