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International journal of molecular sciences2019Mar18Vol.20issue(6)

ペニシリウムシクロピウムCICC-4022からの新規デキストラナーゼの精製、特性評価、および分解性能

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

新規デキストラナーゼを、硫酸アンモニウム分数沈殿とゲルろ過クロマトグラフィーにより、ペニシリウムシクロピウムCICC-4022から精製しました。デキストラナーゼ活性に対する温度、pH、および一部の金属イオンおよび化学物質の影響を調査しました。その後、デキストラナーゼを使用して、特定の分子量を持つデキストランを生成しました。Dextranの重量平均分子量(MW)および重量分子量/平均分子量、または多分散性指数(MW/MN)の比率は、ゲルとゲルと組み合わせた多角形レーザー光散乱(MAL)によって測定されました。透過クロマトグラフィー(GPC)。デキストラナーゼを16.09倍濃度に精製しました。回収率は29.17%でした。特定の活動は350.29 U/mgに達しました。デキストラナーゼのMWは66 kDaでした。これは、以前に報告された他のペニシリウム種から得られたデキストラナーゼに似ています。最高の活性は、55°Cで5.0のpHで観察されました。このデキストラナーゼは、dextranのα-1,6グルコシド結合を特異的に分解するエンドデキストラナーゼとして同定されました。金属イオン依存性テストによると、Li⁺、Na⁺、およびFe2+が酵素活性を効果的に改善することが観察されました。特に、Li⁺はアクティビティを116.28%に改善する可能性があります。さらに、デキストラナーゼはデキストランの分解に効率的であり、分解速度はデキストラナーゼ活性、基質濃度、および反応時間によって十分に制御できます。したがって、我々の結果は、特定の臨床デキストランを産生するための効率的な酵素として、ペニシリウムシクロピウムCICC-4022からのこのデキストラナーゼの高い可能性を示しています。

新規デキストラナーゼを、硫酸アンモニウム分数沈殿とゲルろ過クロマトグラフィーにより、ペニシリウムシクロピウムCICC-4022から精製しました。デキストラナーゼ活性に対する温度、pH、および一部の金属イオンおよび化学物質の影響を調査しました。その後、デキストラナーゼを使用して、特定の分子量を持つデキストランを生成しました。Dextranの重量平均分子量(MW)および重量分子量/平均分子量、または多分散性指数(MW/MN)の比率は、ゲルとゲルと組み合わせた多角形レーザー光散乱(MAL)によって測定されました。透過クロマトグラフィー(GPC)。デキストラナーゼを16.09倍濃度に精製しました。回収率は29.17%でした。特定の活動は350.29 U/mgに達しました。デキストラナーゼのMWは66 kDaでした。これは、以前に報告された他のペニシリウム種から得られたデキストラナーゼに似ています。最高の活性は、55°Cで5.0のpHで観察されました。このデキストラナーゼは、dextranのα-1,6グルコシド結合を特異的に分解するエンドデキストラナーゼとして同定されました。金属イオン依存性テストによると、Li⁺、Na⁺、およびFe2+が酵素活性を効果的に改善することが観察されました。特に、Li⁺はアクティビティを116.28%に改善する可能性があります。さらに、デキストラナーゼはデキストランの分解に効率的であり、分解速度はデキストラナーゼ活性、基質濃度、および反応時間によって十分に制御できます。したがって、我々の結果は、特定の臨床デキストランを産生するための効率的な酵素として、ペニシリウムシクロピウムCICC-4022からのこのデキストラナーゼの高い可能性を示しています。

A novel dextranase was purified from Penicillium cyclopium CICC-4022 by ammonium sulfate fractional precipitation and gel filtration chromatography. The effects of temperature, pH and some metal ions and chemicals on dextranase activity were investigated. Subsequently, the dextranase was used to produce dextran with specific molecular mass. Weight-average molecular mass (Mw) and the ratio of weight-average molecular mass/number-average molecular mass, or polydispersity index (Mw/Mn), of dextran were measured by multiple-angle laser light scattering (MALS) combined with gel permeation chromatography (GPC). The dextranase was purified to 16.09-fold concentration; the recovery rate was 29.17%; and the specific activity reached 350.29 U/mg. Mw of the dextranase was 66 kDa, which is similar to dextranase obtained from other Penicillium species reported previously. The highest activity was observed at 55 °C and a pH of 5.0. This dextranase was identified as an endodextranase, which specifically degraded the α-1,6 glucosidic bonds of dextran. According to metal ion dependency tests, Li⁺, Na⁺ and Fe2+ were observed to effectively improve the enzymatic activity. In particular, Li⁺ could improve the activity to 116.28%. Furthermore, the dextranase was efficient at degrading dextran and the degradation rate can be well controlled by the dextranase activity, substrate concentration and reaction time. Thus, our results demonstrate the high potential of this dextranase from Penicillium cyclopium CICC-4022 as an efficient enzyme to produce specific clinical dextrans.

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