Biểu hiện gene mã hóa chitinase từ Bacillus licheniformis DSM13 trong E.coli T7 và xác định đặc tính của enzyme tái tổ hợp

Date Received: 26-07-2017

Date Accepted: 05-09-2017

Date Published: 06-08-2025

##submissions.doi##: https://doi.org/10.31817/tckhnnvn.2017.15.9.

Views

0

Downloads

0

Issue: Vol. 15 No. 9 (2017)

Section:

KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

How to Cite:

Anh, N. (2025). Biểu hiện gene mã hóa chitinase từ Bacillus licheniformis DSM13 trong E.coli T7 và xác định đặc tính của enzyme tái tổ hợp . Vietnam Journal of Agricultural Sciences, 15(9), 1230–1238. https://doi.org/10.31817/tckhnnvn.2017.15.9.

Biểu hiện gene mã hóa chitinase từ Bacillus licheniformis DSM13 trong E.coli T7 và xác định đặc tính của enzyme tái tổ hợp

Nguyen Hoang Anh (*)

  • Tác giả liên hệ: [email protected]

    • Keywords

    Bacillus licheniformis DSM13, chitinase, E.coli T7

    Abstract


    Trong nghiên cứu này, gene mã hóa cho enzyme endochitinase của vi khuẩn gram dương Bacillus licheniformis DSM13 (ATCC 14580) được chuyển vào vectơ biểu hiện và biểu hiện trong tế bào E. coli T7. Mức độ biểu hiện cao của enzyme được thể hiện qua SDS-PAGE và hoạt tính của enzyme khi sử dụng pNP-(GlcNAc)2 0,18 mM là cơ chất. Hoạt tính của enzyme được biểu hiện trong E.coli T7 là cao khoảng gấp 8 lần so với enzyme biểu hiện ở Lactobacillus plantarum (nghiên cứu trước). Chitinase tái tổ hợp được tinh sạch và xác định đặc tính bằng cách sử dụng chitin 2% là cơ chất. Kết quả chỉ ra rằng, enzyme tái tổ hợp bền nhiệt (enzyme còn lại một nửa hoạt tính sau 15 và 8 ngày ủ ở 37 và 50°C tương ứng), bền ở giải pH từ 5 - 9. Sản phẩm chính thủy phân chitin huyền phù được xác định bằng phương pháp sắc ký bản mỏng là diacetyl glucucosamine. Các kết quả nghiên cứu này chỉ ra rằng enzyme tái tổ hợp này có tiềm năng trong việc ứng dụng sản xuất chitin-oligosaccharide, như là diacetyl glucucosamine chức năng từ việc chuyển hóa phế phụ phẩm chitin.

    References

    Ajit, N. S., Verma, R., Shanmugam, V. (2006). Extracellular chitinases of fluorescent pseudomonads antifungal to Fusarium oxysporum f. sp. dianthi causing carnation wilt. Curr. Microbiol., 52: 310 - 316.

    Akagi, K., Watanabe, J., Hara, M., Kezuka, Y., Chikaishi, E., Yamaguchi, T., Akutsu, H., Nonaka, T.,Watanabe, T.,Ikegami, T. (2006). Identification of the substrate interaction region of the chitinbinding domain of Streptomyces griseus Chitinase C. J. Biochem.,139: 483 - 493.

    Barboza-Corona, J. E., Contreras, J. C., Velazquez-Robledo, R., Bautista-Justo, M., Gomez-Ramirez, M., Cruz-Camarillo, R., Ibarra, J. E. (1999). Selection of chitinolytic strains of Bacillus thuringiensis. Biotechnol. Lett., 21: 1125 - 1129.

    Bradford, M. M. (1976). Rapid and sensitive method for quantitation of microgram quantities of protein utilizing principle of protein-dye binding. Anal. Biochem., 72: 248 - 254.

    Clarke, P. H., and Tracey, M. V. (1956). The occurrence of chitinase in some bacteria. J. Gen. Microbiol., 14: 188-196.

    Hearn, V. M., Escott, G. M., Evans, E. G. V., Adams, D. J, 1996. Chitinases of the cell surface and wall of Aspergillus fumigatus. Chitin Enzymology.,

    : 261-271.

    Hsu, S. C., and Lockwood, J. L. (1975). Powdered chitin agar as a selective medium for enumeration of actinomycetes in water and soil. Appl. Microbiol., 29: 422-426.

    Kasprzewska, A, 2003. Plant chitinases- regulation

    and function- a review. Cell. & Mol. Bio. Lett.,

    : 809-824.

    Kramer, K.J., and Koga, D. (1986). Insect chitin: physical state, synthesis, degradation, and metabolic regulation. Insect Biochem.,16: 851 - 877.

    Kurita, K. (2001). Controlled functionalization of

    the polysaccharide chitin. Prog. Polym. Sci.,

    : 1921-1971.

    Laemmli, U. K. (1970). Cleavage of structural proteins during assemblyof head of bacteriophage T4.

    Nature., 227: 680-685.

    Miller, G. L, 1959. Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Anal. Chem., 31: 426-428.

    Nguyen HA, Nguyen TH, Nguyen TT, Peterbauer CK, Mathiesen G, Haltrich D: Chitinase from Bacillus licheniformis DSM13. 2011: Expression in Lactobacillus plantarum WCFS1 and biochemical characterisation. J. Protein expression and Purification, 59(10): 5617-5624.

    Ohtakara, A., Mitsutomi, M., Uchida, Y, 1979. Purification and some properties of chitinase from Vibrio sp. J. Fermet. Technol., 57: 169-177.

    Rauvolfová, J., Kuzma, M., Weignerová, L., Fialová, P., Prikrylová, V., Pisvejcová, A., Macková, M., Kren, M. (2004). β-N-acetylhexosaminidase-catalysed synthesis of nonreducing oligosaccharides. J. Mol. Catal. B. Enzyme, 29: 233-239.

    Roberts, W.K., Selitrennikoff C.P, 1998. Plant and bacterial chitinases differ inantifungal activity. J. Gen. Microbiol., 134: 169-176.

    Songsiriritthigul, C., Lapboonrueng, S., Pechsrichuang, P., Pesatcha, P., Yamabhai, M, 2010. Expression and characterization of Bacillus licheniformis chitinase (ChiA), suitable for bioconversion of chitin waste. Bioresour. Technol., 101: 4096-4103.

    Toharisman, A, Suhartono, M.T. , Spindler-Barth, M., Hwang, J.K. Pyun Y.R, 2005. Purification and characterization of a thermostable chitinase from Bacillus licheniformis Mb-2, World J. Microb. Biotechnol., 21: 733-738.

    Veith, B., Herzberg, C., Steckel, S., Feesche, J., Maurer, K.H., Ehrenreich, P., Baumer, S., Henne, A., Liesegang, H., Merkl, R., Ehrenreich, A., Gottschalk, G, 2004. The complete genome sequence of Bacillus licheniformis DSM13, an organism with great industrial potential, J. Mol. Microbiol. Biotechnol., 7: 204-211.

    Yamabhai, M., Emrat, S., Sukasem, S., Pesatcha, P., Jaruseranee, N., Buranabanyat, B, 2008. Secretion of recombinant Bacillus hydrolytic enzymes using Escherichia coli expression systems. J. Biotechnol., 133: 50-57.