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1、产谷氨酰胺转氨酶菌株的分离、初步鉴定,内容提要,项目的研究意义拟研究问题的国内外现状分析研究目标内容和方法预期研究成果及形式项目进度安排,一、项目的研究意义,谷氨酰胺转胺酶（Transglutaminase，EC2.3.2.13，简称 TGase或 TG）又称转谷氨酰胺酶，它是由 331 个氨基组成的具有活性中心的单体蛋白质酰基转移酶。TGase 在自然界分布非常广泛，在细菌、线虫、酵母、藻类、植物、无脊椎动物、鱼类、两栖动物以及人体内中都发现了 TG酶。这表明该酶在生物进程中发挥了不可或缺的作用。TGase 的主要作用是在蛋白质之间架桥生成 2-（3-谷氨酰基）赖氨酸异肽键，从而催化蛋白质或
2、多肽分子间形成共价交联及蛋白质分子内谷氨酰胺基的水解，形成分子内和分子间的网状结构，进而改善蛋白质的结构和功能特性甚至带来新的功能，尤其是近几年 TGase 在工农业、食品、生物医药、纺织、化妆品等诸多领域应用都非常广泛.。,一、项目的研究意义,随着人们生活水平的日益提高，人们对各类食品营养价值的要求也逐渐增高，特别是蛋白质类食品，但是这类食品蛋白质由于本身的氨基酸组成不理想，缺乏适当的构象和结构，或是在食品加工过程中造成损失，因此使得这些蛋白质在诸如溶解性、乳化性、发泡性、流化性等方面缺乏良好的功能性质，从而降低了它们的营养价值。对谷氨酞胺转胺酶的研究，其内容贴近实际工业生产,因此具有很强的
3、应用性和指导性。,一、项目的研究意义,由于新疆特殊的地理位置和“三山夹两盆”的特殊地貌，形成了新疆特有的干旱、高温、盐碱、低温等丰富多样的自然生态环境，适应于这些自然生态环境，微生物在长期的进化过程中形成了丰富的微生物类群，具有巨大的研究和开发价值。从新疆不同的地域采集土样，着眼于新疆的微生物资源，寻找产谷氨酰胺转氨酶的菌株，挖掘新疆特有微生物资源，开发利用工业酶资源，具有重要的意义。,二、拟研究问题的国内外现状分析,研究或工业用的TG的获取主要有三个途径：动植物组织提取法、转基因法、微生物发酵法。（1）动植物组织提取法，主要是从动物的肝脏、体液、屠宰血液、毛囊、表皮等中分离提取。一般都是从豚
4、鼠肝脏获得TG。但由于分离纯化复杂，且成本太高，因此很难得到大规模应用。,（2）转基因法近年来，虽然在基因工程菌生产TGase方面也取得了一些进展，但由于受到各国食品法规还有消费者的接受程度限制，用转基因法生产的TGase也难在短时间内得到商业化应用。,(3)微生物发酵法，该方法原料易得、作用底物广泛，工业化生产成本低，且分离纯化过程简单。1989年,日本研究人员Ando等人首次在从土壤中分离筛选出的5000株菌株中找到了能分泌产生TG酶的菌株Streptoverticillium S-8112。此后，研究者不断分离到新的TGase生产株菌,包括拉达克轮丝菌Streptoverticilliu
5、m ladakanum 吸水链霉菌Streptomyces hygroscopicus环状芽胞杆菌Bacillus circulans,枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis等。,三、研究目标,1、筛选出一株高产谷氨酰胺转氨酶菌株2、对该菌株进行初步鉴定3、研究该菌株的发酵条件。,四、内容与方法,1、土壤样品的采集 选择蛋白含量较高的土壤和肥沃的土壤，如奶牛场，牛奶加工厂等地采集。,四、内容与方法,2、产谷氨酰胺转氨酶的菌株的分离、纯化 通过蛋白质交联-絮凝沉淀的方法筛选，采用蛋白质交联絮凝沉淀性能测定方法。再结合醋酸纤维素膜+96孔板技术的方法筛选产谷氨酰转氨酶菌株。,四、内容与方法
6、,3、菌株的鉴定 通过菌株形态、生理生化特征以及16srDNA系统进化树关系，初步确定菌株的分类地位。,四、内容与方法,4、发酵条件的优化（1）不同形式的钙离子对菌体生长及产酶影响（无Ca2+，CaCO3,无水CaSO4,无水CaCl2）（2）发酵培养基中不同碳源对酶活的影响(碳源：甘油、葡萄糖、可溶性淀粉、玉米淀粉、蔗糖、糊精)（3）甘油用量对菌体生长及酶活的影响（不同浓度的甘油）,五、预期 研究成果及形式,能够获得几株产谷氨酰胺转氨酶菌株；通过优化发酵条件选育出1株高产谷氨酰胺转氨酶的菌株；在核心期刊发表相关论文1篇。,六、项目进度安排,1.2015年1-2月 查阅相关文献资料，提出详细实验方案；2.2015年3-5月 分离纯化得到产谷氨酰胺转氨酶的菌株；3.2015年6-8月 对菌株进行初步鉴定；4.2015年9-10月 优化发酵条件，选育出一株高产谷氨酰胺转氨酶的菌株；5.2015年11-12月 检查数据整理、处理与分析；补充实验；撰写论文，项目总结，参加结题答辩。,Thanks for your attention!,
