高性能角蛋白酶的高效表達與應用研究
角蛋白酶是一種特異性蛋白酶類,可降解結構復雜、硬質難溶的角蛋白,具有多種優良的催化特性,在生物加工、綠色制藥、廢棄生物質處理、生物制革、生態紡織、洗滌劑等實際應用中備受關注,被認為是有著巨大應用潛力和市場前景的新一代蛋白酶類。 本項目從角蛋白酶基因挖掘、高效表達、性能改造及其應用研究等方面開展了一系列工作。課題組目前建立了角蛋白酶資源庫,是我國擁有角蛋白酶基因資源產權最多和最具多樣性來源的單位;實現了角蛋白酶基因在大腸桿菌及枯草芽孢桿菌等外源宿主中的克隆及高效表達;在 5L 罐上發酵酶活最高可達10000 U/mL 以上,是目前文獻報道的重組角蛋白酶表達最高水平;項目已完成了 1M3 規模中試試驗,成本降低 30%以上。在應用方面,本項目成功將角蛋白酶用于生物法制備納米銀粒子 AgNPs,與傳統化學法相比,酶法合成的納米銀具有更好的抑菌活性。另外,項目組已首次開發出無膠原活力的高特異性角蛋白酶,具有高角蛋白活力,不會對皮革膠原造成破壞,能保護膠原結構完整性,可開發出不傷及皮膚真皮的洗滌劑產品、藥品及化妝品,在生物制革領域也具有極大應用價值,可緩解制革工業中的爛皮現象;同時本研究所開發的角蛋白酶在活性多肽制備中也表現出良好的應用前景。
江南大學
2021-04-13