Abstract: Эстеразы (КФ 3.1.1.1) являются ферментами класса гидролаз, катализирующие расщепление сложноэфирных связей. Одно из наиболее важных промышленных применений эстеразы нашли в реакции переэтерификации масел и жиров с одноатомными спиртами, которая является основным процессом получения эфиров жирных кислот, как основы биодизельного топлива. Поэтому получение и исследование свойств эстераз, устойчивых к влиянию спиртов, является актуальной задачей биотехнологии. В данной работе получен фермент estUT1 клонированием гена эстеразы бактерии Ureibacillus thermosphaericus в составе вектора pET32b, и проведена его экспрессия в E. coli BL21 (DE3). Рекомбинантный штамм обеспечивает эффективную экспрессию химерной эстеразы массой 28.4 кДа с белком тиоредосином А (TrxA). Эстераза проявляет субстратную специфичность к остаткам жирных кислот короткой и средней длины (С2>C4>С8) и имеет оптимальные значения температуры 70-80 ºС и рН 8.0. Фермент показал высокую стабильность в присутствии одноатомных спиртов (этанола и метанола) в концентрации 30 %. После инкубации при 50 ºС в 30 % этаноле в течение 3, 6 и 24 ч estUT1 показала 72.6, 66.2 и 17.7 % от первоначальной активности, соответственно. Устойчивость эстеразы к влиянию метанола оказалась еще выше: после инкубации при 50 ºС в 30 % метаноле в течение 3, 6 и 24 ч estUT1 показала 103.8, 85.8 и 36.0 % от первоначальной активности, соответственно. Таким образом, высокая стабильность исследуемой в данной работе эстеразы estUT1 в одноатомных спиртах (в метаноле, в частности) делает ее хорошим кандидатом для применения в составе биокатализаторов переэтерификация для получения метиловых эфиров жирных кислот (основа биодизельного топлива). Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 16-38-00425 мол_а.

Cite: Самойлова Ю.В. , Сорокина К.Н. , Пармон В.Н.
Изучение свойств рекомбинантной эстеразы бактерии Ureibacillus thermosphaericus
20-я Международная пущинская школа-конференция молодых ученых «Биология - наука 21 века» 18-22 апр. 2016