Abstract
摘要木質纖維素(lignocellulose)為植物細胞壁的主要成份,它是由纖維素(cellulose)的長鏈分子包埋於木質素(lignin)與半纖維素(hemicellulose)之基質中所主組成.其中半纖維素是泛指許多非纖維素的多醣類, 最主要的是木聚醣(xylan).木聚醣主要是分布在所有陸生植物的次生細胞壁,其骨架是由150到200個五碳糖木糖(xylose)以β-1,4鍵結而形成的鏈狀聚合物,已知存在於硬木中的木聚醣有百分之七十是乙醯化,而在軟木中則有約百分之十二被阿拉伯糖所取代.由於木聚醣在結構上有如此複雜的異質性,自然界中腐生性的微生物,包括細菌與真菌,必須藉由製造並分泌多種不同功能的水解酵素以提供其生長所需的能源.一般認為木聚醣酵素是將木醣單元糖之間的β-1,4鍵結切斷以形成寡糖或雙糖,而木糖酵素則是進一步將這些短鍵的寡糖或雙糖再水解成單元糖,木糖.本論文的研究中,建立一基因異體飽表現系統.將木聚醣酵素的基因殖入大腸菌BL21(DE3),藉由誘導物IPTG的調控,表現出具有酵素活性的木聚醣酵素;繼而運用液相層析法,將木聚醣酵素純化至均一程度.利用定點突變的方法,我們得到了六株突變基因,並將其分別表現於BL21(DE3)中.然而,經由已建立的純化方式,只有一個突變酵素Y73F被純化至均一程度,分析其特性,只剩下78%的酵素活性(相對於未突變者).說明了此一胺基酸在木聚糖水解上有著重要的角色.其餘的突變酵素,經由西方墨漬法(Western Blotting)的檢驗,證明亦有表現於細胞內,但無法利用已建立的方法將之純化出.