文 献 综 述

1. 谷氨酰胺转胺酶简介

谷氨酰胺转胺酶又名蛋白质-谷氨酸-γ谷氨酰胺转胺酶Transglutaminase EC2-3-2-13, 简称TGase，是一 种催化酰基转移反应的转移酶。TGase 作为酰基受体与蛋白质中的赖氨酸残基的E- 氨基作用, 形成E-( γ-谷氨酰) Lys 键, 催化蛋白质分子内、分子间发生交联、蛋白质和氨基酸之间的连接以及蛋白质分子内谷氨酰胺基的水解反应, 从而很大程度上改善蛋白质功能性质, 提高蛋白质的营养价值, 因此在食品、生物制药、纺织等领域有着广泛的应用。^[1-4]

2. 谷氨酰胺转胺酶的性质

谷氨酰胺转胺酶的热稳定性好，TG粗酶的最适温度在52℃ 左右，在42～57℃范围内都有较高的活性，TG酶的最适作用pH 为6-7，但在pH5．0～8．0的范围内都有较高的活性。当pH低于5时，酶活迅速降低，当pH高于8小于9时，酶活缓慢下降。该酶的粘合力极强。

3. 谷氨酰胺转胺酶的研究进程

TG酶是用于生产各种新型蛋白类加工产品的重要酶种，1989年日本味之素公司从土壤中筛选到1株命名为Strep toverticillium S-1182的菌株,它可产生胞外谷氨酰胺转胺酶, 并投放市场, 其产值迅速增加, 成为单一酶种类中利润最高的商品酶, 获得了巨大的经济效益^[5]。谷氨酰胺转胺酶存在于动物、植物和微生物中,来自动物(豚鼠、几内亚猪等) 的谷氨酰胺转胺酶由于来源稀少, 分离纯化工艺复杂, 导致该酶的价格十分昂贵, 不能应用于食品工业; 来自植物体(豌豆种子、羽扇豆种子等) 的谷氨酰胺转胺酶的分离纯化工艺也不适合工业化生产。近20年来, 各国加大了对谷氨酰胺转胺酶的研究, 在生产、纯化和应用领域都取得了长足的进展。1989 年, Ando 等人从Strep torerticilliums-1182中分离出TGas后,Gerber^{[6 ]}等人将下游的分离纯化技术做了改进。Duran ^[7]等人从CBS683168treptoverticillium cinnamoneum) 中分离提取TGase, 使用离子交换层析和亲合层析的方法,为了消除从Pheny l Sepharose CL-4B 中提取的酶液不纯的干扰, 将Gelatin Sepharose 4B亲合层析放在纯化最后一步。目前, 各国加大了对谷氨酰胺转胺酶的研究, 在生产、纯化和应用领域都取得了长足进展^[8-12] 。

4. TG酶的分离纯化条件研究

4.1 酶的分离纯化要注意三个方面：（1）防止酶的变性失活，（2）分离纯化的目的是把酶以外的杂质分离出去，因此，在不破坏酶的前提下，可使用各种手段，由于酶与底物及抑制剂都有亲和性，在这些物质存在时，酶的理化性质会发生一定程度的变化，从而为酶的分离纯化提供更多的条件和方法，（3）由于酶具有催化活性，因此检测酶的活性很重要，通过检测各阶段酶的活性，了解酶的缘由，可以选择提供更好的条件方法生产高质量高产量的酶，同时为工业化生产酶打下基础，更加节省成本。

4.2 TG酶的分离纯化有多种方法，发酵液经抽滤除去菌体后, 用80% 硫酸铵盐析,( 8 000r/ min) 离心得到沉淀, 经冷冻真空干燥制得粗酶产品。可以用沉淀离心分离的物理方法进行初步提纯，为进一步的分离纯化提供条件，此方法对于该酶的食品用途工业化生产的分离制备奠定良好的基础。实验室中对于TG酶的分离纯化一般采用离子交换层析^[13-14]、凝胶过滤层析、膜分离和SDS-PAGE 电泳等方法。