能降解天然纤维素的地衣芽孢杆菌GXN151的分离鉴定及其一个纤维素酶基因(cel5A)的克隆和测序分析

从广西大学农场陈旧稻草堆中分离出1株具有降解天然纤维素稻草粉、甘蔗渣粉活性的细菌GXN151,经形态观察、16SrDNA序列分析和丙酸盐利用试验将其鉴定为地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)。通过连接经BamHI酶切的pBluescriptKS(+)和回收得到的经Sau3AI部分酶切的GXN151的3～10kbDNA在大肠杆菌JM109中构建了该菌的含7099个克隆的基因文库,文库克隆中插入片段最大的为11.0kb,最小的为3.1kb,平均大小为4.6kb,含GXN151基因组中任一基因的概率P为99.6%。筛选该文库获得8个表达羧甲基纤维素酶活性的克隆,DNA测序和PCR分析表明,该8个克隆可归为3类不重叠的独立克隆,其中一个克隆pGXNL2的测序分析表明其上的cel5A基因为1626bp,可编码含542个氨基酸的羧甲基纤维素酶,Cel5A的N-末端的42个氨基酸具有信号肽特征,它的第66～321氨基酸为家族5糖基水解酶(glycosylhydrolase)功能域、第391～472氨基酸为家族3碳水化合物结合组件(carbohydrate-bind-ingmodule,CBM)。本工作首次报道地衣芽孢杆菌能降解结晶纤维素及从该种细菌中克隆到纤维素酶基因。