Nguyễn Châu Sang * Nguyễn Thị Hà

* Tác giả liên hệ (ncsang505@student.ctu.edu.vn)

Abstract

An alkaline protease with molecular mass about 19.2 kDa was isolated and purified from Bacillus sp. SV1 broth culture by ammonium sulfate fractionation following by a combination of cation-exchange on SP-streamline column and anion exchange chromotography on Unosphere Q column with phosphate buffer at pH 7.8. SDS-PAGE under reducing and non-reducing conditions and zymography analysis with casein as a substrate indicated that the protease was a monomer of about 19.2 kDa with no intermolecular disulfite bridges. The optimum pH and temperature for protease activity were 9.0 and 45oC, respectively. The presence of 2.5 mM Ca2+ leaded to a two fold increase of enzyme activity. Additionally, the purified protease was expected as a serine protease because it was completely inhibited by 2mM phenylmethylsulphonyl fluoride (PMSF).

Keywords: Bacillus sp. SV1, ion-exchange chromatography, monomer, alkaline protease, purification

Tóm tắt

Protease kiềm tính từ Bacillus sp. SV1 đã được tinh sạch bằng phương pháp tủa ammonium sulfate bão hòa ở nồng độ 60%, kết hợp sắc ký trao đổi ion dương SP-streamline và sắc ký trao đổi ion âm Unosphere Q với đệm phosphate pH 7,8. Bằng kỹ thuật SDS-PAGE và điện di nhuộm hoạt tính với cơ chất casein, protease được xác định là một đơn phân và có khối lượng phân tử khoảng 19,2 kDa. Các thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của pH và nhiệt độ lên hoạt tính cho thấy, protease này hoạt động mạnh ở pH tối ưu 9,0 và nhiệt độ tối ưu 45oC. Trong điều kiện thí nghiệm, sự có mặt của 2,5 mM ion Ca2+ làm tăng hoạt tính protease gấp hai lần, bên cạnh đó protease này có thể bị ức chế hoàn toàn bởi 2,0 mM phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), có khả năng đây là một serine protease.

Từ khóa: Bacillus sp. SV1, đơn phân, protease kiềm tính, sắc ký trao đổi ion, tinh sạch

Article Details

Tài liệu tham khảo

DươngThịHươngGiang. 2010. Bài giảng hóa protein. Viện nghiên cứu và phát triển Công nghệ sinh học, Trường Đại học Cần Thơ.

Bradford, M.M. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye-binding. Anal. Biochem.,72:248-254.

Fujiwara, N., K. Yamamoto, and A. Masui. 1991. Utilization of thermostable alkaline protease from an alkalophilic thermophile for the recovery of silver from used X-ray film. Ferment. Bioeng., 72:306–308

Genckal, H. 2004. Study on alkaline protease production from Bacillus sp. (Unpublish master's thesis). Izmir Institute of Technology, Izmir, Turkey.

Gupta, R., Q.K. Beg., S. Khan and B. Chauhan. 2002. An overview on fermentation, downstream processing and properties of microbial alkaline proteases. Appl. Microbiol. Biotechnol., 60: 381.

Horikoshi, K. 1999. Alkaliphiles: Some applications of their products for biotechnology. Microbiol. Mol. Biol. Rev., 63(4): 735.

Joo,H., G. Kumar, G., Park,K. T., Kim,S. R.,Paik and C.,Chang.2002.Optimization of the productionof an extracellular alkaline protease from Bacillus horikoshii.Proc. Biochem., 38:155.

Joo, H., and J., W., Choi. 2012. Purification and characterization of a novel alkaline protease from Bacillus horikoshii. Biol. Chem., 64: 234-235.

Khan, M.A., N. Ahmad, U.A. Zafar, I.A. Nasir, and M.A. Qadir. 2011. Isolation and screening of alkaline protease producing bacteria and physio-chemical characterization of the enzyme. Afr. J. Biotech., 10(33): 6203-6212.

Kumar, C.G. and H. Takagi. 1999. Microbial alkaline proteases: from a bioindustrial viewpoint. Biotechnol. Adv., 17:561.

Kunitz, M. 1947. Crystalline soyabean trypsin inhibitor. II. Genaral properties. Gen. Physiol., 30: 291-310.

Manachini,P.L,and M. G. Fortina. 1998.Production in sea-water of thermostable alkalineproteases by a halotolerant strain of Bacillus licheniformis.Biotechnol. Letters, 20:565.

Singh,J.,N.Batra, R. C. Sobti. 2001.Serine alkaline protease from a newly isolated Bacillus sp.SSR1.Proc. Biochem., 36: 781.