细菌脲酶蛋白复合物UreABC的表达与纯化

李晓姣， 王加启， 赵圣国*， 程建波

(1.安徽农业大学 动物科技学院，安徽 合肥 230036；2.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 动物营养学国家重点实验室，北京 100193；3.太原市畜牧发展中心，山西 太原 030000)

脲酶(尿素酶，EC 3.5.1.5)可以催化尿素水解形成氨和二氧化碳[1]。在反刍动物中，瘤胃微生物分解尿素所产生的氨可以与酮酸结合形成可供机体利用的微生物蛋白，所以饲喂反刍动物尿素不仅可以节约饲料成本，还可以为其提供优质氮源[2]。但当脲酶活性太高，其分解尿素所产生的氨会超出瘤胃微生物的利用能力，导致动物氨中毒，因此也需要适当的限制脲酶的活性[3-4]。由于瘤胃尿素分解菌的重要作用，对尿素分解菌的研究一直受到广泛关注。虽然分子生态学和宏基因组学的应用，增加了人们对微生物多样性的了解，但对瘤胃中尿素分解菌的分布和多样性还知之甚少，百分之九十以上仍属于未被分类细菌[5]。Li 等[6]、Zhao等[7]通过厌氧滚管和调整培养基等技术，从牛瘤胃中分离得到5种尿素分解菌：溶糊精琥珀酸弧菌、布氏密螺旋体、白色瘤胃球菌、地衣芽胞杆菌和奇异变形菌。测序技术的快速发展，也为研究未培养微生物种类与功能提供了重要的研究方法。鉴于脲酶基因ureC是分析环境中的尿素分解菌的目标基因，Jin等[8]还通过Miseq方法进行ureC基因的扩增和测序，研究饲喂尿素对瘤胃菌群的影响，多样性分析结果表明，甲基球菌科(Methylococcaceae)、类芽胞杆菌科(Paenibacillaceae)、嗜甲基菌科(Methylophilaceae)、螺杆菌科(Helicobacteraceae)和梭菌科(Clostridiaceae)的ureC基因丰度较高，从而揭示了瘤胃中的优势尿素分解菌群。……