理性设计和定点突变对提高海藻糖合酶TreSI热稳定性的影响

摘要：

[目的]来源于黏细菌Myxococcus sp.V11的海藻糖合酶(trehalose synthase,EC 5.4.99.16)TreSI可通过转糖苷作用将麦芽糖转化成为海藻糖,在酶法生产海藻糖上有很高的应用前景,其热稳定性是制约该酶工业应用的关键.本文旨在通过定点突变对TreSI相关氨基酸残基进行改造,以期获得热稳定性强的突变子,提高其应用潜力.[方法]使用在线预测软件PoPMuSiC-2.1对TreSI每个氨基酸突变后的去折叠自由能变化(Δ ΔG)进行初步预测,以SDM(site directed mutator)和mCSM(mutation cutoff scanning matrix)以及两者联合(Duet)进行预测.用重叠延伸PCR法构建11个海藻糖合酶突变体,经大肠杆菌表达和蛋白纯化后,对其酶学特性进行表征.[结果]成功筛选到2个热稳定性提高的突变子.突变子R149L、N193E的比酶活与野生型无显著差异,且最适pH值和最适反应温度也未发生改变;R149L、N193E在50℃处理1 h的残余酶活性为野生型的1.37和2.50倍;在60℃处理1 h的残余酶活性为野生型的2.41和4.32倍.[结论]本研究利用PoPMuSiC结合SDM、mCSM模拟的设计策略提高了TreSI的耐热性,为工业应用提供了新的酶资源,也为其他工业酶的定向改造提供了参考.

关键词：Myxococcussp.V11、海藻糖合酶、定点突变、热稳定性

所属期刊栏目：46

分类号：Q93(微生物学)

资助基金：国家自然科学基金;江西省教育厅科学技术研究项目

在线出版日期：2023-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：55-62