基于热不稳定区段分析和二硫键预测的玉米赤霉烯酮脱毒酶ZLHY-6热稳定性改造

摘要：

目的 基于热不稳定区段分析和二硫键预测,探索定点突变改造提高ZLHY-6的热稳定性的可行性.方法 基于分子动力学模拟设计两个策略以提高ZLHY-6的热稳定性.策略一:寻找ZLHY-6热不稳定区段,对区段内氨基酸进行计算机虚拟饱和突变,根据突变自由能变(ΔG)筛选结果选取了10个突变体.策略二:通过预测,在ZLHY-6分子内引入二硫键,每个突变体引入1对,共计5个突变体.结果 突变体H134W和Q45C/A253C在45℃热处理20 min后,其相对酶活分别为野生型的10倍和3.1倍,并保留了对ZEN一定的活性(41.33％、102.67％).通过分子动力学分析和结构模拟发现,突变的引入可能削弱了构象的波动性,提升了结构刚性,从而提升了蛋白的热稳定性.结论 热不稳定氨基酸突变和二硫键构建在脱毒酶ZLHY-6改造上具有可行性,ZLHY-6热稳定性的增强提高了其在工业上的应用潜力,这一结果也为探索酶的计算机辅助手段改造提供策略基础.

关键词：玉米赤霉烯酮、脱毒酶ZLHY-6、热稳定性、定点突变、分子动力学模拟、热不稳定区段、二硫键

所属期刊栏目：13

分类号：S816;R730.53;TQ920.1

资助基金：国家重点研发计划;国家农业科技创新工程项目

在线出版日期：2023-02-06（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：7150-7157