基于定向进化技术提高巨大芽孢杆菌谷氨酸脱羧酶活性

摘要：

为提高巨大芽孢杆菌谷氨酸脱羧酶活性,通过定向进化技术对其进行酶工程改造.经过二轮易错聚合酶链式反应,从13000多个突变株中筛选到突变株A5-3、E2-4、E3-11,相对于野生型,其酶比活力提高了157％、115％、97％,且Kcat/Km都有所增大.其中A5-3氨基酸序列发生了2个突变(A55D和D451E).三维模拟结果表明,第55位丙氨酸突变为天冬氨酸很可能为酶促反应提供H+,从而加快酶促反应效率;突变株E2-4第34位由亮氨酸突变成谷氨酰胺,一定程度上改善了酶的热稳定性;突变株E3-11的第325位由丙氨酸突变成丝氨酸有利于蛋白内部形成更多氢键,增大了该部位的柔性,更有利于氨基酸残基之间发生相互作用.圆二色谱分析表明,突变株与野生型具有相似的三维结构,相比于野生酶,突变酶的α-螺旋减少,无规则卷曲增加,说明突变酶刚性有所下降而柔性增加.利用定向进化技术可以明显改善谷氨酸脱羧酶的酶活性,为其工业化的应用提供实验参考.

关键词：谷氨酸脱羧酶、定向进化、酶活性

所属期刊栏目：39

分类号：TS201.3(食品工业)

在线出版日期：2018-10-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：179-185