地杆菌α-L-岩藻糖苷酶的分子改造及其在合成2'-岩藻糖基乳糖中的应用

摘要：

对地杆菌α-L-岩藻糖苷酶进行分子改造,以提高其酶法合成2'-岩藻糖基乳糖(2'-fucosyllactose,2'-FL)的转化效率.利用易错聚合酶链式反应构建了α-L-岩藻糖苷酶的突变体文库,筛选得到一个合成2'-FL转化率提高的突变酶(mPbFuc29A1).酶学性质研究结果表明mPbFuc29A1的最适pH值和温度分别为pH?5.0和40?℃,最适温度较野生型PbFuc29A1提高了5?℃;突变酶水解2'-FL的比活力提高到3倍,但是水解4-硝基苯基-α-L-岩藻糖苷(4-nitrophenyl-α-L-fucopyranoside,pNP-FUC)和3'-岩藻糖基乳糖(3'-fucosyllactose,3'-FL)的比活力分别降低了22.8％和52.5％.以pNP-FUC和乳糖为底物,采用mPbFuc29A1酶法催化合成2'-FL和3'-FL,转化率分别为23.6％和56.4％,其中2'-FL的转化率较PbFuc29A1提高了9.1％.通过序列及定点突变分析发现mPbFuc29A1的氨基酸序列中有2个位点发生突变(Asp21Val和Glu266Lys),其中位于loop区的Glu266Lys可能是mPbFuc29A1底物特异性和转糖苷产物组成发生改变的关键.优良的酶学特性使mPbFuc29A1在2'-FL合成中具有较大的应用潜力.

关键词：α-L-岩藻糖苷酶;定向进化;底物特异性;转糖苷活性;2’-岩藻糖基乳糖

所属期刊栏目：42

分类号：Q814(生物工程学(生物技术))

资助基金：国家自然科学基金优秀青年科学基金项目;"十三五"国家重点研发计划重点专项

在线出版日期：2021-10-08（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：135-142