定向进化肌醇加氧酶MIOX4提高葡萄糖二酸的产量

摘要：

葡萄糖二酸是一种在医药、食品、服装纺织和化工均有重要作用的有机二元酸.葡萄糖二酸的生物合成途径已经在大肠杆菌、毕赤酵母和酿酒酵母细胞中成功构建.为了提高葡萄糖二酸合成关键酶-肌醇加氧酶MIOX4的活性,该研究以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)作为底盘微生物,通过定向进化-易错PCR的方法对来自拟南芥基因组的肌醇加氧酶MIOX4的关键氨基酸序列进行随机突变.以葡萄糖二酸的产量为筛选指标,利用大肠杆菌葡萄糖二酸传感器对MIOX4的突变体进行高通量筛选.实验结果显示,从突变体文库中筛到4株有潜力的MIOX4突变体(S133R、K88R、E72V、T40P),使得葡萄糖二酸产量相较于未突变菌株分别提高了53％、30％、21％、17％.通过对突变体MIOX4(S133R)进行结构分析,发现突变位点R133增大了该位点与底物肌醇之间的空间距离,从而减少了空间位阻,提高了对底物肌醇的催化能力.该研究为后续研究MIOX的结构和功能、以及进一步提高葡萄糖二酸产量奠定了基础.

关键词：酿酒酵母、肌醇加氧酶MIOX4、葡萄糖二酸、易错PCR、生物传感器

所属期刊栏目：48

分类号：Q943.2;Q78;R378.21

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-12-02（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：1-8