毕赤酵母甲酸脱氢酶辅因子特异性改造及应用

摘要：

甲酸脱氢酶(formate dehydrogenase,FDH,EC 1.2.1.2)在发酵工业中常被应用于酶法辅因子再生系统.为了改造巴斯德毕赤酵母甲酸脱氢酶(FDH from Komagataella phaffii,Kph FDH)的辅因子特异性并应用于体外NADPH辅因子再生系统,研究基于多序列比对和文献调研的结果,确定了D195、Y196 为突变位点,构建了16 个突变体,并表征了野生型和突变体的比酶活力和酶促反应动力学.得到最优的NADP+特异性突变体为Kph FDHD195Q Y196R,其对NADP+的催化效率(kcat/Km)为 1.967 L/(mmol·s),催化特异性比率[(kcat/Km NADP+)/(kcat/KmNAD+)]为36.426;以NADP+作为辅因子时,对甲酸的催化效率(kcat/Km)为 0.020 L/(mmol·s).最后成功将该突变体应用于苯丙酮酸还原胺化反应中的NADPH再生,200 min内几乎完全反应.该研究填补了毕赤酵母FDH辅因子特异性改造方面的研究空白,为发酵工业中NADPH辅因子再生系统应用提供了一种工具酶,同时也为进一步改造该酶的辅因子特异性提供了一种出发突变体.

关键词：辅因子再生系统、巴斯德毕赤酵母、甲酸脱氢酶、酶促反应动力学、还原胺化反应、NADPH再生

所属期刊栏目：49

分类号：TD455;Q552;Q819

资助基金：国家重点研发计划;国家轻工技术与工程一流学科自主课题项目

在线出版日期：2023-08-03（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：9-16