理性设计提高乙醇脱氢酶LbADH的催化活性

摘要：

来源于革兰氏阳性短乳杆菌Lactobacillus brevis ATCC 367的乙醇脱氢酶LbADH是催化手性醇的模式酶,以四聚体的形式发挥催化活性.本研究通过计算机分子模拟进行理性设计,确定并设计LbADH中与单体间疏水相互作用及盐桥键形成相关的关键位点,通过定点突变在原始序列中引入相应的氨基酸,以改变单体间的结合能力,定向调节其催化活性和热稳定性.研究获得一个疏水突变体LbADH F146L,其在37℃下的酶活力为野生酶的8.5倍,在50℃下的酶活力为野生酶的5.6倍;其动力学参数Kcat/Km(1.99×106 L· mol-1·s-1)为野生酶(1.40×104 L·mol-1·s-1)的142倍,表明其催化效率明显提高.该研究结果表明,通过将LbADH中146位的苯丙氨酸(F146)突变为亮氨酸(L)增大疏水作用可以提高其催化活性.

关键词：乙醇脱氢酶、分子模拟、酶活力、动力学、疏水作用、理性设计

所属期刊栏目：63

分类号：Q816(生物工程学(生物技术))

资助基金：国家自然科学基金面上项目31270119

在线出版日期：2017-03-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：45-50