定向引入N-糖基化位点改进黑曲霉β-1,4-内切木聚糖酶热稳定性

摘要：

[背景]木聚糖是生物圈中仅次于纤维素的第二大多糖,其结构复杂,完全降解需要多种木聚糖酶协同作用.β-1,4-内切木聚糖酶是木聚糖主链水解过程中最关键的酶,已广泛应用于饲料、造纸、能源、食品和医药等行业.但在实际应用中,由于真菌木聚糖酶的热稳定性较差,限制了其在工业中的应用.[目的]提高来源于黑曲霉(Aspergillus niger)的β-1,4-内切木聚糖酶(xynB)热稳定性.[方法]采用氨基酸虚拟突变技术对xynB定向引入一个N-糖基化位点,将虚拟突变后筛选获得的候选突变体和野生型在毕赤酵母SMD1168中表达,并对纯化后的野生型和突变体酶进行酶学性质和稳定性分析.[结果]经虚拟突变和筛选获得5个候选突变体,在毕赤酵母SMD1168中成功表达了4个突变体,其中3个突变体发生了糖基化.突变体和野生型酶均表现出宽范围的酸碱耐受性,且突变体xynBA92N/D94T在pH 4.0-11.0条件下的稳定性明显优于野生型;糖基化突变体xynBA92N/D94T、xynBG66N/A68T和xynBG66F/D67N/G69T在温度为60-80℃时热稳定性明显高于野生型,xynBG66N/A68T在80℃保温30 min后的残留酶活比野生型提高了约30％.[结论]本研究方法可为其他来源木聚糖酶和其他工业酶的热稳定分子改造提供参考.

关键词：β-1、4-内切木聚糖酶、N-糖基化、氨基酸虚拟突变、酶学性质

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资助基金：国家高技术研究发展计划;广东省科技计划;广东省级财政技术研究开发补助项目

在线出版日期：2020-08-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：2128-2139