【摘 要】
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ω-3脂肪酸脱饱和酶是多不饱和脂肪酸(PUFAs)生物合成过程中的关键酶,可以分别将ω-6形式多不饱和脂肪酸C18：2-9c,12c,C18：3-6c、9c、12c,C20：3-8c,11c,14c和C20：4-5c,8c,11c,14c转换为相对应的ω-3形式多不饱和脂肪酸C18：3-9c,12c,15c,C18：4-6c,9c,12c,15c,C20：4-8c,11c,14c,17c和C20：
【机 构】
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江南大学食品科学与技术国家重点实验室,江南大学食品学院,无锡214122
【出 处】
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2016年江苏省微生物学会年会暨青年学术报告会
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ω-3脂肪酸脱饱和酶是多不饱和脂肪酸(PUFAs)生物合成过程中的关键酶,可以分别将ω-6形式多不饱和脂肪酸C18：2-9c,12c,C18：3-6c、9c、12c,C20：3-8c,11c,14c和C20：4-5c,8c,11c,14c转换为相对应的ω-3形式多不饱和脂肪酸C18：3-9c,12c,15c,C18：4-6c,9c,12c,15c,C20：4-8c,11c,14c,17c和C20：5-5c,8e,11c,14c,17c.然而,不同的脱饱和酶对添加的脂肪酸底物利用率存在明显差异,具有显著的底物选择性,高山被孢霉中的ω-3脂肪酸脱饱和酶(FADS15)催化亚油酸(LA),γ亚麻酸(GLA)的底物转化率显著高于DH-γ亚麻酸(DGLA),花生四烯酸(AA).由于膜酶难以大量纯化以及缺乏三维晶体结构信息,为了解析脱饱和酶底物选择性的分子机制,基于预测的拓扑结构模型,本文构建了一系列高山被孢霉FADS15突变株(A44S,W 106F,E111D,M156I,F353H,V137T,W291M,T322S),并且在酿酒酵母中异源表达,同时分别外源添加0.1mM LA,GLA,DGLA,AA进行功能验证.结果 显示,与野生型相比,A44S,M156I,W291M突变株对AA的转化率提高了33％左右,但是并不影响对LA的转化,这表明A44S,M156I,W291M氨基酸残基有利于更长链脂肪酸的脱饱和作用；而W106F,V137T突变株对所有添加的ω-6底物的转化率都明显降低(30％左右),推测这两个位点可能与底物识别相关.本研究结果确定了与高山被孢霉FADS15催化特性和底物偏好性有关的关键位点,这为ω-3脂肪酸脱饱和酶的分子改造,探究底物催化的分子机制奠定基础.
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