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糖基转移酶(Glycosyltransferase,GT,EC 2.4.x.y)的转糖基作用是催化葡萄糖基转移到受体分子上,使受体分子糖基化,形成糖基化衍生物包括非天然糖类化合物和功能性低聚糖等。非天然糖类化合物可以改变原来天然化合物的理化性质,功能性低聚糖作为调节肠道平衡的双歧因子应用在医药、食品、保健品等领域。本论文通过分子学手段对右旋糖酐蔗糖酶(Dextransucrase,DSR)进行改造,构建筛选得到具较高活性的突出转糖基的DSR突变酶,揭示其转糖基功能的关键区域;并对该突变酶的性质进行研究,同时利用改造后的转糖基酶对不同糖类受体和维生素C(VC)进行糖基化,与原始酶进行分析比较,获得该突变酶对受体糖基化的催化规律。首先通过分子截短方法,截短右旋糖蔗糖酶的C-端1494 bp片段,得到剩余1-3087 bp基因片段的DSR-S1-ΔA突变酶,并对突变酶的表达条件进行优化。酶学性质研究发现:该酶最适pH均为5.4,pH稳定性均为4.4-7;最适温度均为25℃;DSR-S1-ΔA酶在没有受体情况下,酶活完全丧失;受体存在时,DSR-S1-ΔA酶活是原始酶酶活的71.4%,其中糖基转移活性是水解活性的5.3倍,DSR-S1-ΔA耐热性比原始酶有所下降,在30℃保藏1 h酶活力只有20.8%。以麦芽糖为受体研究表明,受体浓度为200 mM时酶活最高,供体蔗糖对DSR-S1-ΔA酶的影响较大,酶活随着蔗糖浓度提高而不断增加。结果显示DSR-S1-ΔA主要活性为转糖基功能,多糖聚合能力低,从而明确了DSR的转糖基功能区域。通过对麦芽糖、纤维二糖、棉子糖和水苏糖等不同糖类受体的转糖基研究,结果表明:麦芽糖是该酶转糖基反应的最佳受体,同时对纤维二糖、棉子三糖和水苏糖都有活性,但转糖基依次减弱;不同天然低聚糖的转糖基反应都趋向于生成低分子量的糖,转移1-2个葡萄糖基到受体分子,并且受体分子量越小越易进行转糖基作用,α键连接糖类化合物比β键连接糖类化合物更易进行转糖基反应;说明改造后的酶能利用更少的麦芽糖合成更多的低聚糖。论文最后利用DSR-S1-ΔA酶对VC进行了转糖基初步研究,获取了VC的葡萄糖基衍生物。综上,本研究明确了右旋糖酐蔗糖酶转糖基功能的分子区域,有助于进一步认识右旋糖酐蔗糖酶的催化机制;同时对于功能低聚糖的制备和天然产物的糖基化研究具有重要意义。