【摘 要】
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烟酰胺单核苷酸（nicotinamide mononucleotide，NMN）是NAD+的前体，补充NMN可有效恢复体内NAD+水平，并改善与NAD+下降相关的病理状态和疾病.目前NMN主要通过酶法生产，但是酶的催化活性较低，使得酶法合成NMN的成本仍然较高.来源于人的烟酰胺核糖激酶NRK1可以催化ATP和烟酰胺核糖合成NMN，因此，本文以提升烟酰胺核糖激酶NRK1的催化活性为目的，利用理性设计
【基金项目】
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国家自然科学基金（21706012）； 中国博士后科学基金（2022-ZZ-025）；
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烟酰胺单核苷酸（nicotinamide mononucleotide，NMN）是NAD+的前体，补充NMN可有效恢复体内NAD+水平，并改善与NAD+下降相关的病理状态和疾病.目前NMN主要通过酶法生产，但是酶的催化活性较低，使得酶法合成NMN的成本仍然较高.来源于人的烟酰胺核糖激酶NRK1可以催化ATP和烟酰胺核糖合成NMN，因此，本文以提升烟酰胺核糖激酶NRK1的催化活性为目的，利用理性设计的策略和定点突变技术，通过氨基酸序列比对和结构分析，设计了NRK1的2个突变体NRK1（T47V）和NRK1（N62D），并在大肠杆菌中成功表达.实验表征发现，二者的催化特性均得到了提升，且NRK1（T47V）具有更好的催化特性，其活性较NRK1提高130%，催化效率kcat/Km和稳定性分别较NRK1提高了100%和20%.在较大反应体系中反应100 min时，NRK1（T47V）催化底物烟酰胺核糖的转化率为78%，较NRK1提高15.4%，产物NMN的产量为4.13 g/L，较NRK1提高38%.该结果表明，活性中心附近氨基酸的理性突变能显著提高NRK1酶的催化活性.
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