理性设计、定点突变对提高海藻糖合酶TreSI的热稳定性的影响

来源 :南京农业大学学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:coosi_cui
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[目的]来源于黏细菌Myxococcus sp.V11的海藻糖合酶(trehalose synthase, EC 5.4.99.16)TreSI可通过转糖苷作用将麦芽糖转化成为海藻糖, 在酶法生产海藻糖上有很高的应用前景,其热稳定性是制约该酶工业应用的关键。本文旨在通过定点突变对TreSI 相关氨基酸残基进行改造,以期获得热稳定性强的突变子,提高其应用潜力。[方法]使用在线预测软件PoPMuSiC-2.1对TreSI每个氨基酸突变后的去折叠自由能变化(ΔΔG)进行初步预测,以SDM(Site Directed Mutator), mCSM(mutation Cutoff Scanning Matrix),以及两者联合(Duet)进行预测。用重叠延伸PCR法构建了11个海藻糖合酶突变体, 经大肠杆菌表达和蛋白纯化后,对其酶学特性进行了表征,成功筛选到2个热稳定性提高的突变子。[结果]突变子R149L、N193E的比酶活与野生型无显著差异,且最适pH和最适反应温度也未发生改变;R149L、N193E在50℃下处理1 h后的残余酶活性为野生型的1.37和2.5倍;在60℃下处理1 h后的残余酶活性为野生型的2.41和4.32倍。[结论]本研究利用PoPMuSiC结合SDM、mCSM模拟的设计策略提高了TreSI的耐热性,为工业应用提供了新的酶资源,也为其他工业酶的定向改造提供了参考。
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