定点突变提高γ-谷氨酰转肽酶的pH耐受性及催化活性

• 作者: 倪芳 周治 姚忠 孙芸 彭清 王浩绮 肖环
• 来源期刊: 高校化学工程学报
• 学科: 生物学
• 关键词: γ-谷氨酰转肽酶 定点突变 疏水相互作用 pH稳定性 催化性质
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 生物化工
• 页码范围: 133-141
• 页数: 9页
• 分类号: Q81
• 字数: 5684字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2015.00.039

摘要

γ-谷氨酰转肽酶(GGT)是生物体内谷氨酰循环的关键酶,可广泛应用于多种γ-谷氨酰基化合物的生物合成.但其在体外催化环境下(pH＞9.0)极易发生不可逆失活,限制其生物催化领域的实际应用.本实验以枯草芽孢杆菌B.subtilisNX-2 GGT(wt_GGT)为对象,采用同源建模获得wt GGT的3D结构预测模型;分析wt GGT大、小亚基表面氨基酸残基的性质、空间位置和保守性,最终选取Asp46、Thr201、Tyr280、Gln322、Glu502和His543为候选位点;通过定点突变将候选位点分别替换为缬氨酸,以期通过提高wt GGT大小亚基间的疏水作用,改善其pH耐受性.研究成功实现了6种突变酶(D46V、T201V、Y280V、E502V、Q322V和H543V)的异源表达,并分别研究了其催化活性和稳定性.结果表明:D46V、Y280V、E502V、H543V的Km略小于wt GGT,且Y280V的kcat较wt_GGT有明显提高;D46V、Y280V和E502V的pH稳定性均较wt GGT有所改善,其中Y280V的pH稳定性最高;模型分析显示,在＜10(A)范围内,Y280V可与附近4个氨基酸残基(Y-283、W-277、I-501和I-497)产生疏水相互作用,这可能是其pH耐受性较强的主要原因.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	倪芳	南京工业大学食品与轻工学院	12	46	4.0	6.0
2	姚忠	南京工业大学食品与轻工学院	74	446	11.0	16.0
3	周治	南京工业大学食品与轻工学院	33	194	7.0	13.0
4	孙芸	南京工业大学食品与轻工学院	34	329	10.0	17.0
5	王浩绮	南京工业大学食品与轻工学院	19	86	5.0	8.0
6	彭清	南京工业大学食品与轻工学院	1	3	1.0	1.0
7	肖环	南京工业大学食品与轻工学院	1	3	1.0	1.0