基于定向进化技术提高巨大芽孢杆菌谷氨酸脱羧酶活性

• 作者: 别小妹 吕凤霞 张充 赵云飞 赵海珍 邵泽香 陆兆新
• 来源期刊: 食品科学
• 学科: 工学
• 关键词: 谷氨酸脱羧酶 定向进化 酶活性
• 年，卷（期）: 2018,（18）
• 所属期刊栏目: 生物工程
• 页码范围: 179-185
• 页数: 7页
• 分类号: TS201.3
• 字数: 7094字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7506/spkx1002-6630-201818028

摘要

为提高巨大芽孢杆菌谷氨酸脱羧酶活性,通过定向进化技术对其进行酶工程改造.经过二轮易错聚合酶链式反应,从13000多个突变株中筛选到突变株A5-3、E2-4、E3-11,相对于野生型,其酶比活力提高了157％、115％、97％,且Kcat/Km都有所增大.其中A5-3氨基酸序列发生了2个突变(A55D和D451E).三维模拟结果表明,第55位丙氨酸突变为天冬氨酸很可能为酶促反应提供H+,从而加快酶促反应效率;突变株E2-4第34位由亮氨酸突变成谷氨酰胺,一定程度上改善了酶的热稳定性;突变株E3-11的第325位由丙氨酸突变成丝氨酸有利于蛋白内部形成更多氢键,增大了该部位的柔性,更有利于氨基酸残基之间发生相互作用.圆二色谱分析表明,突变株与野生型具有相似的三维结构,相比于野生酶,突变酶的α-螺旋减少,无规则卷曲增加,说明突变酶刚性有所下降而柔性增加.利用定向进化技术可以明显改善谷氨酸脱羧酶的酶活性,为其工业化的应用提供实验参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	别小妹	南京农业大学食品科学技术学院	134	1767	21.0	36.0
2	陆兆新	南京农业大学食品科学技术学院	253	4353	33.0	53.0
3	吕凤霞	南京农业大学食品科学技术学院	145	1968	21.0	38.0
4	赵海珍	南京农业大学食品科学技术学院	63	515	11.0	19.0
5	张充	南京农业大学食品科学技术学院	50	246	9.0	11.0
6	赵云飞	南京农业大学食品科学技术学院	2	9	1.0	2.0
7	邵泽香	南京农业大学食品科学技术学院	2	2	1.0	1.0