采用饱和突变提高谷氨酰胺酶的热稳定性

论文摘要

为提高谷氨酰胺酶（glutaminase,EC 3. 5. 1. 2）的热稳定性,利用Discovery studio 2017对Bacillus subtilis谷氨酰胺酶（YbgJ）中具有不利相互作用的49个氨基酸进行虚拟突变,确定了影响酶热稳定性的关键氨基酸位点E3、E55、D213。对上述3个位点分别进行饱和突变,筛选得到55℃半衰期(t1/2)较野生酶分别提高58%、69%和41%的突变体E3C、E55F和D213T。构建复合突变体E3C/E55F/D213T、E3C/E55F、E3C/D213T和E55F/D213T,其t1/2分别较野生酶提高1.73、1.44、1.22和0.97倍。其中,E3C/E55F比酶活较野生酶提高23%,达到693 U/mg。作用力分析发现,突变体E3C/E55F/D213T、E3C/E55F、E3C/D213T和E55F/D213T分别较野生酶增加30、23、11和8个氢键及减少5、4、4和3个不利相互作用。上述结果表明,酶分子内部关键氨基酸的替换对YbgJ热稳定性有较大的影响,且分子内部不利相互作用的减少和氢键的增加可能是YbgJ热稳定性提高的重要原因。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 材料与试剂
•   1.2 方法
•     1.2.1 软件分析
•     1.2.2 YbgJ突变体的构建及表达
•     1.2.3 YbgJ突变体的纯化
•     1.2.4 YbgJ酶活测定
•     1.2.5 浓度的测定
•     1.2.6 酶学参数的测定
•     1.2.7 圆二色谱及稳态荧光光谱分析
•     1.2.8 酱油发酵模拟体系的构建
• 2 结果与分析
•   2.1 YbgJ突变位点的确定
•   2.2 YbgJ突变体的构建与表达
•   2.3 YbgJ突变体酶学性质分析
•   2.4 复合突变提高YbgJ热稳定性
•   2.5 YbgJ突变体的稳定化机制分析
•   2.6 酱油发酵模型反应中YbgJ及突变体的应用
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈笑,李江华,刘松,堵国成

关键词: 谷氨酰胺酶,热稳定性,饱和突变,不利相互作用,氢键

来源: 食品与发酵工业 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学

专业: 生物学

单位: 江南大学生物工程学院,工业生物技术教育部重点实验室(江南大学)

基金: 国家自然基金面上项目(31771913),江苏省重点研发计划社会发展项目(BE2016629)

分类号: Q55

DOI: 10.13995/j.cnki.11-1802/ts.018768

页码: 1-7

总页数: 7

文件大小: 1133K

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