領(lǐng)學(xué)術(shù)科研之先，創(chuàng)食品科技之新
—— 中國(guó)食品雜志社
為了提高植酸酶的活性和熱穩(wěn)定性，增加其在食品加工領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，對(duì)植酸酶YiAPPA進(jìn)行同源模建，結(jié)合蛋白質(zhì)分子表面氨基酸突變策略，選擇位于分子表面的賴氨酸和甘氨酸進(jìn)行定點(diǎn)突變，構(gòu)建單位點(diǎn)突變體。通過(guò)活性和熱穩(wěn)定性篩選，獲得活性和熱穩(wěn)定性顯著提高的突變體K216R以及熱穩(wěn)定性提高的突變體K189R。通過(guò)有益突變位點(diǎn)疊加策略，進(jìn)一步構(gòu)建并表征組合突變體K189R/K216R的酶活力及熱穩(wěn)定性。結(jié)果表明：與YiAPPA相比，K189R/K216R于80 ℃半衰期由14.81 min延長(zhǎng)至23.35 min，半失活溫度由55.12 ℃提升至62.44 ℃，熱解折疊溫度由48.36 ℃提升至53.18 ℃。并且K189R/K216R于37 ℃、pH 4.5的酶活力由3 959.98 U/mg提高至4 469.13 U/mg。分子結(jié)構(gòu)建模和分子動(dòng)力學(xué)模擬的結(jié)果顯示：K189R/K216R中引入了新的氫鍵，能夠提高酶部分結(jié)構(gòu)單元的穩(wěn)定性，使其熱穩(wěn)定性得到提高；同時(shí)K189R/K216R的催化口袋體積增大是其活性提高的主要原因。本研究通過(guò)蛋白質(zhì)分子表面氨基酸突變策略可有效提高植酸酶YiAPPA的活性和熱穩(wěn)定性，為植酸酶及其他類型酶的分子改造提供參考依據(jù)。
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