黑曲霉脂肪酶盖子结构域突变对其活性的影响

比较黑曲霉脂肪酶与黑曲霉酯酶的3-D结构发现二者在盖子结构域存在显著差异。根据已解析的酯酶的3-D结构信息,运用重叠延伸PCR技术,对黑曲霉脂肪酶的4个位点进行突变,以期获得开盖型黑曲霉脂肪酶。4个突变位点分别为形成黑曲霉脂肪酶盖子结构的α-螺旋与酯酶对应区域的α-螺旋相互置换;Ser84突变为Gly;Asp99突变为Pro;Lys108突变为Glu。4个重组质粒导入毕赤酵母GS115菌株进行异源表达后,仅pPCI9K-anl-D99P和pPCI9K-anl-K108E实现了活性表达。

微生物脂肪酶蛋白质工程

微生物脂肪酶催化的化学反应具有严格的立体选择性、位点选择性等专一性,催化活性高而副反应少,催化反应不需要辅助因子等特点,因此广泛应用于工农业生产中的诸多领域。利用蛋白质工程技术,提高微生物脂肪酶的特异性、活性和稳定性,对提高微生物脂肪酶制剂产品的市场竞争能力,扩大微生物脂肪酶的应用领域,具有重要的意义。综述了蛋白质工程技术在微生物脂肪酶改性方面的应用现状、存在问题及前景。

不依赖油水界面激活的黑曲霉脂肪酶突变体的构建

为获得不依赖油水界面激活的黑曲霉脂肪酶(ANL)突变体,在生物信息学分析基础上,对黑曲霉脂肪酶盖子结构域两侧铰链区的氨基酸残基进行了置换突变,获得两个黑曲霉脂肪酶突变体(ANL-Ser84Gly和ANL-Asp99Pro)。对不同浓度对硝基苯丁酸酯的水解活性检测结果表明:ANL-Ser84Gly的催化活性仍依赖油水界面,而ANL-Asp99Pro的催化活性不再依赖油水界面。底物特异性检测结果表明:较ANL而言,ANL-Ser84Gly的比活力显著降低,其水解对硝基苯棕榈酸酯、对硝基苯豆蔻酸酯、对硝基苯月桂酸酯和对硝基苯癸酸酯的比活力分别降低了29.8%,53.1%,60.1%和77.1%;而ANL-Asp99Pro水解对硝基苯棕榈酸酯的比活力提高了2.2倍。铰链区的突变破坏了突变体蛋白质分子ANL-S84G与ANL-D99P的二级结构作用力,使突变体分子的二级结构域更趋不稳定,从而导致了突变体分子的热稳定性显著降低。不依赖油水界面激活的脂肪酶突变体的构建,将有利于深入了解脂肪酶界面激活的分子机制。

新型微生物脂肪酶资源开发

微生物脂肪酶是一类重要的工业生物催化剂,广泛应用于工农业生产的诸多领域。筛选、挖掘和开发出具有新型催化活性或高稳定性的微生物脂肪酶一直是脂肪酶研究的重点。本文从极端微生物、宏基因组技术、基因组数据库挖掘、定向进化技术、固定化技术和化学修饰技术等方面介绍了当前新型脂肪酶开发的途径和方法。