基于理性设计的截短干酪乳杆菌转化酶的表达鉴定

该研究从千岛湖土壤样品中筛选产生转化酶的菌株,并对其进行鉴定。从干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)互补脱氧核糖核酸(cDNA)中扩增干酪乳杆菌转化酶基因(LevH1),并构建大肠杆菌(Escherichia coli)获得重组干酪乳杆菌转化酶LevH1-LC。在酶的理性设计的基础上,通过基因截短技术获得4株转化酶截短体LevH1-LC-N、LevH1-LC-C、LevH1-LC-NC和LevH1-LC-M,并对其酶学性质进行研究。结果表明,筛选得到一株产转化酶的优良菌株LC23,经鉴定其为干酪乳杆菌(Lactobacillus casei),酶活力为0.06 U/mL。重组干酪乳杆菌转化酶LevH1-LC酶活力为8.37 U/mL,比天然转化酶的活性高138倍。与重组干酪乳杆菌转化酶LevH1-LC相比,截短体LevH1-LC-N、LevH1-LC-NC的酶活性分别增加了4.1倍和6.6倍,较天然转化酶活性提高了568.5倍和923.7倍。酶动力学分析结果表明,截短体LevH1-LC-NC的催化效率最高,是重组干酪乳杆菌转化酶LevH1-LC的29.7倍,其最适反应温度、pH分别为50℃、6.0,热稳定性及pH稳定性良好。因此,截短体LevH1-LC-NC为优质转化酶突变体。