古生菌来源耐热肌氨酸氧化酶的异源表达及酶学性质

由于目前大部分肌氨酸氧化酶(sacrosine oxidase,SOX)热稳定性差、失活机理研究不深入,使其在医疗和食品工业等领域的实际应用中受限。该研究通过筛选与挖掘一种热稳定性优异的肌氨酸氧化酶,以达到拓宽其应用前景与应用潜力的目的。根据预测,将来源于古生菌Archaea HR32中肌氨酸氧化酶在Bacillus subtilis WB600中异源表达,并对其酶学性质进行考察。重组蛋白rSOX大小约为42 kDa,二级结构由35.0%α-螺旋、11.1%β-折叠、23.3%β-转角及31.6%无规则卷曲组成,T_(m)和ΔH为92.13℃和1070 kJ/mol。以肌氨酸为底物时,最适pH为8.0,最适温度为70℃,80℃下半衰期为12 h,K_(m)、k_(cat)和k_(cat)/K m分别为1.17 mmol/L、74.59 min^(-1)、63.78 L/(mmol·min)。常见有机溶剂对rSOX活性影响不大,金属离子则对rSOX有不同程度的促进或抑制作用。另外,rSOX还可催化降解其他多种N-甲基类化合物,且对N-甲基-L-型底物有明显的手性选择性。综上,该研究获得了一种来源于古生菌的新型耐热肌氨酸氧化酶,相关酶学性质实验为研究该酶对N-甲基类化合物的降解奠定理论基础,进而提升该类酶的应用潜力。