灰盖鬼伞中过表达的碱性真菌漆酶在高盐染料废水中的应用潜力

【目的】本研究利用双孢菇(Agaricus bisporus)gpdII启动子,实现了碱性真菌漆酶PIE5(CcPIE5)在灰盖鬼伞(Coprinopsis cinerea)FA2222中的同源过表达。【方法】在mKjalke液体培养基中37℃培养7 d,漆酶活力达到(24.2±1.1)U/mL。纯化的CcPIE5在pH 8.0和60℃下表现出最佳催化活性。【结果】与已经研究报道的真菌漆酶不同,CcPIE5能耐受高浓度NaCl,当NaCl浓度从0升至1.5 mol/L时,CcPIE5的k_(cat)和K_(m)均呈下降趋势,表示CcPIE5在纺织印染废水脱色中有潜在应用价值。进一步在染料废水脱色应用中,以丁香酸作为介体,CcPIE5在pH 8.5和60℃条件下可高效降解(92.9±2.3)%的靛蓝胭脂红。通过LC-MS分析确认,Isatin 5-sulfonic acid(ISA)是靛蓝胭脂红降解的主要副产物。【结论】CcPIE5在高温、碱性和含盐条件下高效脱色染料,是处理环境和工业特定应用的理想选择。

半理性改造提升细菌漆酶Lac15的催化活性

【目的】漆酶可氧化各种底物,在多个工业领域有很好的潜在应用价值。Lac15是一种微生物漆酶,已表现出可观的应用潜能,可望通过蛋白质工程改造提升和拓展其应用。【方法】通过基于结构分析的半理性改造策略,选取推测与电子/质子转移或底物结合直接或间接相关的位点进行定点突变,并测定突变酶对各种底物的活性及酶学性质。【结果】部分突变体对某些底物的活性显著提升,其中D216N对ABTS的催化效率提高了1.0倍,R178V和K433T对多巴胺的催化效率分别增加了1.2和11.1倍。同时,这些突变体保留了野生型酶在应用中的优点如中性最适pH和盐促活等性质。【结论】利用基于结构的半理性改造方法,可改善漆酶Lac15对某些底物的活性。漆酶中的一个保守Asp,对应于Lac15中的D216,可作为提升以ABTS为底物或介体时漆酶活性的一个共同改造目标。