利用分子环化技术提高瘤胃微生物木聚糖酶热稳定性

在高温下保持催化活性是工业酶的重要性质。近年来,采用基因工程、蛋白质工程技术提高野生酶进行催化活性或耐热等性质取得了重要进展。文中利用新近建立起来的异肽键介导的SpyTag/SpyCatcher系统对瘤胃微生物来源的木聚糖酶XYN11-6进行分子环化,获得稳定的环化酶C-XYN11-6。在60℃、70℃和80℃下处理10 min,C-XYN11-6的残余活性为81.53%、73.98%和64.41%,分别是相同条件下线性蛋白L-XYN11-6残余活性的1.48、2.92、3.98倍。经60–90℃热处理10 min后,C-XYN11-6仍保持可溶状态,而L-XYN11-6几乎完全聚沉。内源荧光和8-苯胺-1-萘磺酸(8-anilino-1-naphthalenesulfonic acid,ANS)结合荧光光谱分析显示,较之L-XYN11-6,热处理环境中C-XYN11-6更能够维持其构象稳定。值得注意的是,分子环化提高了C-XYN11-6对0.1–50 mmol/L Ca~(2+)或0.1 mmol/L Cu~(2+)的耐受能力。综上所述,文中利用SpyTag/SpyCatcher系统获得热稳定性和离子稳定性提高的环化酶,为工业酶的分子改良及扩大其在工业领域的应用建立了良好基础。     

基于异肽键连接的分子粘合剂研究进展

异肽键分子粘合剂是多肽链中的赖氨酸(Lys)残基和天冬酰胺或天冬氨酸(Asn/Asp)残基侧链自发结合形成的不可逆共价键,具有良好的特异性和稳定性。该反应可在极短的时间完成,且不需要特定的理化环境和催化剂。文中结合近年来国内外学者对异肽键分子粘合剂的研究进展,综述了异肽键分子粘合剂的来源、类型、形成机制及其介导的分子环化和蛋白拓扑结构,并讨论了其在合成疫苗、水凝胶和细菌纳米生物反应器等领域的应用前景。