| 基于结构基础的嗜热细菌贝斯其热解纤维素菌木聚糖酶CbXyn10C的热稳定性分子改良 |
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| 引用本文： | 张经纬,刘晓青,田健,罗会颖,姚斌,涂涛.基于结构基础的嗜热细菌贝斯其热解纤维素菌木聚糖酶CbXyn10C的热稳定性分子改良[J].微生物学通报,2023,50(12):5261-5274. |
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| 作者姓名： | 张经纬 刘晓青 田健 罗会颖 姚斌 涂涛 |
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| 作者单位： | 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 畜禽营养与饲养全国重点实验室, 北京 100193;中国农业科学院生物技术研究所, 北京 100081 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划(2022YFC2105502)；现代农业产业技术体系(CARS-41) |
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| 摘 要： | 【背景】作为降解木聚糖的核心酶种，木聚糖酶可以有效促进木质纤维素的消化水解，在动物养殖领域应用广泛。来源于嗜热细菌贝斯其热解纤维素菌(Caldicellulosiruptorbescii)的GH10家族木聚糖酶Cb Xyn10C最适温度为85℃，在80℃条件下具有良好的热稳定性，具有饲料工业应用潜力。【目的】为满足饲料制粒尤其是水产饲料加工过程的工艺要求，进一步提高木聚糖酶Cb Xyn10C的热稳定性并阐明其耐热机理。【方法】以Cb Xyn10C晶体结构为基础，采用刚性氨基酸引入、疏水作用网络重排2种策略对其热稳定性进行理性设计，获得在100℃条件下比活提高的单点突变体后，通过有益突变位点叠加策略进一步提升酶的热稳定性，最后采用分子动力学模拟技术分析其热稳定性提高的分子机制。【结果】共获得了4个稳定性提高的单点突变体A45P、T69P、F309V和A325P，其中突变体A45P效果最优。随着在A45P基础上另外3个突变位点的叠加，酶的热稳定性在不损失酶活的前提下得到了逐步提升。获得的四点突变体A45P/F309V/A325P/T69P的耐热性最好，其最适反应温度和熔解温度Tm值较野生型...
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| 关 键 词： | 木聚糖酶 晶体结构 热稳定性 理性设计 |
| 收稿时间： | 2023/5/30 0:00:00 |
Improvement of the thermal stability of xylanase CbXyn10C from the thermophilic bacterium Caldicellulosiruptor bescii based on structural information |
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| ZHANG Jingwei,LIU Xiaoqing,TIAN Jian,LUO Huiying,YAO Bin,TU Tao.Improvement of the thermal stability of xylanase CbXyn10C from the thermophilic bacterium Caldicellulosiruptor bescii based on structural information[J].Microbiology,2023,50(12):5261-5274. |
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| Authors: | ZHANG Jingwei LIU Xiaoqing TIAN Jian LUO Huiying YAO Bin TU Tao |
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| Institution: | State Key Laboratory of Animal Nutrition and Feeding, Institute of Animal Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China;Biotechnology Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | xylanase crystal structure thermal stability rational design |
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