亚热带山区土壤未培养微生物L-赖氨酸脱羧酶Ldc1E中关键氨基酸残基的功能鉴定 |
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引用本文: | 徐悦,邓洁,莫雪艳,欧倩,武波,蒋承建.亚热带山区土壤未培养微生物L-赖氨酸脱羧酶Ldc1E中关键氨基酸残基的功能鉴定[J].基因组学与应用生物学,2020,39(6):2614-2620. |
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作者姓名: | 徐悦 邓洁 莫雪艳 欧倩 武波 蒋承建 |
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作者单位: | 广西大学生命科学与技术学院,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁,530004;广西大学生命科学与技术学院,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁,530004;广西大学生命科学与技术学院,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁,530004;广西大学生命科学与技术学院,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁,530004;广西大学生命科学与技术学院,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁,530004;广西大学生命科学与技术学院,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁,530004 |
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基金项目: | 国家自然科学基金;广西自然科学基金 |
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摘 要: | 本研究旨在探讨L-赖氨酸脱羧酶Ldc1E关键氨基酸在底物识别和催化过程中的作用;通过生物信息学方法选择突变位点,并利用直接定点突变技术,完成了6个关键氨基酸残基突变和功能鉴定研究。突变酶D692N最适温度和pH值分别为40℃和6.5。突变酶D692N比野生型Ldc1E对高温具有更强的耐受性,在40℃~55℃温浴1 h后剩余酶活力达到35%以上,在60℃温浴1 h后仍然保留20%的酶活力;而野生型酶Ldc1E在50℃以上温浴1 h后几乎失活。此外,50 mmol/L DMSO、5 mmol/L Al~(3+)和Ca~(2+)对突变酶的酶活力有激活作用,而Al3+对野生型酶Ldc1E具有明显抑制作用。突变酶D692N的分子动力学常数K_m升高了1.78倍,k_(cat)下降了20.2倍。突变酶S221A、H245A、D330A、H366A、F607Y经检测酶催化活性丧失。研究结果表明氨基酸残基位点D692对酶与底物的结合具有重要影响;而S221、H245、D330、H366、F607是Ldc1E酶活性能够体现的关键氨基酸位点,不可替换。本研究为探究L-赖氨酸脱羧酶的结构与功能关系提供理论参考。
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关 键 词: | L-赖氨酸脱羧酶 定点突变 同源建模 分子对接 结构和功能 |
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