| 应用拉氏图信息提高短乳杆菌谷氨酸脱羧酶催化性能 |
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| 引用本文： | 柯丕余,黄俊,胡升,赵伟睿,吕常江,郁凯,雷引林,王进波,梅乐和.应用拉氏图信息提高短乳杆菌谷氨酸脱羧酶催化性能[J].生物工程学报,2016,32(1):31-40. |
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| 作者姓名： | 柯丕余 黄俊 胡升 赵伟睿 吕常江 郁凯 雷引林 王进波 梅乐和 |
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| 作者单位： | 1 浙江大学 化学工程与生物工程学院，浙江 杭州 310027,2 浙江科技学院 生物与化学工程学院，浙江 杭州 310023,3 浙江大学宁波理工学院 生物与化学工程学院，浙江 宁波 315100,1 浙江大学 化学工程与生物工程学院，浙江 杭州 310027,1 浙江大学 化学工程与生物工程学院，浙江 杭州 310027,1 浙江大学 化学工程与生物工程学院，浙江 杭州 310027,3 浙江大学宁波理工学院 生物与化学工程学院，浙江 宁波 315100,3 浙江大学宁波理工学院 生物与化学工程学院，浙江 宁波 315100,1 浙江大学 化学工程与生物工程学院，浙江 杭州 310027；3 浙江大学宁波理工学院 生物与化学工程学院，浙江 宁波 315100 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金 (Nos. 21176220, 31240054, 31470793)，浙江省自然科学基金 (No. Z13B060008)，宁波市自然科学基金 (No. 2013A610087) 资助。 |
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| 摘 要： | 谷氨酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase,GAD)是用于催化L-谷氨酸脱羧合成γ-氨基丁酸(γ-aminobutyrate,GABA)的唯一酶,提高GAD的催化活力或热稳定性,有利于GABA的高效制备和生产。以热稳定性和活性为筛选目标,通过研究短乳杆菌GAD1407三维模拟结构的拉氏图,确定不稳定氨基酸残基位点K413,采用定点突变的方法构建该位点的突变体,并测定野生型酶和突变酶的热稳定性和活力。结果表明突变酶K413A和突变酶K413I分别在热稳定性和酶活力上获得了提高,突变酶K413A在50℃的半衰期为105 min,是野生酶的2.1倍;突变酶K413I热稳定性没有明显的提高,但其酶活力却得到了有效提高,约为野生型的1.6倍。因此,通过拉氏图提供的结构信息可为利用理性设计提高GAD活性和热稳定性提供指导。
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| 关 键 词： | 谷氨酸脱羧酶，蛋白质工程，γ-氨基丁酸，拉氏图 |
| 收稿时间： | 2015/3/25 0:00:00 |
Enhancing glutamate decarboxylase activity by site-directed mutagenesis: an insight from Ramachandran plot |
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| Institution: | 1 College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, Zhejiang, China,2 School of Biological and Chemical Engineering, Zhejiang University of Science and Technology, Hangzhou 310023, Zhejiang, China,3 School of Biotechnology and Chemical Engineering, Ningbo Institute of Technology, Zhejiang University, Ningbo 315100, Zhejiang, China,1 College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, Zhejiang, China,1 College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, Zhejiang, China,1 College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, Zhejiang, China,3 School of Biotechnology and Chemical Engineering, Ningbo Institute of Technology, Zhejiang University, Ningbo 315100, Zhejiang, China,3 School of Biotechnology and Chemical Engineering, Ningbo Institute of Technology, Zhejiang University, Ningbo 315100, Zhejiang, China and 1 College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, Zhejiang, China; 3 School of Biotechnology and Chemical Engineering, Ningbo Institute of Technology, Zhejiang University, Ningbo 315100, Zhejiang, China |
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