| 亚位点+1处突变提高软化类芽胞杆菌环糊精糖基转移酶底物麦芽糊精特异性 |
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| 引用本文： | 许乔艳,韩瑞枝,李江华,堵国成,刘龙,陈坚. 亚位点+1处突变提高软化类芽胞杆菌环糊精糖基转移酶底物麦芽糊精特异性[J]. 生物工程学报, 2014, 30(1): 98-108 |
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| 作者姓名： | 许乔艳 韩瑞枝 李江华 堵国成 刘龙 陈坚 |
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| 作者单位： | 江南大学 糖化学与生物技术教育部重点实验室，江苏 无锡 214122；江南大学 工业生物技术教育部重点实验室，江苏 无锡 214122;江南大学 糖化学与生物技术教育部重点实验室，江苏 无锡 214122；江南大学 工业生物技术教育部重点实验室，江苏 无锡 214122;江南大学 糖化学与生物技术教育部重点实验室，江苏 无锡 214122；江南大学 工业生物技术教育部重点实验室，江苏 无锡 214122;江南大学 糖化学与生物技术教育部重点实验室，江苏 无锡 214122；江南大学 工业生物技术教育部重点实验室，江苏 无锡 214122;江南大学 糖化学与生物技术教育部重点实验室，江苏 无锡 214122；江南大学 工业生物技术教育部重点实验室，江苏 无锡 214122;江南大学 粮食发酵工艺及技术国家工程实验室，江苏 无锡 214122 |
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| 基金项目： | 111工程 (No. 111-2-06)，江苏省科技支撑计划项目(No. BE2011624)资助。 |
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| 摘 要： | 通过改造来源于软化类芽胞杆菌Paenibacillus macerans的环糊精糖基转移酶(Cyclodextrin glycosyltransferase,CGT酶)的+1亚位点提高其对麦芽糊精的底物特异性,并进一步提高以麦芽糊精为糖基供体催化合成2-O-D-吡喃葡糖基-L-抗坏血酸(AA-2G)的效率。首先对+1亚位点附近的3个氨基酸残基Leu194、Ala230和His233分别进行定点饱和突变,得到3个优势突变体L194N(亮氨酸→天冬酰胺),A230D(丙氨酸→天冬氨酸),H233E(组氨酸→谷氨酸),然后以这3个优势突变体为模板进一步进行两点和三点复合突变,获得7个复合突变体。研究结果表明,突变体L194N/A230D/H233E以麦芽糊精为底物合成AA-2G的产量最高,达到1.95 g/L,比野生型CGT酶提高了62.5%。对获得的突变体进行动力学分析,发现高浓度的底物L-AA对突变型CGT酶催化的酶促反应具有抑制作用。确定了突变体酶促反应的最适温度、pH和反应时间。模拟突变体的三维结构并进行分析,突变体底物特异性的改善可能与CGT酶第194位、230位和233位的氨基酸残基的亲水性及与底物分子间的作用力的改变有关。
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| 关 键 词： | 环糊精糖基转移酶 L-抗坏血酸 麦芽糊精 -O-D-吡喃葡糖基-L-抗坏血酸 定点饱和突变 |
| 收稿时间： | 2013-08-05 |
Improving maltodextrin specificity by site-saturation engineering of subsite +1 in cyclodextrin glycosyltransferase from Paenibacillus macerans |
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| Qiaoyan Xu,Ruizhi Han,Jianghua Li,Guocheng Du,Long Liu and Jian Chen. Improving maltodextrin specificity by site-saturation engineering of subsite +1 in cyclodextrin glycosyltransferase from Paenibacillus macerans[J]. Chinese journal of biotechnology, 2014, 30(1): 98-108 |
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| Authors: | Qiaoyan Xu Ruizhi Han Jianghua Li Guocheng Du Long Liu Jian Chen |
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| Affiliation: | Key Laboratory of Carbohydrate Chemistry and Biotechnology, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China; Key Laboratory of Industrial Biotechnology, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China;Key Laboratory of Carbohydrate Chemistry and Biotechnology, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China; Key Laboratory of Industrial Biotechnology, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China;Key Laboratory of Carbohydrate Chemistry and Biotechnology, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China; Key Laboratory of Industrial Biotechnology, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China;Key Laboratory of Carbohydrate Chemistry and Biotechnology, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China; Key Laboratory of Industrial Biotechnology, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China;Key Laboratory of Carbohydrate Chemistry and Biotechnology, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China; Key Laboratory of Industrial Biotechnology, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China;National Engineering of Laboratory for Cereal Fermentation Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | cyclodextrin glycosyltransferase L-ascorbic acid maltodextrin 2-O-D-glucopyranosyl-L-ascorbic acid site-saturation mutagenesis |
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