| 定向进化提高灰盖鬼伞过氧化物酶染织废水脱色效率 |
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| 引用本文： | 张磊,张伟,方金涛,董冰雪,黄林娜,吴倩倩,押玉柯,张建丰,张格格,郑路. 定向进化提高灰盖鬼伞过氧化物酶染织废水脱色效率[J]. 微生物学通报, 2017, 44(4): 774-782 |
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| 作者姓名： | 张磊 张伟 方金涛 董冰雪 黄林娜 吴倩倩 押玉柯 张建丰 张格格 郑路 |
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| 作者单位： | 2. 南阳理工学院土木工程学院 河南 南阳 473004,1. 南阳师范学院生命科学与技术学院 河南 南阳 473061; 3. 南阳师范学院校医院 河南 南阳 473061,1. 南阳师范学院生命科学与技术学院 河南 南阳 473061,1. 南阳师范学院生命科学与技术学院 河南 南阳 473061,1. 南阳师范学院生命科学与技术学院 河南 南阳 473061,1. 南阳师范学院生命科学与技术学院 河南 南阳 473061,1. 南阳师范学院生命科学与技术学院 河南 南阳 473061,1. 南阳师范学院生命科学与技术学院 河南 南阳 473061,1. 南阳师范学院生命科学与技术学院 河南 南阳 473061,4. 中山大学生命科学与技术学院 广东 广州 510275 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(No. 31300669)；河南省科技厅科技攻关项目(No. 112102210385，142102210479)；南阳师范学院高层次人才科研启动项目(No. zx20110007)；河南省教育厅科学技术重点研究项目(No. 13A180811，14B180003) |
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| 摘 要： | 【目的】获得染织废水脱色能力增强的灰盖鬼伞过氧化物酶。【方法】使用基因合成及定点突变平台合成突变灰盖鬼伞过氧化物酶基因CIPmt4(I49S、V53A、M166F和M242I),并调整密码子至毕赤酵母偏好性。以CIPmt4为模板进行定向进化,经过三轮易错PCR和高通量筛选得到一个酶学性质显著改善的突变体(CIPmt5)。通过3D建模和分子动力学模拟分析蛋白的结构及热稳定性,并进一步研究CIPmt5和野生型CIP对刚果红、氨基黑、甲基橙、次甲基蓝、苯胺蓝、结晶紫、溴酚蓝共7种染料的脱色能力。【结果】序列分析显示该突变体积累了I49S、V53A、T121A、M166F和Y272F共5个氨基酸突变,与野生型灰盖鬼伞过氧化物酶相比,以ABTS为底物酶活性是野生型的2.01倍(24.44 U/mg),最适反应p H由5.0提高到6.5,最适反应温度由25°C提高到45°C。除次甲基蓝外对其它染料脱色的最适p H都往中、碱性方向偏移,脱色率普遍高于野生型。模型分析显示CIPmt5活性中心更开放,热稳定性增强。【结论】突变体酶CIPmt5能够更好地替代野生型灰盖鬼伞过氧化物酶应用于染织业染料脱色、化工废水和染织废水的生物修复。
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| 关 键 词： | 灰盖鬼伞过氧化物酶，定向进化，酶学特性，染料脱色 |
Directed evolution of Coprinus cinereus peroxidase to improve the decolorization of textile wastewaters |
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| ZHANG Lei,ZHANG Wei,FANG Jin-Tao,DONG Bing-Xue,HUANG Lin-N,WU Qian-Qian,YA Yu-Ke,ZHANG Jian-Feng,ZHANG Ge-Ge and ZHENG Lu. Directed evolution of Coprinus cinereus peroxidase to improve the decolorization of textile wastewaters[J]. Microbiology China, 2017, 44(4): 774-782 |
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| Authors: | ZHANG Lei ZHANG Wei FANG Jin-Tao DONG Bing-Xue HUANG Lin-N WU Qian-Qian YA Yu-Ke ZHANG Jian-Feng ZHANG Ge-Ge ZHENG Lu |
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| Affiliation: | 2. School of Architecture and Construction, Nanyang Institute of Technology, Nanyang, Henan 473004, China,1. School of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang, Henan 473061, China; 3. School Infirmary, Nanyang Normal University, Nanyang, Henan 473061, China,1. School of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang, Henan 473061, China,dongbingxue2004@163.com,1. School of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang, Henan 473061, China,1. School of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang, Henan 473061, China,1. School of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang, Henan 473061, China,1. School of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang, Henan 473061, China,1. School of Life Science and Technology, Nanyang Normal University, Nanyang, Henan 473061, China and 4. School of Life Sciences, Sun Yat-sen University, Guangzhou, Guangdong 510275, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Coprinus cinereus peroxidase Directed evolution Enzyme properties Dyes decolorization |
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