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—— 中國食品雜志社
酚酸脫羧酶是一種生物催化劑，利用該酶的脫羧反應制備4-乙烯基衍生物具有諸多優(yōu)勢和良好的發(fā)展前景。采用酶蛋白序列C端替換方式改造枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）J6酚酸脫羧酶，以期獲得催化能力更強的突變體，并利用同源建模、分子對接和分子動力學模擬分析酶與底物間的相互作用。結(jié)果表明，C端替換會影響酶的底物親和力和催化效率，所構(gòu)建的突變體BJ6PAD-C1和BJ6PAD-C2對大部分底物酚酸的催化活性有明顯提高，尤其是咖啡酸，較原酶分別提高20.34%和29.97%；且2 個突變酶對阿魏酸、咖啡酸和芥子酸的親和力增強，其中，BJ6PAD-C1對這3 種酚酸的催化效率分別增加4%、24%、145%，BJ6PAD-C2的催化效率分別增加7%、37%、114%。最后通過分子對接對底物結(jié)合關(guān)鍵位點進行預測，發(fā)現(xiàn)C端替換會影響底物結(jié)合腔中關(guān)鍵氨基酸殘基間的相互作用，并利用分子動力學模擬計算，從蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和能量差異方面確定了影響酶催化性能的原因，即突變可能會擴寬蛋白質(zhì)的入口通道，使配體能夠更易進入底物結(jié)合口袋并發(fā)生反應；同時，酶結(jié)構(gòu)的改變可能會造成底物“脫靶”，從而降低其催化活性。本研究不僅在一定程度上豐富了酚酸脫羧酶資源，也為酚酸脫羧酶結(jié)構(gòu)與功能的研究提供了新思路。
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