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—— 中國(guó)食品雜志社
對(duì)黑曲霉來(lái)源的β-甘露聚糖酶進(jìn)行理性設(shè)計(jì)，以期獲得熱穩(wěn)定性和催化活性同時(shí)提高的突變體。采用FireProt服務(wù)器對(duì)黑曲霉β-甘露聚糖酶進(jìn)行分析，篩選了4 個(gè)單點(diǎn)突變體。利用定點(diǎn)突變獲得突變體基因，并對(duì)突變體進(jìn)行體外表達(dá)和純化。以刺槐豆膠為底物測(cè)定突變體的酶學(xué)性質(zhì)，篩選出黑曲霉β-甘露聚糖酶熱穩(wěn)定性和催化活性同時(shí)提高的突變體E325M。相較于野生型酶（WT），突變體E325M的相對(duì)酶活力提高了33.8%。在60 ℃條件下處理1 h，E325M的殘余酶活力提高了40.2%；E325M在60 ℃條件下的半衰期為72.2 min，是WT的1.22 倍。表面靜電荷分析表明，突變體E325M表面電荷的優(yōu)化有利于促進(jìn)酶熱穩(wěn)定性的提高。分子對(duì)接分析表明，酶與底物氫鍵作用的增強(qiáng)可能是突變體E325M熱穩(wěn)定性和催化活性同時(shí)提高的原因。分子動(dòng)力學(xué)模擬分析表明，突變體E325M熱穩(wěn)定性和催化活性的提高可歸因于部分α-螺旋區(qū)剛性增加和催化重要?dú)埢鵇152、E206的柔韌性增強(qiáng)。本研究可為提高黑曲霉β-甘露聚糖酶熱穩(wěn)定性和酶活性提供一種有效策略，并為促進(jìn)β-甘露聚糖酶結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系研究以及該酶的工業(yè)應(yīng)用提供理論參考。
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