對(duì)假交替單胞菌JMUZ2的κ-卡拉膠酶進(jìn)行理性設(shè)計(jì),以獲得熱穩(wěn)定性提高的突變酶。用PoPMuSiC在線分析工具對(duì)假交替單胞菌κ-卡拉膠酶進(jìn)行分析,篩選了10 個(gè)單點(diǎn)突變體。利用定點(diǎn)突變獲得突變酶基因,并對(duì)突變酶進(jìn)行誘導(dǎo)表達(dá)、純化及性質(zhì)鑒定,篩選出酶比活力不降低且熱穩(wěn)定性提高的突變體K155A。熱穩(wěn)定性分析表明,在50、55 ℃和60 ℃分別處理40 min,突變酶殘余酶活力分別是野生型酶的1.8、2.7 倍和4.5 倍。酶的結(jié)構(gòu)及分子動(dòng)力學(xué)模擬分析表明,酶分子疏水相互作用和結(jié)構(gòu)剛性的增強(qiáng)是K155A突變體熱穩(wěn)定性提高的可能原因。通過(guò)理性設(shè)計(jì)獲得假交替單胞菌κ-卡拉膠酶熱穩(wěn)定性提高的突變體K155A,對(duì)改善酶的性質(zhì)、擴(kuò)大κ-卡拉膠酶的應(yīng)用范圍以及κ-卡拉膠酶結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系研究具有重要意義。
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