南极假丝酵母脂肪酶B(Candida antarctic lipase B,CALB)对水溶性和非水溶性底物均有良好的催化效率,广泛应用于各种工业领域,例如,生物柴油、对映体酮洛芬、甘油碳酸酯等的合成。为提高CALB热稳定性,将CALB与48条不同来源的脂肪酶序列...南极假丝酵母脂肪酶B(Candida antarctic lipase B,CALB)对水溶性和非水溶性底物均有良好的催化效率,广泛应用于各种工业领域,例如,生物柴油、对映体酮洛芬、甘油碳酸酯等的合成。为提高CALB热稳定性,将CALB与48条不同来源的脂肪酶序列进行比对获得共识序列,并初步确定了可显著提升CALB保守性的14个突变位点。随后,通过定点突变获得热稳定性显著提升的组合突变体G114A/A284 N(CALBm)。结果显示,与CALB相比,CALBm在50℃下的半衰期(t_(1/2))提高了74.7%,达到14.5 min,但比酶活(16.1 U/mg)和k_(cat)/K_(m)[5932.3 mmol/(L·min)]分别下降了36.3%和23%。分子动力学模拟表明,增加的疏水相互作用(G114 vs M83,G114 vs V84,G114 vs I121)和氢键(A284 vs G41,A284 vs A281)提升了CALBm蛋白分子的整体刚性和稳定性。分子对接分析显示,CALBm与底物分子之间作用力的减少可能是其活性降低的主要原因。研究结果将有助于提升CALB高温条件下的应用效果。展开更多
文摘南极假丝酵母脂肪酶B(Candida antarctic lipase B,CALB)对水溶性和非水溶性底物均有良好的催化效率,广泛应用于各种工业领域,例如,生物柴油、对映体酮洛芬、甘油碳酸酯等的合成。为提高CALB热稳定性,将CALB与48条不同来源的脂肪酶序列进行比对获得共识序列,并初步确定了可显著提升CALB保守性的14个突变位点。随后,通过定点突变获得热稳定性显著提升的组合突变体G114A/A284 N(CALBm)。结果显示,与CALB相比,CALBm在50℃下的半衰期(t_(1/2))提高了74.7%,达到14.5 min,但比酶活(16.1 U/mg)和k_(cat)/K_(m)[5932.3 mmol/(L·min)]分别下降了36.3%和23%。分子动力学模拟表明,增加的疏水相互作用(G114 vs M83,G114 vs V84,G114 vs I121)和氢键(A284 vs G41,A284 vs A281)提升了CALBm蛋白分子的整体刚性和稳定性。分子对接分析显示,CALBm与底物分子之间作用力的减少可能是其活性降低的主要原因。研究结果将有助于提升CALB高温条件下的应用效果。
