换一批易错PCR法提高土芽孢杆菌ZH1羧酸酯酶的热稳定性
Improving thermal stability of Geobacillus sp.ZH1 carboxylesterase by error-prone PCR
摘要[目的]对土芽孢杆菌(Geobacillus sp.)ZH1的羧酸酯酶基因进行定向进化,筛选得到酶热稳定性提高的突变酶.[方法]利用易错PCR技术向羧酸酯酶基因中随机引入突变,建立酶基因突变文库,筛选获得热稳定性提高的突变体,并对突变酶进行诱导表达、纯化及部分酶学性质研究.[结果]通过筛选,获得羧酸酯酶热稳定性提高的突变菌株65.序列分析表明,突变酯酶65有2个氨基酸发生了改变,包括T113S和M160K.突变酶的三维结构模拟显示,突变T113S位于酶分子的第5个β-折叠上;突变M160K处在酶分子第5个和第6个α-螺旋之间的环结构上,位于酶分子表面,突变后的Lys160与邻近的Thr162形成一个额外氢键.在90℃下,突变酶65和亲本酶的半衰期分别为3.1h和1.9h,表明筛选到的突变酶65比亲本酶的热稳定性好.[结论]基于易错PCR技术对Geobacillus sp.ZH1羧酸酯酶的热稳定性进行了定向进化,对改善酶的性质、扩大酯酶的应用范围,以及研究酯酶的结构与功能的关系具有重要意义.
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