谷氨酸棒状杆菌高丝氨酸脱氢酶单突变体酶学性质表征

Q517; 通过定点突变技术,提高高丝氨酸脱氢酶(homoserine dehydrogenase,HSD)的催化活性,减少通路中代谢产物对其产生的反馈抑制和阻遏作用.对HSD与底物高丝氨酸分子进行对接,通过其空间结构分析,选择Asp61和Gly25两个关键位点进行定点饱和突变,通过酶活力筛选,发现突变体A61L和G25G较野生型(wild type,WT)酶活力显著提高.对这两个突变体进行酶动力学和酶学性质研究,结果显示:相较于WT,A61L和G25G的Km值降低,底物亲和力增强,酶活力分别提高到1.21、1.35倍;n值减小,正协同性增加;A61L和G25G最适温度与WT相同均为40 ℃;...

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Published in食品科学 Vol. 44; no. 18; pp. 110 - 116
Main Authors 江泽沅, 柳羽哲, 高欣, 曾琦, 闵伟红
Format Magazine Article
LanguageChinese
Published 吉林农业大学食品科学与工程学院,小麦和玉米深加工国家工程实验室,吉林长春 130118 2023
Subjects
homoserine dehydrogenase
enzymatic properties
酶学性质
高丝氨酸脱氢酶
Corynebacterium glutamicum
定点突变
酶动力学
谷氨酸棒状杆菌
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ISSN1002-6630
DOI10.7506/spkx1002-6630-20220830-353

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Summary:Q517; 通过定点突变技术,提高高丝氨酸脱氢酶(homoserine dehydrogenase,HSD)的催化活性,减少通路中代谢产物对其产生的反馈抑制和阻遏作用.对HSD与底物高丝氨酸分子进行对接,通过其空间结构分析,选择Asp61和Gly25两个关键位点进行定点饱和突变,通过酶活力筛选,发现突变体A61L和G25G较野生型(wild type,WT)酶活力显著提高.对这两个突变体进行酶动力学和酶学性质研究,结果显示:相较于WT,A61L和G25G的Km值降低,底物亲和力增强,酶活力分别提高到1.21、1.35倍;n值减小,正协同性增加;A61L和G25G最适温度与WT相同均为40 ℃;A61L最适pH值与WT相同为8.0,G25G最适pH值为8.5较WT提高;A61L和G25G酶活力半衰期较WT分别延长1h和减少0.5 h;低浓度K+、Mg2+、Ca2+对突变体和WT有激活作用;不同体积分数甲醇、乙醇、乙腈和二甲基亚砜对突变体和WT有明显抑制作用;在1～25 mmol/L抑制剂浓度下,突变体受抑制作用较WT明显减弱.本研究获得酶活力提高、别构抑制减弱的突变体G25G和A61L,为优化HSD合成代谢途径和构建高产蛋氨酸、苏氨酸和异亮氨酸菌株提供了参考.
ISSN:1002-6630
DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220830-353