基于非理性设计的肺炎克雷伯氏杆菌甘油脱水酶的分子定向进化

韦旭钦; 杜丽琴; 韦宇拓; 黄日波; 《基因组学与应用生物学 》 2014 北大核心 CSCD

摘要：1,3-丙二醇是一种具有广泛应用前景和巨大市场潜力的平台化合物。在生物体转化甘油合成1,3-丙二醇的代谢途径中,甘油脱水酶是代谢途径的限速酶,然而自然界中的甘油脱水酶却存在着诸多的不足。本研究采用易错PCR技术对来源于肺炎克雷伯氏杆菌的甘油脱水酶进行非理性设计的分子定向进化,通过高通量筛选方法筛选获得了一个酶学性质得到了改善的突变酶γ-F97G。当以甘油作为酶催化的底物时,突变酶的酶比活力为(583.8±49.4)U/mg,相比较野生型的酶比活力提高了约94%;当以1,2-丙二醇作为酶催化底物时,突变酶的酶比活力为(147.9±5.5)U/mg,相比较野生型的酶比活力提高了约72%。经分析酶蛋白的三维结构后发现酶蛋白发生突变的位点属于远距离突变位点,实验结果表明远距离突变有时同样是一条优化和改善酶的酶学性质的好途径。

关键词： 肺炎克雷伯氏杆菌 1 3-丙二醇 甘油脱水酶 分子定向进化