秦海彬 熊涛 张博 牛坤

（浙江工业大学生物工程学院 浙江省生物有机合成技术研究重点实验室，杭州 310014）

α-酮戊二酸半醛脱氢酶的定点突变及酶学性质变化

秦海彬 熊涛 张博 牛坤

（浙江工业大学生物工程学院 浙江省生物有机合成技术研究重点实验室，杭州 310014）

3-HP是一种性质优良的化学中间体，以甘油为底物生产3-HP的研究备受青睐，而限制3-HP产量的主要原因是AldH活力过低。对源于Azospirillam brasilense 的α-酮戊二酸半醛脱氢酶（KGSADH）基因同源建模和结构分析，采用定点突变方法得到高活力KGSADH，将突变酶表达纯化，探讨酶学性质的变化。结果表明，TU-KGSADH（E120D/P219A）酶活力达6.03 U/mg，比原始酶比酶活提高了322 %，最适温度由35℃降低为30℃，且热稳定性降低，最适pH为8.0，在pH 6.0-8.0条件下酶活力有所提高。Zn2+对KGSADH的酶活有较强的抑制作用，而Co2+、Fe3+、Fe2+对KGSADH的酶活有较大的激活作用。在酶的动力学方面，TU-KGSADH对乙醛的Km由7.58降为6.28 mmol/L，Vmax由10.6提高为12.3 U/mg。对酶学性质改变的因素分析发现，120位突变与最适pH下降和pH稳定性向酸性偏移有关，219位突变可能是最适温度和热稳定性降低的原因，为醛脱氢酶进一步定向改造提供参考。

α-酮戊二酸半醛脱氢酶；定点突变；表达纯化；酶学性质

3-羟基丙酸（3-hydroxypropionic acid，3-HP）又名β-羟基丙酸，是一种三碳非手性有机酸，也是一种性质优良的化学中间体，可以用来合成涂料、胶黏剂、水处理化学品、个人护理用品等一批重要的化工产品，具有较高的市场价值和良好的工业应用前景［1］。目前市售的3-HP均由化学合成法制得，如3-羟基丙腈水解法、β-丙内酯水解法、丙烯酸水合法等［2］，但化学法使用不可再生资源、副产物多、分离困难、污染严重［3］。……