邵泽香，焦琳舒，陆兆新，别小妹，赵海珍，张 充，吕凤霞*

（南京农业大学食品科技学院，江苏 南京 210095）

基于定向进化技术提高地衣芽孢杆菌L-天冬酰胺酶活性

邵泽香，焦琳舒，陆兆新，别小妹，赵海珍，张 充，吕凤霞*

（南京农业大学食品科技学院，江苏 南京 210095）

为提高地衣芽孢杆菌L-天冬酰胺酶活性，通过定向进化技术对其进行分子改造。经过两轮易错聚合酶链式反应和一轮DNA shuffling，从19 100多个突变株中筛选到突变体S10、S16和S21，其酶比活力较野生型分别提高了106%、74%和43%，且突变酶Kcat/Km都有所增大。其中，突变体S10氨基酸序列发生3 个突变，K 43E、N67S和I269L。三维模拟结果显示，第43位氨基酸突变为谷氨酸、第67位氨基酸突变为丝氨酸，可能提高了底物亲和力和催化效率，从而提高酶活性。圆二色谱分析表明，相比野生酶，突变酶的α-螺旋数减少、无规则卷曲有所增加，表明其刚性略有降低，柔性有所增加。利用定向进化策略能够有效地提高地衣芽孢杆菌L-天冬酰胺酶活性。

L-天冬酰胺酶；定向进化；酶活性

L-天冬酰胺酶Ⅱ（L-asparaginaseⅡ，EC3.5.1.1）可以催化L-天冬酰胺脱氨基转化成L-天冬氨酸和氨。近几年研究发现，L-天冬酰胺酶可以减少热加工食品中致癌物——丙烯酰胺的形成[1-5]，而丙烯酰胺是由天冬酰胺和还原糖（果糖和葡萄糖）经美拉德反应生成[6]。采用L-天冬酰胺酶去除原料中的天冬酰胺是目前用于控制高热加工食品中丙烯酰胺含量最有效的方法。同时，对生产工艺、产品外观、风味以及营养等方面没有任何改变[7-8]。但目前L-天冬酰胺酶普遍存在稳定性差、酶活性低等问题，难以满足食品预处理的复杂环境要求。……